电荷泵驱动电路的制作方法
【专利摘要】本申请公开了电荷泵驱动电路，包括：电荷泵模块，用于产生输出电压；采样电路，连接至所述电荷泵模块的输出端，用于获得表征所述输出电压的采样信号；比较器，连接至所述采样电路，用于将所述采样信号和参考电压相比较以产生误差信号；时钟控制模块，连接在所述比较器和所述电荷泵模块之间，用于根据外部的时钟信号和所述误差信号产生时钟控制信号，其中，所述采样电路和所述比较器组成反馈路径，使得时钟控制模块产生的时钟控制信号根据输出电压的变化而调节。该电荷泵驱动电路根据输出电压选择电荷泵的时钟开启时刻，在提供稳定的高输出电压的同时，可以降低系统功耗。
【专利说明】
电荷泵驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子电路技术，更具体地涉及一种电荷栗驱动电路。
【背景技术】
[0002]电荷栗是利用电容存储能量的开关变换器，其中，利用开关使得电容在供电和放电状态之间切换，从而可以提升或降低供电电压。在移动终端或便携式电子设备中，供电电源的电压可能低于工作电压，电荷栗可以将供电电源的电压提供之后系统工作，例如，电荷栗产生的电压在3.3V至4.0V范围内，从而满足电子设备的工作需要。
[0003]然而，电荷栗在上述功率变换过程中自身也会消耗电能。期待进一步改善电荷栗的控制电路，使得电荷的充电和放电过程与负载相匹配，以降低电荷栗的功耗。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种用于提升电源电压的电荷栗驱动电路，其中，采用或非门选择电荷栗的时钟开启时刻，在提供稳定的高输出电压的同时，可以降低系统功耗。
[0005]根据本实用新型实施例，提供一种电荷栗驱动电路，其特征在于，包括:电荷栗模块，用于产生输出电压;采样电路，连接至所述电荷栗模块的输出端，用于获得表征所述输出电压的采样信号；比较器，连接至所述采样电路，用于将所述采样信号和参考电压相比较以产生误差信号;时钟控制模块，连接在所述比较器和所述电荷栗模块之间，用于根据外部的时钟信号和所述误差信号产生时钟控制信号，其中，所述采样电路和所述比较器组成反馈路径，使得时钟控制模块产生的时钟控制信号根据输出电压的变化而调节。
[0006]优选地，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述电荷栗模块和外部负载之间，用于对所述输出电压进行滤波。
[0007]优选地，所述采样电路是包括至少两个电阻的分压网络，所述至少两个电阻串联连接在所述电荷栗模块的输出端和地之间。
[0008]优选地，所述时钟控制模块是或非门，所述或非门包括用于接收外部时钟信号的第一输入端和用于接收所述误差信号的第二输入端。
[0009]优选地，所述或非门根据所述输出电压选择电荷栗的时钟开启时刻。
[0010]该电荷栗驱动电路在负反馈系统中周而复始地工作，产生一个稳定的高输出电压，同时通过控制电荷栗时钟开启来节约系统的功耗。
【附图说明】
[0011]通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0012]图1示出根据本实用新型实施例的电荷栗驱动电路的示意性电路图。
【具体实施方式】
[0013]以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1示出根据本实用新型实施例的电荷栗驱动电路的示意性电路图。该电荷驱动电路包括电荷栗模块101、比较器102、采样电路103、滤波电路104和时钟控制模块105。
[0016]电荷栗模块101包括开关和电容。该开关例如是功率开关管，该电容例如是陶瓷电容。在工作中，电荷栗模块101接收使能信号EN和时钟控制信号0SC_CTRL。电荷栗模块101在使能信号EN使能之后开始工作，开关在时钟控制信号0SC_CTRL的控制下导通或断开，使得电容交替储存和释放电能，从而产生高输出电压HV_0UT。
[0017]比较器102的同相输入端连接至采样电路103，反相输入端连接至参考电压源，输出端经由时钟控制电路104连接至电荷栗模块11.在工作中，比较器电路102从采样电路103接收高输出电压HV_0UT的采样信号HV_DIV，从参考电压源接收参考电压VREF，并且将采样信号HV_DIV和参考电压VREF相比较，从而产生误差信号C0MP_0UT。当采样信号HV_DIV大于参考电压VREF时，误差信号C0MP_0UT为高电平。当采样信号HV_DIV小于参考电压VREF时，误差信号C0MP_0UT为低电平。
[0018]采样电路103连接至电荷栗模块101的输出端。采样电路103例如是包括电阻Rl和R2的分压网络。在该实施例中，电阻Rl和R2串联连接在输出端和地之间，从而采样信号HV_DIV是与高输出电压HV_0UT成比例的电压信号。
[0019]滤波电路104连接在电荷栗模块1I的输出端和负载之间。例如，滤波电路104例如是包括电阻R3和电容Cl的电阻电容网络。在该实施例中，电阻R3串联连接在输出端和负载之间，电容Cl连接在电阻R3和负载之间的节点和地之间。电阻R3和电容Cl组成RC滤波器，以提供稳定平滑的高输出电压HV_0UT。
[0020]时钟控制模块105连接在比较器102和电荷栗模块101之间。时钟控制模块105例如是或非门。时钟控制模块105的一个输入端接收例如由晶振电路产生的恒定频率的时钟信号0SC_IN，另一个输入端从比较器102接收误差信号C0MP_0UT，并且在输出端提供时钟控制信号 0SC_CTRL。
[0021]该电荷栗驱动电路的根据输出电压的反馈控制电荷栗时钟开启。在系统上电后，开启使能信号EN，提供时钟信号0SC_IN，电荷栗电路开始工作。输出电压HV_0UT电压开始升高。在升高到大于(R1+R2)*VREF/R1这个电压时，误差信号C0MP_0UT信号从低电平变成高电平，从而通过时钟控制模块105的或非门，关闭时钟控制信号0SC_CTRL信号。输出电压HV_OUT维持(R1+R2 )*VREF/R1电压。随着时间的推移，输出电压HV_0UT被后面的负载消耗掉一定的电荷，输出电压HV_0UT降低。在输出电压HV_0UT降低到低于(RI +R2) * VREF/RI这个电压时，误差信号C0MP_0UT信号为低电平。通过时钟控制模块105的或非门，开启时钟控制信号0SC_CTRL信号，输出电压HV_0UT开始上升。
[0022]该电荷栗驱动电路在上述负反馈系统中周而复始的工作，产生一个稳定的输出电压HV_0UT。由于采用或非门选择电荷栗的时钟开启时刻，在提供稳定的高输出电压的同时，可以降低系统功耗。
[0023]依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种电荷栗驱动电路，其特征在于，包括: 电荷栗模块，用于产生输出电压； 采样电路，连接至所述电荷栗模块的输出端，用于获得表征所述输出电压的采样信号； 比较器，连接至所述采样电路，用于将所述采样信号和参考电压相比较以产生误差信号； 时钟控制模块，连接在所述比较器和所述电荷栗模块之间，用于根据外部的时钟信号和所述误差信号产生时钟控制信号， 其中，所述采样电路和所述比较器组成反馈路径，使得时钟控制模块产生的时钟控制信号根据输出电压的变化而调节。2.根据权利要求1所述的电荷栗驱动电路，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述电荷栗模块和外部负载之间，用于对所述输出电压进行滤波。3.根据权利要求1所述的电荷栗驱动电路，其特征在于，所述采样电路是包括至少两个电阻的分压网络，所述至少两个电阻串联连接在所述电荷栗模块的输出端和地之间。4.根据权利要求1所述的电荷栗驱动电路，其特征在于，所述时钟控制模块是或非门，所述或非门包括用于接收外部时钟信号的第一输入端和用于接收所述误差信号的第二输入端。5.根据权利要求4所述的电荷栗驱动电路，其特征在于，所述或非门根据所述输出电压选择电荷栗的时钟开启时刻。
【文档编号】H02M1/00GK205693559SQ201620642046
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月22日 公开号201620642046.8, CN 201620642046, CN 205693559 U, CN 205693559U, CN-U-205693559, CN201620642046, CN201620642046.8, CN205693559 U, CN205693559U
【发明人】张登军, 李迪, 张亦锋, 李建球, 郭润森, 余作欢
【申请人】珠海泓芯科技有限公司