一种高压电荷泵升压电路的制作方法

1.本发明应用在电源模块中，其用途是为其他模块提供线性稳定的电源电压，同时减少emi，减小电路结构，提高效率，降低成本。


背景技术：

2.目前主流的电源电压升降电路设计中普遍使用低压差线性稳压器（ldo）和电感型开关变换器（dc/dc），两种都有明显的缺点，低压差线性稳压器（ldo）效率比较低且只能用于降压，而电感型开关变换器则体积相对较大，emi大，设计比较复杂。
3.本发明折中了上述两种设计的优缺点，提供了一种电容型开关变换器（电荷泵），在提高效率的前提下，能够使输出电压线性，稳定，且设计简单并具有较低的emi。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种升压电路用于克服高转化效率和低emi无法同时满足的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种高压电荷泵升压电路，包含第一mos管q1，第二mos管q2，第三mos管q3，第四mos管q4，第五mos管q5，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第一电阻r1，第二电阻r2，第三电阻r3，第四电阻r4，第一误差放大器（amp1）。其中第一mos管q1的源极连接到输入端vin，第一mos管q1的栅极与第一误差放大器（amp1）的输出端相连。第一mos管q1的漏极分别连接到第二mos管q2和第三mos管q3的源极；第二mos管q2的栅极连接到vb1，第二mos管q2的漏极连接到第四mos管q4的漏极，并通过第一电容c1连接到第三mos管q3的漏极；第三mos管q3的栅极连接到vb2，第三mos管q3的漏极与第五mos管q5的漏极相连接；第四mos管q4的栅极连接到vb3，第四mos管q4的漏极通过第二电容c2和第一电阻r1连接到第五mos管q5的漏极；第四mos管q4的源极接地；第五mos管q5的栅极连接到vb4，第五mos管q5的源极与输出端vout相连，并通过第四电容c4接地，第三电容c3一端连接到第五mos管q5的源极，另一端通过第二电阻r2连接到地；第一误差放大器（amp1）的正输入端与vref相连，负输入端通过第三电阻r3连接到输出端vout，并通过第四电阻r4连接到地。
6.本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型提出了一种利用电容来实现升压的电路，在提高效率的情况下，使输出电压具有很低的纹波和emi，同时电路的设计也相对简单。
附图说明
7.图1是本发明高压电荷泵升压电路的电路图。
具体实施方式
8.一种效率高，低纹波，输出电压稳定且跟随输入电压线性变化的升压电路，包含第
一mos管q1，第二mos管q2，第三mos管q3，第四mos管q4，第五mos管q5，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第一电阻r1，第二电阻r2，第三电阻r3，第四电阻r4，第一误差放大器（amp1）。其中第一mos管q1的源极连接到输入端vin，第一mos管q1的栅极与第一误差放大器（amp1）的输出端相连。第一mos管q1的漏极分别连接到第二mos管q2和第三mos管q3的源极；第二mos管q2的栅极连接到vb1，第二mos管q2的漏极连接到第四mos管q4的漏极，并通过第一电容c1连接到第三mos管q3的漏极；第三mos管q3的栅极连接到vb2，第三mos管q3的漏极与第五mos管q5的漏极相连接；第四mos管q4的栅极连接到vb3，第四mos管q4的漏极通过第二电容c2和第一电阻r1连接到第五mos管q5的漏极；第四mos管q4的源极接地；第五mos管q5的栅极连接到vb4，第五mos管q5的源极与输出端vout相连，并通过第四电容c4接地，第三电容c3一端连接到第五mos管q5的源极，另一端通过第二电阻r2连接到地；第一误差放大器（amp1）的正输入端与vref相连，负输入端通过第三电阻r3连接到输出端vout，并通过第四电阻r4连接到地。
9.该电路通过对mos管的开关控制实现升压功能，当第三mos管q3和第四mos管q4导通，第二mos管q2和第五mos管q5关断时，输入电压vin对电容c1进行充电，使c1两端电压为vin，然后关闭第三mos管q3和第四mos管q4，导通第二mos管q2和第五mos管q5，使得c1的电压叠加上vin的电压给第四电容c4充电，直到输出电压压叠加上vin的电压给第四电容c4充电，直到输出电压 ；第一误差放大器（amp1）和第三电阻r3，第四电阻r4组成反馈网络对第一mos管q1进行控制，从而调整输出电压的值；与第一电容c1并联的第二电容c2和第一电阻r1的作用是对电路的补偿和滤波，与第四电容c4并联的第三电容c3和第二电阻r2实现同样的功能。
10.对于本领域技术人员而言，显然本电路结构不限于上述示范例的细节，而且在不背离本电路结构的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本电路结构的功能。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本电路结构的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本电路结构内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
11.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他方式。


技术特征：
1.一种高压电荷泵升压电路，其特征在于：包含第一mos管q1，第二mos管q2，第三mos管q3，第四mos管q4，第五mos管q5，第一电容c1，第二电容c2，第三电容c3，第四电容c4，第一电阻r1，第二电阻r2，第三电阻r3，第四电阻r4，第一误差放大器（amp1）；其中第一mos管q1的源极连接到输入端vin，第一mos管q1的栅极与第一误差放大器（amp1）的输出端相连；第一mos管q1的漏极分别连接到第二mos管q2和第三mos管q3的源极；第二mos管q2的栅极连接到vb1，第二mos管q2的漏极连接到第四mos管q4的漏极，并通过第一电容c1连接到第三mos管q3的漏极；第三mos管q3的栅极连接到vb2，第三mos管q3的漏极与第五mos管q5的漏极相连接；第四mos管q4的栅极连接到vb3，第四mos管q4的漏极通过第二电容c2和第一电阻r1连接到第五mos管q5的漏极；第四mos管q4的源极接地；第五mos管q5的栅极连接到vb4，第五mos管q5的源极与输出端vout相连，并通过第四电容c4接地，第三电容c3一端连接到第五mos管q5的源极，另一端通过第二电阻r2连接到地；第一误差放大器（amp1）的正输入端与vref相连，负输入端通过第三电阻r3连接到输出端vout，并通过第四电阻r4连接到地。

技术总结
本实用新型公开了一种高压电荷泵升压电路，包含第一MOS管Q1，第二MOS管Q2，第三MOS管Q3，第四MOS管Q4，第五MOS管Q5，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第一误差放大器（AMP1）。本发明通过MOS管的导通和关断使得特定电容的路径发生改变，从而抬高输出电容的电压，实现升压功能。实现升压功能。实现升压功能。


技术研发人员：沈泽良
受保护的技术使用者：南京集澈电子科技有限公司
技术研发日：2021.06.15
技术公布日：2021/12/24