升压电荷泵电路、芯片

本公开涉及电荷泵，尤其涉及一种升压电荷泵电路、芯片。

背景技术：

1、自举升压电荷泵电路主要是利用电容对电荷的充放，实现电荷的转移，也叫开关电容转换器。相关技术中，当自举升压电荷泵电路处于第一工作状态时对其内部的所有电容进行充电，当自举升压电荷泵电路处于第二工作状态时其内部的所有电容进行放电，从而实现升压输出。然而，这种工作方式下，自举升压电荷泵电路的输出无法持续保持在升压状态，带负载能力弱。

2、公开内容

3、本公开旨在至少从一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

4、为此，本公开的第一个目的在于提出一种升压电荷泵电路，该电路的输出可以持续保持在升压状态，带负载能力强。

5、本公开的第二个目的在于提出一种芯片。

6、本公开的第三个目的在于提出一种电子设备。

7、为达到上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种升压电荷泵电路，包括：控制模块、开关模块、输出模块、第一储能模块和第二储能模块；其中，

8、在升压电荷泵电路处于第一工作状态的情况下，控制模块控制开关模块处于第一开关状态，以使第一储能模块处于充电状态且第一储能模块的电容电压被充电至升压电压，第二储能模块处于放电状态，输出模块根据第二储能模块输出的升压电压对输入电压进行升压并输出升压后的输入电压；

9、在升压电荷泵电路处于第二工作状态的情况下，控制模块控制开关模块处于第二开关状态，以使第一储能模块处于放电状态，第二储能模块处于充电状态且第二储能模块的电容电压被充电至升压电压，输出模块根据第一储能模块输出的升压电压对输入电压进行升压，得到并输出升压后的输入电压。

10、另外，本公开第一方面实施例提出的升压电荷泵电路还可以具有如下附加的技术特征：

11、根据本公开的一个实施例，其中，

12、控制模块的第一端用于接收输入电压，控制模块的第二端用于接收目标电压，控制模块的第三端与第一储能模块的第一端连接，控制模块的第四端与第二储能模块的第一端连接，其中，升压电压为输入电压和目标电压之差；

13、开关模块的第一端用于接收输入电压，开关模块的第二端与第一储能模块的第二端连接，开关模块的第三端与第二储能模块的第二端连接；

14、输出模块的第一端用于接收输入电压，输出模块的第二端与开关模块的第四端连接，输出模块的第三端为升压电荷泵电路的输出端；

15、在升压电荷泵电路处于第一工作状态的情况下，第一储能模块的第二端、开关模块的第二端、开关模块的第四端、输出模块的第二端依次连接构成第一电流通路，开关模块的第一端、开关模块的第三端、第二储能模块的第二端之间依次连接构成第二电流通路；

16、在升压电荷泵电路处于第二工作状态的情况下，开关模块的第一端、开关模块的第二端、第一储能模块的第二端之间依次连接构成第三电流通路，第二储能模块的第二端、开关模块的第三端、开关模块的第四端、输出模块的第二端依次连接构成第四电流通路。

17、根据本公开的一个实施例，控制模块包括时钟生成子模块、第一推挽子模块和第二推挽子模块；其中，

18、时钟生成子模块的第一端、第一推挽子模块的第一端以及第二推挽子模块的第一端用于接收输入电压，时钟生成子模块的第二端、第一推挽子模块的第二端以及第二推挽子模块的第二端用于接收目标电压；

19、时钟生成子模块的第三端与第一推挽子模块的第三端连接，时钟生成子模块的第四端与第二推挽子模块的第三端连接，时钟生成子模块用于生成相互反相的第一时钟信号和第二时钟信号，并输出第一时钟信号至第一推挽子模块，输出第二时钟信号至第二推挽子模块；

20、第一推挽子模块的第四端与第一储能模块的第一端连接，第二推挽子模块的第四端与第二储能模块的第一端连接。

21、根据本公开的一个实施例，时钟生成子模块包括时钟生成电路和反相器；其中，

22、时钟生成电路的第一端、反相器的第一端用于接收输入电压，时钟生成电路的第二端、反相器的第二端用于接收目标电压；

23、时钟生成电路的第三端用于接收初始时钟信号，时钟生成电路的第四端分别与第一推挽子模块的第三端和反相器的第三端连接，时钟生成电路用于将初始时钟信号转换为第一时钟信号，并将第一时钟信号分别输入至反相器和第一推挽子模块；

24、反相器的第四端与第二推挽子模块的第三端连接，反相器用于对第一时钟信号进行反相处理，得到并输出第二时钟信号至第二推挽子模块。

25、根据本公开的一个实施例，时钟生成电路包括第一p型开关管、第二p型开关管、第三p型开关管、第一n型开关管、第二n型开关管、第三n型开关管，反相器包括第四p型开关管、第五p型开关管和第四n型开关管；其中，

26、第一p型开关管的源极、第二p型开关管的源极、第四p型开关管的源极用于接收输入电压，第一p型开关管的栅极用于接收第一控制信号，第一p型开关管的漏极分别与第一n型开关管的漏极、第一n型开关管的栅极以及第二n型开关管的栅极连接；

27、第二p型开关管的栅极用于接收第二控制信号，第二p型开关管的漏极与第三p型开关管的源极连接；

28、第三p型开关管的栅极用于接收初始时钟信号，第三p型开关管的漏极分别与第二n型开关管的漏极、第三n型开关管的栅极、第五p型开关管的栅极以及第一推挽子模块的第三端连接；

29、第四p型开关管的栅极与第四n型开关管的栅极连接，第四p型开关管的漏极与第五p型开关管的源极连接，第五p型开关管的漏极分别与第三n型开关管的漏极、第四n型开关管的漏极以及第二推挽子模块的第三端连接；

30、第一n型开关管的源极、第二n型开关管的源极以及第三n型开关管的源极、第四n型开关管的源极用于接收目标电压。

31、根据本公开的一个实施例，第一推挽子模块和第二推挽子模块均包括第六p型开关管、第七p型开关管、第八p型开关管、第五n型开关管、第六n型开关管、第七n型开关管、第一电阻；其中，

32、第六p型开关管的源极和第七p型开关管的源极用于接收输入电压，第六p型开关管的漏极分别与第七p型开关管的栅极、第八p型开关管的源极、第七p型开关管的栅极以及第五n型开关管的漏极连接，第六p型开关管的栅极分别与第八p型开关管的栅极、第五n型开关管的栅极、第六n型开关管的栅极之间的连接点为第一推挽子模块或第二推挽子模块的第三端；

33、第七p型开关管的漏极与第一电阻的第一端连接，第八p型开关管的漏极分别与第五n型开关管的源极、第六n型开关管的漏极、第七n型开关管的栅极连接，第一电阻的第二端与第七n型开关管的漏极之间的连接点为第一推挽子模块或第二推挽子模块的第四端；

34、第六n型开关管的源极和第七n型开关管的源极用于接收目标电压。

35、根据本公开的一个实施例，开关模块包括第九p型开关管、第十p型开关管、第八n型开关管、第九n型开关管；其中，

36、第九p型开关管的源极以及第十p型开关管的源极用于接收输入电压；

37、第九p型开关管的栅极、第十p型开关管的漏极、第八n型开关管的栅极以及第九n型开关管的漏极之间的连接点与第一储能模块的第二端连接；

38、第九p型开关管的漏极、第十p型开关管的栅极、第八n型开关管的漏极以及第九n型开关管的栅极之间的连接点与第二储能模块的第二端连接；

39、第八n型开关管的源极以及第九n型开关管的源极之间的连接点与输出模块的第二端连接。

40、根据本公开的一个实施例，输出模块包括第十一p型开关管以及稳压输出子模块；其中，

41、第十一p型开关管的源极与开关模块的第四端连接，第十一p型开关管的栅极以及稳压输出子模块的第一端用于接收输入电压，第十一p型开关管的漏极与稳压输出子模块的第二端连接，稳压输出子模块的第一输出端为升压电荷泵电路的第一输出端，稳压输出子模块的第二输出端为升压电荷泵电路的第二输出端；

42、在稳压输出子模块处于第一工作状态的情况下，稳压输出子模块的第一输出端输出升压后的输入电压，其中，升压后的输入电压为升压电压以及输入电压之和；

43、在稳压输出子模块处于第二工作状态的情况下，稳压输出子模块的第一输出端和第二输出端均输出升压后的输入电压。

44、根据本公开的一个实施例，稳压输出子模块包括第十二p型开关管、第十三p型开关管、第十四p型开关管、第十n型开关管、第十一n型开关管、第十二n型开关管、第十三n型开关管、二极管、第二电阻以及第三电阻；其中，

45、第十二p型开关管的源极以及第十三p型开关管的源极用于接收输入电压，第十二p型开关管的栅极用于接收第三控制信号，第十三p型开关管的栅极用于接收第四控制信号；

46、第十二p型开关管的漏极分别与第十n型开关管的漏极、第十n型开关管的栅极以及第十一n型开关管的栅极连接；

47、第十三p型开关管的漏极与二极管的正极连接，二极管的负极与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端分别与第十一p型开关管的漏极、第十四p型开关管的源极、第十四p型开关管的栅极、第十一n型开关管的漏极、第十二n型开关管的栅极、第十三n型开关管的漏极以及第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端为稳压输出子模块的第一输出端；

48、第十四p型开关管的漏极分别与第十二n型开关管的漏极以及第十三n型开关管的栅极连接，第十二n型开关管的源极以及第十三n型开关管的源极之间的连接点为稳压输出子模块的第二输出端；

49、第十n型开关管的源极以及第十一n型开关管的源极接地。

50、为达到上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种芯片，其包括上述的升压电荷泵电路。

51、为达到上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，其包括上述的芯片。

52、综上，本公开实施例提供的升压电荷泵电路、芯片以及电子设备，通过控制两个储能模块进行交替充放电，可以保证输出持续保持在升压状态，带负载能力强，并且可以无需外部接入电容进行升压，可以提高集成度。

53、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

技术实现思路