[發明專利]一種高壓電荷泵控制電路

無效

• 申請號: 201110341277.7
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102510211A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張立新;謝凌寒;陳健;易揚波;周飆;李海松;張韜;武家中
• 申請（專利權）人: 無錫芯朋微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于模擬集成電源芯片技術領域，具體涉及一種高壓電荷泵電路。

背景技術

隨著電子便攜式產品的飛速發展，電源管理芯片的需求量也急劇增加。在直流轉直流升壓方面通常有電感式升壓DC-DC和電荷泵升壓DC-DC。電感式升壓DC-DC效率較高，但是含有電感，因此PCB板面積大，成本高。電荷泵利用電容實現電荷和能量的轉移，從而具備無電感元件、成本低、PCB板面積小等優點，因此這類電源管理芯片相對于電感式DC-DC具有獨特的優勢。

發明內容

本發明采用如下技術方案：

一種高壓電荷泵控制電路，其特征在于：包括電荷泵電路、驅動電路、邏輯控制電路、溫度保護電路、振蕩器、比較器、基準電壓電路、分壓電阻R1、R2、反饋電容C1；所述邏輯控制電路，用于控制電荷泵工作和關斷；所述驅動電路用于增強所述邏輯控制電路的輸出信號驅動電荷泵的電容；所述溫度保護電路用于在溫度超過設定溫度即關斷電路；所述振蕩器、溫度保護電路、比較器的輸出分別連接所述邏輯控制電路的輸入端，所述邏輯控制電路的輸出端與所述驅動電路的輸入端相連接，所述驅動電路的輸出端與所述電荷泵電路的驅動端相連接，所述分壓電阻R1、R2串聯，分壓電阻R1的一端與所述電荷泵電路的輸出端相連接，另一端與分壓電阻R2的一端相連，所述分壓電阻R2的另一端接地；所述反饋電容C1與分壓電阻R1并聯；所述分壓電阻R1、R2的連接點與所述比較器的輸入端相連接，所述比較器另一輸入端與所述基準電壓電路輸出端相連接。

其進一步特征在于：所述電荷泵電路由12級電荷泵單元組成，前一級的輸出為后一級的輸入，輸入電壓為4V~6V；所述基準電壓電路的輸出為1.2V；可以調節所述分壓電阻R1和R2的比值，從而得到不同的輸出電壓；所述振蕩器的頻率為2MHz，占空比約為50%。

進一步的所述溫度保護電路在溫度保護溫度為145℃。

本發明能夠輸入較低的電壓升高至30V以上，同時具有成本低、面積和厚度小等優點。

附圖說明

圖?1?為本發明電路框圖；

圖2為12級電荷泵單元示意圖；

圖3為溫度保護電路圖；

圖4溫度保護電路的仿真輸出圖；

圖5振蕩器電路圖；

圖6振蕩器電路仿真結果圖；

圖7為本發明輸出電壓的波形圖；

1、電荷泵電路；2、驅動電路；3、邏輯控制電路；4、溫度保護電路；5、振蕩器；6、比較器；7、基準電壓電路。

具體實施方式

如圖1所示一種高壓電荷泵控制電路，包括電荷泵電路1、驅動電路2、邏輯控制電路3、溫度保護電路4、振蕩器5、比較器6、基準電壓電路7、分壓電阻R1、R2、反饋電容C1；所述溫度保護電路4用于在溫度超過設定溫度即關斷電路；所述振蕩器5、溫度保護電路4、比較器6的輸出分別連接所述邏輯控制電路3的輸入端，所述邏輯控制電路3的輸出端與所述驅動電路2的輸入端相連接，所述驅動電路2的輸出端與所述電荷泵電路1的驅動端相連接，所述分壓電阻R1、R2串聯，分壓電阻R1的一端與所述電荷泵電路1的輸出端相連接，另一端與分壓電阻R2的一端相連，所述分壓電阻R2的另一端接地；所述反饋電容C1與分壓電阻R1并聯；所述分壓電阻R1、R2的連接點與所述比較器6的輸入端相連接，所述比較器6另一輸入端與所述基準電壓電路7輸出端相連接。

所述電荷泵電路由12級電荷泵單元組成，前一級的輸出為后一級的輸入，輸入電壓為5V；所述基準電壓電路的輸出為1.2V；所述振蕩器的頻率為2MHz，占空比約為50%。所述溫度保護電路在溫度保護溫度為145℃。

本發明電壓基準為帯隙基準，溫度系數約為0，在不同的電源電壓和溫度下，輸出電壓都恒定為1.2V。當輸出電壓高于預設的電壓時，電阻R2上的壓降大于電壓基準，比較器輸出高電平，此信號通過邏輯控制電路和驅動電路，使電荷泵不工作，這樣輸出電壓下降。當輸出電壓低于預設電壓值時，電阻R2上的壓降低于電壓基準，比較器輸出低電平，電荷泵工作，輸出電壓升高。反饋電容C1和電阻R1并聯，因為電容的電壓不會突變，當輸出電壓突然增加或減少時，電容下極板也會跟隨上極板增加或減少，這樣比較器的正輸入端可以及時反應輸出電壓的變化，以增加系統環路的響應速度。