[發明專利]電荷泵反饋控制裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210026770.4
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102761244A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 詹政邦
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種電荷泵控制的方法，特別涉及一種電荷泵反饋控制裝置及其方法。

背景技術

由于可攜式電子產品近年來的蓬勃發展，可有效管理其電力的電源管理IC(Power?management?IC)成為不可或缺的關鍵零組件。電源管理IC可將電池電壓轉換成可攜式電子產品當中不同子電路所需求的固定電壓，例如：將3.3伏特轉1.2伏特，或者，將3.3伏特轉2.5伏特等。此類電壓轉換應用范圍的電源管理電路，其設計重心以高效率、高精確度、低雜訊且體積小為目標。一般而言，電源轉換器分為三種：交換式穩壓器(Switching?regulator)、線性穩壓器(Liner?regulator)及電荷泵穩壓器(charge?pump?regulator)。其中，相較于交換式供應器(Switching?regulator)與線性穩壓器，電荷泵穩壓器(charge?pump?regulator)具有體積小且低設計成本的優勢。

切換電容式電源轉換器(Switched-capacitor?power?converter)的核心是電容陣列(Capacitor?array)，是由多個切換器與多個電容所組成的電路，通過切換器的開或關進而改變電容的連接組態，不同的組態可進行電容充電或放電以達到能量傳遞與調整電壓的目的，一般控制電荷泵可分為開環回路與閉環回路控制。

現有技術大多采用開環回路控制，例如圖1a所示，其中電荷泵的控制架構包含：電荷泵單元50與控制單元60。接著，請參考圖1b，其電荷泵單元是由第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4與電容C1所組合而成。其中控制單元60針對電荷泵單元50產生多個相位控制信號，這些相位控制信號，請參考圖1c。其動作為控制單元60主動地產生第一相位而使得電荷泵單元50中的開關S1、S2導通，則Vi會對C0與C1進行充電，如圖1d圖所示。接著，請參考圖1e所示，由控制單元60主動地產生第二相位而使得電荷泵單元50中的開關S3、S4導通，則C1會對RL與C0進行放電。所以針對輸出電壓與輸入電壓的公式推導，請參考如下：

Q1-=(Vi-Vo)*C1]]>..................公式1

Q1+=Vo*C1]]>..................公式2

Q1--Q1+=I*T]]>..................公式3

且

I=VoRL,]]>T=1fs]]>帶入公式3