[發明專利]一種電荷泵及其使其負輸出電壓跟隨正輸出電壓的方法

有效

• 申請號: 201310205231.1
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103280967B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 劉白仁;秦鴻強;楊先慶;瞿松;保羅·尤納坦恩
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種使電荷泵的負輸出電壓跟隨正輸出電壓的方法，包括為電荷泵的多個開關選擇不對稱的串聯電阻。

2.如權利要求1所述的方法，其中每個所述開關包括一個晶體管，所述串聯電阻包括相應開關的導通電阻。

3.如權利要求1所述的方法，其中：

電荷泵進一步包括第一輸出電容、第二輸出電容和浮充電容，其中第一輸出電容用于提供正輸出電壓，第二輸出電容用于提供負輸出電壓；

所述多個開關包括第一組開關和第二組開關；

其中在每個開關周期的第一時間段內，第二組開關導通，第一組開關關斷，所述第一輸出電容和浮充電容充電；以及

在所述開關周期的第二時間段內，第一組開關導通，第二組開關關斷，第二輸出電容和浮充電容放電；

所述方法進一步包括在啟動階段同時開始對第一輸出電容和浮充電容進行充電。

4.如權利要求1所述的方法，其中為電荷泵的多個開關選擇不對稱的串聯電阻包括選擇所述多個開關中的一個開關的串聯電阻大于其它開關的串聯電阻的兩倍。

5.如權利要求1所述的方法，其中電荷泵包括：

電感，具有第一端和第二端，其中第一端耦接輸入端；

第一開關，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接電感的第二端，第一開關的第二端耦接參考地；

第二開關，具有第一端、第二端和控制端，其中第二開關的第一端耦接電感的第二端，第二開關的第二端輸出正輸出電壓；

第一輸出電容，具有第一端和第二端，其中第一輸出電容的第一端耦接第二開關的第二端，第一輸出電容的第二端耦接參考地；

浮充電容，具有第一端和第二端，其中浮充電容的第一端耦接電感的第二端；

第三開關，具有第一端、第二端和控制端，其中第三開關的第一端耦接浮充電容的第二端，第三開關的第二端輸出負輸出電壓；

第二輸出電容，具有第一端和第二端，其中第二輸出電容的第一端耦接第三開關的第二端，第二輸出電容的第二端耦接參考地；以及

第四開關，具有第一端、第二端和控制端，其中第四開關的第一端耦接浮充電容的第二端，第四開關的第二端耦接參考地；

所述方法進一步包括：

在每個開關周期的第一時間段內，將第二開關和第四開關導通，將第一開關和第三開關關斷；以及

在所述開關周期的第二時間段內，將第二開關和第四開關關斷，將第一開關和第三開關導通。

6.如權利要求5所述的方法，其中為電荷泵的多個開關選擇不對稱的串聯電阻通過選擇第二開關的導通電阻比第一開關、第三開關和第四開關的導通電阻更高來實現。

7.如權利要求5所述的方法，其中使負輸出電壓跟隨正輸出電壓通過選擇將一分立電阻和第二開關串聯連接來實現。

8.如權利要求5所述的方法，進一步包括當第一開關、第二開關、第三開關和第四開關都關斷時阻斷第二開關和第四開關的體二極管。

9.如權利要求8所述的方法，包括將第二開關和第四開關耦接至欠壓保護(UVLO)信號，用于當UVLO信號為有效狀態時阻斷第二開關和第四開關的體二極管。

10.如權利要求5所述的方法，進一步包括通過控制第二開關的控制端上的電壓來控制第二開關的導通電阻，其中控制第二開關的導通電阻根據負輸出電壓和正輸出電壓來進行調節。

11.如權利要求5所述的方法，進一步包括將一開關耦接在輸入端和電感的第一端之間，其中當輸入端的輸入電壓小于一閾值電壓時，關斷所述開關。

12.如權利要求1所述的方法，進一步包括根據正輸出電壓和負輸出電壓的差值調節所述多個開關之中一個開關的串聯電阻。

13.一種電荷泵，具有：

輸入端，接收輸入電壓；

正電壓輸出端，提供正輸出電壓；以及

負電壓輸出端，提供負輸出電壓；

所述電荷泵包括多個開關，其中所述多個開關中的每個開關具有串聯電阻值，所述多個開關之中一個開關的串聯電阻值是其它開關的串聯電阻值的兩倍以上。