[發明專利]用于控制電荷泵的方法和系統

在審

• 申請號: 201410725377.3
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104734494A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 塞爾希奧·馬斯費雷爾;莫里斯·馬里奧·尼古拉斯·斯托姆斯;尤卡·薩卡里·里希亞霍
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 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: 楊靜

技術領域

本發明涉及一種控制電荷泵的方法和系統。

背景技術

電荷泵是一種直流(DC)到DC電壓轉換器電路，其能夠增加或減少由電壓源提供的電壓電平。電荷泵用于多種應用/設備中，例如存儲器電路、電平移位器和電池器件。傳統的電荷泵被設計為在最差情況的工藝、電壓和溫度(PVT)條件下滿足規定的標準。然而，在正常或最佳PVT條件下，傳統電荷泵的性能可能下降。例如，傳統電荷泵的功率消耗和輸出電流經常在正常或最佳情況的PVT條件下升至高電平。因此，在正常或最佳情況的PVT條件下，傳統電荷泵經受高電流峰值和高平均電流。為了處理高電流峰值和高平均電流，在基板上包括與電荷泵相鄰的大型低歐姆電源開關和大型解耦電容器，以使得電源電壓穩定。在一些情況中，需要使用附加的低壓降調節器(LDO)來將電源電壓調節至可接受的電平。此外，傳統的電荷泵可以經受高輸出紋波，這會損壞其負載電路。因此，需要能夠在各種PVT條件下運行良好的電荷泵。

發明內容

描述了一種用于控制電荷泵的方法和一種用于電荷泵的控制設備的實施例。在一個實施例中，一種用于控制電荷泵的方法包括：監控電荷泵的加電狀態；基于電荷泵的加電狀態計算電荷泵在時間周期內的占空比；以及基于電荷泵的占空比，調整電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置中的至少一個。通過監控電荷泵的加電狀態，計算電荷泵的占空比以及基于電荷泵的占空比調整電荷泵的設置，可以容易地管理電荷泵的性能，以適于多種PVT條件。還描述了其它實施例。

在一個實施例中，一種用于控制電荷泵的方法包括：監控電荷泵的加電狀態；基于電荷泵的加電狀態計算電荷泵在時間周期內的占空比；以及基于電荷泵的占空比，調整電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置中的至少一個。

在一個實施例中，一種用于電荷泵的控制設備包括：監控器模塊，被配置為監控電荷泵的加電狀態；以及控制器模塊，被配置為基于電荷泵的加電狀態計算電荷泵在時間周期內的占空比以及基于電荷泵的占空比，調整電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置中的至少一個。

在一個實施例中，一種用于控制電荷泵的方法包括：獲得電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置的強度級別，其中每個強度級別包括用于驅動電荷泵的時鐘信號的頻率和電荷泵的總泵浦電容的唯一組合；基于電荷泵的加電狀態計算電荷泵在時間周期內的占空比，如果電荷泵的占空比小于至少一個最小閾值，則將電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置的強度級別改變為強度級別中具有用于驅動電荷泵的時鐘信號的較低頻率或電荷泵的較小總泵浦電容的不同強度級別，如果電荷泵的占空比大于至少一個最大閾值，則將電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置的強度級別改變為強度級別中具有用于驅動電荷泵的時鐘信號的較高頻率或電荷泵的較大總泵浦電容的不同強度級別，以及如果電荷泵的占空比小于至少一個最大閾值且大于至少一個最小閾值，則保持電荷泵的時鐘頻率設置和電容設置的強度級別不變。

通過結合附圖以本發明的原理的示例的方式描述的以下具體實施方式，本發明的實施例的其它方面和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施例的IC器件的示意框圖；

圖2示出了圖1所示的電荷泵電路的實施例；

圖3示出了圖2所示的電荷泵電路的時鐘信號和加電狀態信號的波形的示例；

圖4是示出了圖2所示的控制器模塊的操作的流程圖；

圖5示出了圖2所示的電荷泵的操作參數的一些示例；

圖6示出了圖2所示的控制器模塊的實施例；

圖7是示出了根據本發明實施例用于控制電荷泵的方法的處理流程圖。

在說明書中，類似附圖標記用于標識類似要素。

具體實施方式

容易理解的是，這里所一般地描述的以及附圖中所示出的實施例的組件可按照多種不同的配置進行布置和設計。從而，對各個實施例的以下具體描述(如附圖所示)不用于限制本公開的范圍，而只是各個實施例的代表。盡管附圖中示出了實施例的多個方面，但是除非具體指示，附圖并不用于規定大小。

在各個方面認為所描述的實施例只是示例性的而非限制性的。本發明的范圍因此由所附權利要求而不是這一具體實施方式來指示。權利要求的等同范圍和意思內的所有變更都被包含在其范圍內。