[發明專利]電荷泵輸入電流限制器

有效

• 申請號: 201780069656.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN109983691B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 埃里克·J·金;艾倫·J·布倫南;克里斯汀·拉爾森;約翰·L·梅安森;成永捷;艾德里安·科里-門馳
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H02M3/07;H03F3/187;H03K17/0812;H03M1/66
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種限流方法，包括在被配置為在多種模式下操作的電荷泵中，所述多種模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下所述電荷泵的輸出電壓對輸入電壓的比率是第一比率，在所述第二模式下所述比率是第二比率：

通過響應于所述多種模式中的模式之間的操作的變化限制所述電荷泵的電源和所述電荷泵之間在電荷泵的一開關周期內的電荷轉移來限制所述電荷泵的電源到所述電荷泵之間流動的電流，其中所述電源提供所述輸入電壓；其中，

所述電荷泵包括電容器、第一電路和第二電路，所述第一電路包括在用于接收所述輸入電壓的電荷泵的輸入端和所述電容器的第一端子之間的第一開關，所述第二電路在所述輸入端和電容器的第二端子之間；和

限制電荷的轉移包括經由所述第二電路內的阻抗提供電壓降，其中所述阻抗包括場效應晶體管的非柵極端子之間的傳導阻抗，其中限制電荷的轉移包括利用耦合到所述場效應晶體管的柵極端子的低壓差調節器來控制所述傳導阻抗，其中所述低壓差調節器包括所述電荷泵的至少一個開關，并且其中所述場效應晶體管僅連接在所述第二電路內。

2.根據權利要求1所述的限流方法，進一步包括響應于所述模式之間的所述操作的變化提高電荷泵的操作變化后的一開關周期內的所述阻抗。

3.根據權利要求2所述的限流方法，進一步包括在所述電荷泵的后續開關周期中減小所述阻抗。

4.根據權利要求1所述的限流方法，進一步包括根據與所述電荷泵相關聯的電壓改變所述阻抗。

5.根據權利要求4所述的限流方法，其中與所述電荷泵相關聯的電壓包括電容器的電壓。

6.根據權利要求1所述的限流方法，進一步包括響應于所述操作的變化在所述電荷泵的多個開關周期內修改所述低壓差調節器的設定點，以便獲得所述電荷泵的穩態條件。

7.根據權利要求1所述的限流方法，其中限制所述電荷轉移包括通過控制所述場效應晶體管的有效裝置脈寬控制所述傳導阻抗。

8.根據權利要求1所述的限流方法，其中所述阻抗包括與電阻器串聯的開關。

9.根據權利要求1所述的限流方法，其中限制所述電荷轉移包括控制可變電壓源以控制所述電荷轉移。

10.根據權利要求1所述的限流方法，其中限制所述電荷轉移包括將偏置電壓施加到集成到所述電荷泵的開關，所述開關具有引起所述開關作為電流源操作和受控制的偏置控制。

11.根據權利要求10所述的限流方法，進一步包括從電流鏡像器生成所述偏置電壓。

12.一種限流系統，包括：

電荷泵，所述電荷泵被配置為在多種模式下操作，所述多種模式包括第一模式和第二模式，在所述第一模式下所述電荷泵的輸出電壓對輸入電壓的比率是第一比率，在所述第二模式下所述比率是第二比率；其中，

所述電荷泵包括電容器、第一電路和第二電路，所述第一電路包括在用于接收所述輸入電壓的電荷泵的輸入端和所述電容器的第一端子之間的第一開關，所述第二電路在所述輸入端和電容器的第二端子之間；以及

控制器，所述控制器被配置為通過響應于所述多種模式中的模式之間的操作的變化限制所述電荷泵的電源和所述電荷泵之間在電荷泵的一開關周期內的電荷轉移來限制所述電荷泵的電源到所述電荷泵之間流動的電流，其中所述電源被配置為提供所述輸入電壓，其中，限制電荷的轉移包括經由所述第二電路內的阻抗提供電壓降，其中所述阻抗包括場效應晶體管的非柵極端子之間的傳導阻抗，其中限制電荷的轉移包括利用耦合到所述場效應晶體管的柵極端子的低壓差調節器來控制所述傳導阻抗，其中所述低壓差調節器包括所述電荷泵的至少一個開關，并且其中所述場效應晶體管僅連接在所述第二電路內。