[發明專利]一種醫療電源的電荷泵結構

在審

• 申請號: 202011373798.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112532042A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 劉曉燕;蘇珊娜
• 申請（專利權）人: 馬梅伍
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種醫療電源的電荷泵結構，被配置為根據在第一電壓和地電壓之間變化的基本方波輸入信號生成輸出電壓，該電荷泵結構包括：第一導電類型的半導體層；在半導體層中彼此分離并且具有第二導電類型的第一外部阱和第二外部阱；在第一外部阱中形成并具有第一導電類型的第一內部阱；在第二外部阱中形成的第一導電類型的第二內部阱；第一電容器，具有第一端子，第二端子連接至第一外部阱，該第一端子施加了基本方波輸入信號；和第二電容器，其第一端子連接到第一電容器，第二端子連接到第二外部阱，其中將第一電壓施加到第一外部阱，以及將比第一電壓低的電壓施加到第二外部阱。應用該電荷泵能夠極大提升醫療電源供電穩定，不受電子干擾。

技術領域

本發明涉及醫療電子設備領域，特別涉及一種醫療電源的電荷泵結構

背景技術

電荷泵和相關方法在電子裝置中具有重要應用。舉例來說，在某些低功率存儲器裝置中，利用負電壓使存儲器的襯底偏置以減小泄漏電流可能是有利的。由于功率或電流消耗是設計某些電子裝置的重要考慮因素，因此繼續努力制造具有有效負電荷泵的裝置。一般電荷泵需從外部接收操作訊號(US20160308435A1、US20130294123A1)，且操作訊號是固定的操作頻率。為了使電荷泵達到較高的負載驅動能力，常將固定操作頻率設定較高。然而，當負載從重載轉變為輕載時，電荷泵內部的耗能所占比例顯著增加，導致不必要的耗電。再者，當欲調節電荷泵的輸出電壓時，一般會停止傳輸操作訊號至電荷泵。然而，此方式在負載轉變時，因操作訊號無法快速控制電荷泵響應，造成電荷泵有很大的輸出電壓漣波。鑒于上述問題，本發明提出自動控制操作頻率的電荷泵，其隨著負載不同，透過偵測電荷泵內部的狀態，產生出省電的操作頻率。而且，本發明的電荷泵達到小輸出電壓波紋與快速反應等特色。而在圖像傳感器的應用中作為應用于捕獲靜止圖像或運動圖像的相機，并且廣泛地應用于醫療設備例如CT裝置,B超裝置等影響裝置。隨著對醫療設備的性能的提高的需求，使用更好的電荷泵已經進行了研究以改善圖像傳感器的暗電流特性。

發明內容

本發明公開了一種醫療電源電荷泵結構，被配置為根據在第一電壓和地電壓之間變化的基本方波輸入信號生成輸出電壓，該電荷泵結構包括：第一導電類型的半導體層；

在半導體層中彼此分離并且具有第二導電類型的第一外部阱和第二外部阱；

在第一外部阱中形成并具有第一導電類型的第一內部阱；

在第二外部阱中形成的第一導電類型的第二內部阱；

第一電容器，具有第一端子，第二端子連接至第一外部阱，該第一端子施加了基本方波輸入信號；和

第二電容器，其第一端子連接到第一電容器，第二端子連接到第二外部阱，

其中將第一電壓施加到第一外部阱，以及

將比第一電壓低的電壓施加到第二外部阱。

所述的電荷泵結構，其中將接地電壓施加到第二外部阱；輸出電壓低于接地電壓；輸出電壓的幅度基本上是第一電壓的兩倍；將低于接地電壓的第二電壓施加到第一內部阱；第一電壓的大小和第二電壓的大小基本相同；將低于第二電壓的第三電壓施加到第二內部阱；第三電壓基本上等于輸出電壓。

一種電荷泵結構，包括：

第一級，包括第一電容器和第一晶體管，該第一電容器具有施加有輸入信號的第一端子，并且該第一晶體管連接到第一電容器的第二端子；和

第二級，包括第二電容器和第二晶體管，第二電容器的第一端子連接到第一電容器的第二端子，第二晶體管連接到第二電容器的第二端子，

其中，第一晶體管包括柵電極，交替地施加有接地電壓和低于該接地電壓的第二電壓，以及第二晶體管包括柵電極，第二電壓和低于接地電壓的第三電壓交替地施加到柵電極。