[發明專利]一種醫療電源用電荷泵系統及其操作方法

在審

• 申請號: 202011374223.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112510995A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 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

1.一種醫療電源用電荷泵系統，其特征在于，包括：

電荷泵電路，包括多個開關和至少一個電容器，其中電荷泵電路的輸入耦合到電源輸入節點，并且具有用于產生驅動電壓的輸出；

電荷泵控制器，其控制多個開關以控制至少一個電容器的耦合，以將驅動電壓增加到提供給電源輸入節點的電源電壓以上；和

限流電路，其允許通過電荷泵電路的電流在正常模式期間達到最大電流水平，并且將通過電荷泵電路的電流限制為小于電流限制模式期間的最大電流水平的受限電流水平。

2.根據權利要求1所述的電荷泵系統，其特征在于，還包括：

耦合在電荷泵電路的輸出和電源參考節點之間的去耦電容器；和

電阻耦合在電荷泵電路的輸出和產生驅動電壓的驅動節點之間。

3.根據權利要求1所述的電荷泵系統，其特征在于，其中，所述電流限制電路耦合在所述電源輸入節點與所述電荷泵電路的輸入之間，并且其中，在所述電流限制模式期間啟用所述電流限制電路以限制來自所述電源的電流輸入節點達到受限電流水平。

4.根據權利要求1所述的電荷泵系統，其特征在于，其中，所述電流限制電路耦合到所述電荷泵控制器，并且其中，所述電流限制電路在所述電流限制模式期間可操作以限制所述電荷泵控制器的驅動能力。

5.根據權利要求1所述的電荷泵系統，其特征在于，其中：

電荷泵電路包括：

第一開關，在預充電階段將所述至少一個電容器的頂端耦合到所述電源輸入節點；和

第二開關，在泵浦階段將至少一個電容器的底端耦合到電源輸入節點；

其中，電荷泵控制器包括：

第一驅動器，其控制所述第一開關，其中，所述第一驅動器包括耦接在所述驅動電壓和柵極節點之間的源極端子；和

第二驅動器，其控制第二開關，其中，第二驅動器包括耦接在電源輸入節點和柵極節點之間的源極端子；和

其中電流限制電路在電流限制模式期間將柵極節點驅動到限制電壓電平，以便在預充電階段導通時將通過第一開關的電流限制為限制的電流電平，從而使通過第二開關的電流在充電階段接通時，開關被限制在受限電流水平。

6.根據權利要求5所述的電荷泵系統，其特征在于，其中：

所述第一開關包括第一PMOS晶體管，所述第一PMOS晶體管的源極端子耦合至所述電源輸入節點，其漏極端子耦合至所述至少一個電容器的頂端，并且具有柵極節點；

其中第二開關包括第二PMOS晶體管，該第二PMOS晶體管的源極端子耦合到電源輸入節點，其漏極端子耦合到至少一個電容器的底端，并且具有柵極節點；和

其中限流電路包括：

限流電路，其向第一節點提供受限的電流；

第一NMOS晶體管，其漏極端子和柵極端子耦接至第二節點，并且其源極端子耦接至電源參考節點；

第二NMOS晶體管，其漏極端子耦合到所述柵極節點，其源極端子耦合到所述電源參考節點，并且其柵極端子耦合到第三節點；

第三PMOS晶體管，其源極端子耦合至所述電源輸入節點，其漏極端子耦合至所述柵極節點，并且其柵極端子耦合至第四節點；和

模式電路，該電路將第一，第二和第三節點耦合在一起，并在電流限制模式下將第四節點耦合到柵極節點，并隔離第一和第二節點，并將第三和第四節點耦合到電源輸入節點在正常模式下。