[發(fā)明專利]一種電荷泵電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110255671.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112838761A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙皆輝;霍建龍;張治東
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇集萃智能集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 朱曉林

本發(fā)明涉及電荷泵電路技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種電荷泵電路，包括死區(qū)控制模塊、電荷泵模塊和反饋模塊，死區(qū)控制模塊根據(jù)輸入的第一時鐘信號向電荷泵模塊輸入多路具有死區(qū)時間的第二時鐘信號，電荷泵模塊根據(jù)輸入的第二時鐘信號輸出驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓輸入到反饋模塊，反饋模塊根據(jù)驅(qū)動電壓向死區(qū)控制模塊輸入反饋信號，反饋信號控制死區(qū)控制模塊是否向電荷泵模塊輸入第二時鐘信號，在實(shí)際使用時通過反饋模塊檢測電荷泵模塊輸出的驅(qū)動電壓，能夠在驅(qū)動電壓過高或者過低時進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保輸出的驅(qū)動電壓的幅值能夠始終滿足驅(qū)動電路的要求，因此本發(fā)明能夠100％全周期的向驅(qū)動電路提供驅(qū)動電壓，能夠在驅(qū)動電壓的幅值過低時進(jìn)行調(diào)節(jié)保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電荷泵電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電荷泵電路。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車、智能機(jī)器人以及智能家居的快速發(fā)展，出現(xiàn)了智能功率集成電路(SPIC)的設(shè)計(jì)，智能功率集成電路是集功率器件、控制電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路、傳感器等模塊為一體的新型集成電路。在某些SPIC中，采用N型功率管作為高側(cè)驅(qū)動管，為了使高側(cè)驅(qū)動管導(dǎo)通，需要產(chǎn)生一個比電源高的電平，電荷泵電路常用于產(chǎn)生這樣一個高于電源電壓的電壓信號。然而傳統(tǒng)電荷泵電路具有驅(qū)動能力差，充電時間慢等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)的不足，本發(fā)明是提供了一種充電快和驅(qū)動能力強(qiáng)的電荷泵電路，能夠100％占空比全周期的驅(qū)動負(fù)載。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種電荷泵電路，包括死區(qū)控制模塊、電荷泵模塊和反饋模塊，死區(qū)控制模塊根據(jù)輸入的第一時鐘信號向電荷泵模塊輸入多路具有死區(qū)時間的第二時鐘信號，電荷泵模塊根據(jù)輸入的第二時鐘信號輸出驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓輸入到反饋模塊，反饋模塊根據(jù)驅(qū)動電壓向死區(qū)控制模塊輸入反饋信號，反饋信號控制死區(qū)控制模塊是否向電荷泵模塊輸入第二時鐘信號。

可選地，在某種實(shí)施方式中，死區(qū)控制模塊包括與門和邏輯處理單元，與門的兩輸入端分別輸入第一時鐘信號和反饋信號，與門的輸出端依次串聯(lián)有M級延時電路，第一級延遲電路至第N級延時電路的延時時間和第N+1級延時電路至第M級的延時電路的延時時間相同，邏輯處理單元根據(jù)第一時鐘信號、第N級延時電路的輸出信號和第M級延時電路的輸出信號輸出四路具有死區(qū)時間的第二時鐘信號。

可選地，在某種實(shí)施方式中，延時電路包括RC延時單元和整形單元，整形單元對RC延時單元的輸出信號進(jìn)行整形，整形單元包括至少一個反相器，當(dāng)整形單元包括兩個以上的反相器時，所有反相器依次串聯(lián)，整形單元的輸出信號為該延時電路的輸出信號。

可選地，在某種實(shí)施方式中，電荷泵模塊包括場效應(yīng)管M1、M2、M3和M4、電容C1和C2，場效應(yīng)管M1、M2、M3和M4的柵極分別輸入一路第二時鐘信號，場效應(yīng)管M4的源極、場效應(yīng)管M2的漏極和電容C2一端分別與電源VM電連接，場效應(yīng)管M4的漏極和場效應(yīng)管M3的漏極分別和電容C1一端電連接，場效應(yīng)管M2的源極和場效應(yīng)管M1的漏極分別和電容C1另一端電連接，場效應(yīng)管M1的源極接地，場效應(yīng)管M3的源極與電容C2另一端電連接。

可選地，在某種實(shí)施方式中，場效應(yīng)管M1、M2和M4為N型開關(guān)功率管，場效應(yīng)管M3為P型開關(guān)功率管。

可選地，在某種實(shí)施方式中，場效應(yīng)管M4的柵極與齊納二極管Z1的負(fù)極電連接，場效應(yīng)管M4的源極與齊納二極管Z1的正極電連接，場效應(yīng)管M2的柵極與齊納二極管Z2的負(fù)極電連接，場效應(yīng)管M2的源極與齊納二極管Z2的正極電連接。

可選地，在某種實(shí)施方式中，本發(fā)明還包括電平轉(zhuǎn)換模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊將四路第二時鐘信號的電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出第三時鐘信號，第三時鐘信號輸入到電荷泵模塊。

可選地，在某種實(shí)施方式中，電平轉(zhuǎn)換模塊包括第一轉(zhuǎn)換單元、第二轉(zhuǎn)換單元、第三轉(zhuǎn)換單元和第四轉(zhuǎn)換單元；