一種三模升壓電荷泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型型屬于電源管理領(lǐng)域，具體涉及一種三模升壓電荷泵。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的一級(jí)升壓電荷泵只實(shí)現(xiàn)輸入電源的2倍，在實(shí)際的應(yīng)用中，電源電壓在使用中越來越低，對(duì)電荷泵的倍壓能力有更高的要求，如果需要實(shí)現(xiàn)輸入電源更高的倍數(shù)，滿足驅(qū)動(dòng)電壓的要求，必須增加電荷泵的級(jí)數(shù)，導(dǎo)致電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，現(xiàn)有的電荷泵電路系統(tǒng)，若要同時(shí)具備2倍和3倍的放大功能，需要通過增加電容和級(jí)數(shù)以滿足應(yīng)用需求，也會(huì)提高電路的復(fù)雜度。
[0003]綜上所述，需要市場(chǎng)上需要一種新結(jié)構(gòu)的電荷泵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種電容式電荷泵的升壓主體電路，可以實(shí)現(xiàn)1.5倍、2倍、3倍三種升壓模式。根據(jù)電源電壓的大小，在不改變電容和開關(guān)管個(gè)數(shù)的情況下，進(jìn)行三種升壓模式的轉(zhuǎn)換，滿足電壓需求，提高電荷泵的轉(zhuǎn)換效率，降低電子產(chǎn)品的功耗，延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。
[0005]一種三模升壓電荷泵電路，包括2個(gè)NMOS開關(guān)管、7個(gè)PMOS開關(guān)管和3個(gè)電容；其中，2個(gè)MOS開關(guān)管依次為第一 NMOS管MNl和第二 NMOS管MN2 ;7個(gè)PMOS開關(guān)管依次為第一 PMOS 管 MP1、第二 PMOS 管 MP2、第三 PMOS 管 MP3、第四 PMOS 管 MP4、第五 PMOS 管 MP5、第八PMOS管MP8和第九PMOS管MP9 ；3個(gè)電容依次為第一泵電容Cfl、第二泵電容Cf2和輸出電容Qjut;具體的連接關(guān)系為:
[0006]第三PMOS管MP3的源極、第四PMOS管MP4的源極、第五PMOS管MP5的源極分別與輸入電源VCC相連；第三PMOS管MP3的漏極分別與第一泵電容Cfl的負(fù)極、第一 NMOS管麗I的源極相連；第四PMOS管MP4的漏極分別與第一泵電容Cfl的正極、第八PMOS管MP8的漏極、第九PMOS管MP9的漏極相連接；第八PMOS管MP8的源極分別與第二 PMOS管MP2的漏極、第一 PMOS管MPl的漏極、第二泵電容Cf2的正極相連接；
[0007]第九PMOS管MP9的源極分別與第二泵電容Cf2的負(fù)極、第五PMOS管MP5的漏極、第二 NMOS管麗2的源極相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容Cqut的正極相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容Cqut的正極之間的節(jié)點(diǎn)為輸出電壓AVDD ;第一 NMOS管MNl的漏極、第二 NMOS管麗2的漏極、輸出電容Qjut的負(fù)極板分別與地電壓端VSS相連接。
[0008]有益的技術(shù)效果
[0009]本實(shí)用新型在輸入的電源電壓降低時(shí)，可以改變升壓模式，使其輸出電壓保持不變。
[0010]本實(shí)用新型利用九個(gè)MOS功率管，兩個(gè)泵電容，可以實(shí)現(xiàn)低倍壓1.5倍、2倍和3倍升壓模式，可以大大提高電池的續(xù)航能力。
[0011]本實(shí)用新型的開關(guān)管采用MOS管，可以滿足高速開關(guān)動(dòng)作的需求。本實(shí)用新型所述的開關(guān)電容式電荷泵是通過MOS管控制電容的充放電來實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換的，其功耗小、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需電感、二極管、MOSFET等外圍組件和高EMI抑制等優(yōu)點(diǎn)，從而極大地縮小了電源體積，提高了轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述說明。
[0014]參見圖1，一種三模升壓電荷泵，包括2個(gè)NMOS開關(guān)管、7個(gè)PMOS開關(guān)管和3個(gè)電容；其中，2個(gè)MOS開關(guān)管依次為第一 NMOS管MNl和第二 NMOS管MN2 ;7個(gè)PMOS開關(guān)管依次為第一 PMOS管MP1、第二 PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第八PMOS管MP8和第九PMOS管MP9 ；3個(gè)電容依次為第一泵電容Cfl、第二泵電容Cf2和輸出電容Qm;具體的連接關(guān)系為:
[0015]第三PMOS管MP3的源極、第四PMOS管MP4的源極、第五PMOS管MP5的源極分別與輸入電源端VCC相連；第三PMOS管MP3的漏極分別與第一泵電容Cfl的負(fù)極板、第一 NMOS管麗I的源極相連；第四PMOS管MP4的漏極分別與第一泵電容Cfl的正極板、第八PMOS管MP8的漏極、第九PMOS管MP9的漏極相連接；第八PMOS管MP8的源極分別與第二 PMOS管MP2的漏極、第一 PMOS管MPl的漏極、第二泵電容Cf2的正極板相連接；第九PMOS管MP9的源極分別與第二泵電容Cf2的負(fù)極板、第五PMOS管MP5的漏極、第二 NMOS管麗2的源極相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容0^的正極板相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容Qm的正極板之間的節(jié)點(diǎn)為輸出端AVDD ;第一 NMOS管MNl的漏極、第二 NMOS管麗2的漏極、輸出電容Qm的負(fù)極板分別與地電壓端VSS相連接。
[0016]進(jìn)一步說，第一泵電容Cfl的電容值與第二泵電容Cf2的電容值相等。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]當(dāng)電池的工作電壓范圍為2.3v?4.8v，需要的驅(qū)動(dòng)電壓為6.5v時(shí)，采用本實(shí)用新型后的各階段狀態(tài)分別如下:
[0019]當(dāng)電池的實(shí)際電壓為4.8V時(shí)，經(jīng)本電路放大1.5倍后的輸出電壓可以達(dá)到7.2V。
[0020]當(dāng)電池的實(shí)際電壓為3.3V時(shí)，經(jīng)本電路放大2倍后的輸出電壓為6.6V。
[0021]當(dāng)電池的實(shí)際電壓為2.3V時(shí)，經(jīng)本電路放大3倍后的輸出電壓為6.9V。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三模升壓電荷泵，其特征在于:包括2個(gè)NMOS開關(guān)管、7個(gè)PMOS開關(guān)管和3個(gè)電容；其中，2個(gè)MOS開關(guān)管依次為第一 NMOS管MNl和第二 NMOS管MN2 ;7個(gè)PMOS開關(guān)管依次為第一 PMOS管MPl、第二 PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第八PMOS管MP8和第九PMOS管MP9 ;3個(gè)電容依次為第一泵電容Cf 1、第二泵電容Cf 2和輸出電容Qm;具體的連接關(guān)系為: 第三PMOS管MP3的源極、第四PMOS管MP4的源極、第五PMOS管MP5的源極分別與輸入端VCC相連；第三PMOS管MP3的漏極分別與第一泵電容Cfl的負(fù)極板、第一 NMOS管麗I的源極相連；第四PMOS管MP4的漏極分別與第一泵電容Cfl的正極板、第八PMOS管MP8的漏極、第九PMOS管MP9的漏極相連接；第八PMOS管MP8的源極分別與第二 PMOS管MP2的漏極、第一 PMOS管MPl的漏極、第二泵電容Cf2的正極板相連接；第九PMOS管MP9的源極分別與第二泵電容Cf2的負(fù)極板、第五PMOS管MP5的漏極、第二 NMOS管麗2的源極相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容0^的正極板相連接；第一 PMOS管MPl的源極與輸出電容Cqut的正極板之間的節(jié)點(diǎn)為輸出端AVDD ;第一 NMOS管麗I的漏極、第二 NMOS管麗2的漏極、輸出電容Qjut的負(fù)極板分別與地電壓端VSS相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三模升壓電荷泵，其特征在于:第一泵電容Cfl的電容值與第二泵電容Cf2的電容值相等。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種三模升壓電荷泵，包括2個(gè)NMOS開關(guān)管、7個(gè)PMOS開關(guān)管和3個(gè)電容；2個(gè)MOS開關(guān)管依次為第一NMOS管和第二NMOS管；7個(gè)PMOS開關(guān)管依次為第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第八PMOS管和第九PMOS管；3個(gè)電容依次為第一泵電容、第二泵電容和輸出電容。有益的技術(shù)效果：本實(shí)用新型在器件數(shù)目和類型不變的情況下，可以實(shí)現(xiàn)1.5倍、2倍、3倍三種升壓模式，可以滿足在電源電壓變化時(shí)，后續(xù)模塊工作電壓的需求。
【IPC分類】H02M3/07
【公開號(hào)】CN204615646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520322124
【發(fā)明人】付秀蘭, 龐遵林, 賈晨, 孫金中
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日