CN204615646U - 一种三模升压电荷泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种三模升压电荷泵，包括2个NMOS开关管、7个PMOS开关管和3个电容；2个MOS开关管依次为第一NMOS管和第二NMOS管；7个PMOS开关管依次为第一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个电容依次为第一泵电容、第二泵电容和输出电容。有益的技术效果：本实用新型在器件数目和类型不变的情况下，可以实现1.5倍、2倍、3倍三种升压模式，可以满足在电源电压变化时，后续模块工作电压的需求。
Description
技术领域
本实用新型型属于电源管理领域，具体涉及一种三模升压电荷泵。
背景技术
现有的一级升压电荷泵只实现输入电源的2倍，在实际的应用中，电源电压在使用中越来越低，对电荷泵的倍压能力有更高的要求，如果需要实现输入电源更高的倍数，满足驱动电压的要求，必须增加电荷泵的级数，导致电路的结构复杂。此外，现有的电荷泵电路***，若要同时具备2倍和3倍的放大功能，需要通过增加电容和级数以满足应用需求，也会提高电路的复杂度。
综上所述，需要市场上需要一种新结构的电荷泵。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电容式电荷泵的升压主体电路，可以实现1.5倍、2倍、3倍三种升压模式。根据电源电压的大小，在不改变电容和开关管个数的情况下，进行三种升压模式的转换，满足电压需求，提高电荷泵的转换效率，降低电子产品的功耗，延长电池的使用时间。
一种三模升压电荷泵电路，包括2个NMOS开关管、7个PMOS开关管和3个电容；其中，2个MOS开关管依次为第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2；7个PMOS开关管依次为第一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个电容依次为第一泵电容Cf1、第二泵电容Cf2和输出电容COUT；具体的连接关系为：
第三PMOS管MP3的源极、第四PMOS管MP4的源极、第五PMOS管MP5的源极分别与输入电源VCC相连；第三PMOS管MP3的漏极分别与第一泵电容Cf1的负极、第一NMOS管MN1的源极相连；第四PMOS管MP4的漏极分别与第一泵电容Cf1的正极、第八PMOS管MP8的漏极、第九PMOS管MP9的漏极相连接；第八PMOS管MP8的源极分别与第二PMOS管MP2的漏极、第一PMOS管MP1的漏极、第二泵电容Cf2的正极相连接；
第九PMOS管MP9的源极分别与第二泵电容Cf2的负极、第五PMOS管MP5的漏极、第二NMOS管MN2的源极相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极之间的节点为输出电压AVDD；第一NMOS管MN1的漏极、第二NMOS管MN2的漏极、输出电容COUT的负极板分别与地电压端VSS相连接。
有益的技术效果
本实用新型在输入的电源电压降低时，可以改变升压模式，使其输出电压保持不变。
本实用新型利用九个MOS功率管，两个泵电容，可以实现低倍压1.5倍、2倍和3倍升压模式，可以大大提高电池的续航能力。
本实用新型的开关管采用MOS管，可以满足高速开关动作的需求。本实用新型所述的开关电容式电荷泵是通过MOS管控制电容的充放电来实现电压的转换的，其功耗小、成本低、结构简单，无需电感、二极管、MOSFET等***组件和高EMI抑制等优点，从而极大地缩小了电源体积，提高了转换效率。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述说明。
参见图1，一种三模升压电荷泵，包括2个NMOS开关管、7个PMOS开关管和3个电容；其中，2个MOS开关管依次为第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2；7个PMOS开关管依次为第一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个电容依次为第一泵电容Cf1、第二泵电容Cf2和输出电容COUT；具体的连接关系为：
第三PMOS管MP3的源极、第四PMOS管MP4的源极、第五PMOS管MP5的源极分别与输入电源端VCC相连；第三PMOS管MP3的漏极分别与第一泵电容Cf1的负极板、第一NMOS管MN1的源极相连；第四PMOS管MP4的漏极分别与第一泵电容Cf1的正极板、第八PMOS管MP8的漏极、第九PMOS管MP9的漏极相连接；第八PMOS管MP8的源极分别与第二PMOS管MP2的漏极、第一PMOS管MP1的漏极、第二泵电容Cf2的正极板相连接；第九PMOS管MP9的源极分别与第二泵电容Cf2的负极板、第五PMOS管MP5的漏极、第二NMOS管MN2的源极相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极板相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极板之间的节点为输出端AVDD；第一NMOS管MN1的漏极、第二NMOS管MN2的漏极、输出电容COUT的负极板分别与地电压端VSS相连接。
进一步说，第一泵电容Cf1的电容值与第二泵电容Cf2的电容值相等。
实施例1：
当电池的工作电压范围为2.3v～4.8v，需要的驱动电压为6.5v时，采用本实用新型后的各阶段状态分别如下：
当电池的实际电压为4.8V时，经本电路放大1.5倍后的输出电压可以达到7.2V。
当电池的实际电压为3.3V时，经本电路放大2倍后的输出电压为6.6V。
当电池的实际电压为2.3V时，经本电路放大3倍后的输出电压为6.9V。
Claims (2)
1.一种三模升压电荷泵，其特征在于：包括2个NMOS开关管、7个PMOS开关管和3个电容；其中，2个MOS开关管依次为第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2；7个PMOS开关管依次为第一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个电容依次为第一泵电容Cf1、第二泵电容Cf2和输出电容COUT；具体的连接关系为：
第三PMOS管MP3的源极、第四PMOS管MP4的源极、第五PMOS管MP5的源极分别与输入端VCC相连；第三PMOS管MP3的漏极分别与第一泵电容Cf1的负极板、第一NMOS管MN1的源极相连；第四PMOS管MP4的漏极分别与第一泵电容Cf1的正极板、第八PMOS管MP8的漏极、第九PMOS管MP9的漏极相连接；第八PMOS管MP8的源极分别与第二PMOS管MP2的漏极、第一PMOS管MP1的漏极、第二泵电容Cf2的正极板相连接；第九PMOS管MP9的源极分别与第二泵电容Cf2的负极板、第五PMOS管MP5的漏极、第二NMOS管MN2的源极相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极板相连接；第一PMOS管MP1的源极与输出电容COUT的正极板之间的节点为输出端AVDD；第一NMOS管MN1的漏极、第二NMOS管MN2的漏极、输出电容COUT的负极板分别与地电压端VSS相连接。
2.根据权利要求1所述的一种三模升压电荷泵，其特征在于：第一泵电容Cf1的电容值与第二泵电容Cf2的电容值相等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520322124.1U CN204615646U (zh) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | 一种三模升压电荷泵 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520322124.1U CN204615646U (zh) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | 一种三模升压电荷泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204615646U true CN204615646U (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=53968170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201520322124.1U Active CN204615646U (zh) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | 一种三模升压电荷泵 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204615646U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105186860A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-23 | 无锡中感微电子股份有限公司 | 电荷泵 |
| CN107612318A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 北京大学深圳研究生院 | 电荷泵电路 |
| CN110022059A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-16 | 美光科技公司 | 电子装置及其操作方法 |
| US11088617B2 (en) | 2017-12-20 | 2021-08-10 | Micron Technology, Inc. | Electronic device with an output voltage booster mechanism |
-
2015
- 2015-05-19 CN CN201520322124.1U patent/CN204615646U/zh active Active
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| CN110022059A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-16 | 美光科技公司 | 电子装置及其操作方法 |
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