[实用新型]一种升压电荷泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，具体是一种升压的升压电荷泵电路。

背景技术

作为一种电源转换装置，电荷泵具有广泛应用，其中电容式电荷泵采用电容器来贮存能量，工作于较高的频率，常使用小型陶瓷电容作为储能元件；这种类型的电荷泵使空间占用小，使用成本低，且由于不使用电感，因此其辐射EMI可以忽略。电容式电荷泵的种种优点使其十分适用于便携式应用产品，尤其是需要锂电池供电的以白光LED照明的电子设备，这类设备由于白光LED工作电压的特点，锂电池直接供电时会因为电池电压低于LED工作电压而无法再放电，这就需要在有限的设备空间中设置相应的升压电路，将锂电池的电压加以提升，使其能够在适合白光LED的工作电压的条件下充分放电，升压的电容式电荷泵就是合乎此要求的一种装置。

目前常用的电容式升压电荷泵，按照其电压放大倍数，常见的有2倍、1.5倍、1.33倍，其电路结构对应一固定数量的飞电容个数，其最少飞电容数量对应就是1，2和3个，若要达到1.2倍升压，则需要多达5个飞电容。电容器占用的的体积在便携产品中往往极易受到限制，片面地提高飞电容个数，虽然可以示输出电压达到要求，但其庞大的体积，导致毫无实用性。

实用新型内容

针对现有技术1.2倍升压电荷泵飞电容数量过多的问题，本实用新型提出一种升压电荷泵电路，其技术方案如下：

一种升压电荷泵，包括由飞电容和开关组成的升压回路，该升压回路具有电源端，输出端和接地，其特征在于：

所述的升压回路包括第一、第二和第三飞电容；

所述第一、第二和第三飞电容均各自与两个开关构成相同结构的第一、第二和第三泵级回路，每个泵级回路均具有第一、第二和第三端，其中：

第一泵级回路：由第一开关与第一电容串联后整体与第五开关并联而成；第一开关与第五开关的连接点成为第一端；第一开关与第一电容的连接点成为第二端；第一电容与第五开关的连接点成为第三端；

第二泵级回路：由第二开关与第二电容串联后整体与第七开关并联而成；第二开关与第七开关的连接点成为第一端：第二开关与第二电容的连接点成为第二端；第二电容与第七开关的连接点成为第三端；

第三泵级回路：由第三开关与第三电容串联后整体与第十开关并联构成；第三开关与第十开关的连接点成为第一端；第三开关与第三电容的连接点成为第二端；第三电容与第十开关的连接点成为第三端：

以上第一、第二与第三泵级回路顺次以第一端和第三端同向串联；第一泵级回路的第一端接输入端；第三泵级回路的第三端通过第四开关接地；

另外，第一泵级回路的第二端同时接第九开关与第六开关的一端；第九开关的另一端与第二泵级回路的第二端和第八开关的一端连接；第六开关的另一端与第八开关的另一端连接后接所述输出端；第三泵级回路的第二端通过第十一开关连接输出端，所述输出端与地之间并联一滤波电容。。

作为本技术方案的优选者，可以作如下改进：

一较佳实施例的所述开关均为包括MOS管的电子开关。

一较佳实施例的所述电子开关前级具有由一带有延迟功能的周期发生电路。

一较佳实施例的所述第六开关为四个源极与漏极并联的相同MOS管构成，且该四个MOS管栅极在与所述周期发生电路之间均有一启动电路。

一较佳实施例的所述周期发生器与所述升压回路之间还具有一驱动电路。

一较佳实施例的所述升压回路除飞电容以外的其他部分均在同一芯片上。

相比现有技术，本实用新型带来的有益效果是：

1.升压电路简单，用3个飞电容就实现了1.2倍升压，电容器数量少；

2.同等条件下电荷泵效率较高；对于2倍和1.5倍的电荷泵，假设其输入电压为Va，输出电压为Vb，则其效率分别为Vb/(Va*2)＝0.5Vb/Va，和Vb/(Va*1.5)≈0.67Vb/Va，但本实用新型1.2倍电荷泵可以在此条件下达到Vb/(Va*1.2)≈0.83Vb/Va。

3.作为第六开关的MOS管用4管并联，且接入一启动电路将该4个MOS管逐个导通，使升压回路的MOS管工作电流逐步加大，从而升压回路具有软启动的功能。

附图说明

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的升压电路原理图；

图2是图1第一步骤等效原理图；

图3是图1第二步骤等效原理图；

图4是图1第三步骤等效原理图；

图5是图1第四步骤等效原理图；

图6是本实用新型实施例电路图；