[发明专利]用于电荷泵中的电流控制电路

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种适用于电荷泵中的自适应低过冲电流控制电路的设计，用以对输入电源电压的调节以实现稳定的电压输出。

背景技术

对于电子系统而言，电源为各种电子设备供电，其就好像人体的心脏；电池供电的小型设备通常需要多种DC电压，比如，寻呼机里的电池是1.5V，而整个设备里的信号接收模块、逻辑模块和显示屏都需要不同的电压来驱动，所以必须将电池的1.5V变换到多种不同电压大小以满足不同模块供电需求。在中、低电流（＜200mA左右）应用领域，电荷泵产品较开关电源具有低噪声、低成本和高效率等优势，但传统电荷泵的功率管栅极电位没有进行任何限制，故传统的电荷泵在转换过程中存在过冲电流太大的问题，对电源电压冲击较大，正因为如此，在电荷泵的输入电源电压处需要连接大电容来进行滤波，但是这会增大PCB板的面积；同时为了防止浪涌电流对电子系统可能造成的损坏，一般都会采用软启动电路来限流，但这无疑会使电路变得更加复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统电荷泵在状态切换时的输入电流过冲过大的问题以及尽可能的降低电路设计的复杂性，提出了一种用于电荷泵中的电流控制电路。

本发明的技术方案为：一种用于电荷泵中的电流控制电路，包括：一输入电压检测单元、一自适应控制单元和一驱动单元，其中，

所述的输入电压检测单元的输入端与外部的电源电压相连，用于检测外部的电源电压；

所述的自适应控制单元的输入端与输入电压检测电路的输出端相连，用于产生控制所述驱动电路中的两路控制信号；

所述的驱动单元根据所述的自适应控制单元产生的两路控制信号以及输入的外部脉冲信号产生所述电流控制电路的输出信号。

进一步的，所述的输入电压检测单元包括：一PMOS管和一偏置电流源，所述的PMOS管的源极作为所述的输入电压检测单元的输入端，所述的PMOS管的栅极和漏极连接作为所述的输入电压检测单元的输出端并通过所述的偏置电流源藕接于地电位。

进一步的，所述的自适应控制单元包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管，第一偏置电流源、第二偏置电流源和第一反相器、第二反相器，其中，第一NMOS管漏极连接至外部的电源电压，栅极与第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极相连接并作为所述的自适应控制单元的输入端，第一NMOS管源极输出所述的自适应控制单元的第一路控制信号并通过第一偏置电流源藕接于地电位；第二偏置电流源第一端子连接至外部的电源电压，第二端子连接至第二NMOS管的漏极、第三NMOS管的漏极以及第一反相器的输入端，第二NMOS管的源极和第四NMOS管的源极接地；第三NMOS管的源极连接至第四NMOS管的漏极，第四NMOS管的栅极与第一反相器的输出端、第二反相器的输入端相连接，第二反相器的输出端输出所述的自适应控制单元的第二路控制信号。

进一步的，所述的驱动单元包括：第五NMOS管、第一PMOS管、第一开关和第二开关，其中，第一PMOS管的栅极与第五NMOS管的栅极相连接用于输入外部的脉冲信号，第一PMOS管的漏极与第五NMOS管的漏极相连接作为所述的驱动单元的输出端，第一PMOS管的源极连接至外部的电源电压，第五NMOS管的源极与第一开关的第一端子以及第二开关的第一端子相连接，第一开关的控制端子用于输入自适应控制单元的第一路控制信号，第二开关的控制端子用于输入自适应控制单元的第二路控制信号，第一开关的第二端子和第二开关的第二端子藕接于地电位。

进一步的，所述的偏置电流源具体通过一NMOS管实现，其中，所述的NMOS管的漏极作为所述的偏置电流源第一端子，源极作为所述的偏置电流源第二端子，栅极连接外部的偏置电压。

更进一步的，所述的第一开关具体通过一PMOS管实现，所述的PMOS管的栅极作为所述的第一开关的控制端子，源极作为所述的第一开关的第一端子，漏极作为所述的第一开关的第二端子。

更进一步的，所述的第二开关具体通过一NMOS管实现，所述的NMOS管的栅极作为所述的第二开关的控制端子，漏极作为所述的第一开关的第一端子，源极作为所述的第一开关的第二端子。