[发明专利]一种电荷泵装置及使用该装置的电源管理电路

权利要求书

1.一种电荷泵装置，其特征在于，其包括第一电压源、第二电压源、电压转换模块、输出模块和驱动模块，

所述电压转换模块包括第一电容、第二电容、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关；

所述输出模块包括输出电容，所述输出电容连接于电压输出端和地节点之间；

其中，第一电压源的负极和第二电压源的负极接地；第一开关、第一电容、第五开关、第二电容、第二开关依次串联于第一电压源的正极与第二电压源的正极之间；第四开关连接于第一电压源的正极和第一开关之间的连接节点与第二电容和第二开关之间的连接节点之间；第八开关连接于第一开关和第一电容之间的连接节点与第五开关和第二电容之间的连接节点之间；第六开关连接于第一电压源的正极和第一开关之间的连接节点与第一电容和第五开关之间的连接节点之间；第七开关连接于第一电容和第五开关之间的连接节点与电压输出端之间；第三开关连接于第一开关和第一电容之间的连接节点和电压输出端之间，

所述驱动模块输出驱动信号以控制各个开关的导通或关断，其中，在控制第一开关、第二开关、第五开关导通时，控制第三开关、第四开关、第六开关、第七开关和第八开关关断；在控制第三开关和第六开关导通时，控制开关第一开关、第二开关、第四开关、第五开关、第七开关和第八开关关断；在控制第四开关、第七开关和第八开关导通时，控制第一开关、第二开关、第三开关、第五开关和第六开关关断。

2.根据权利要求1所述的电荷泵装置，其特征在于，所述驱动模块输出的驱动信号包括第一驱动信号，第二驱动信号和第三驱动信号，其中第一驱动信号与第一开关、第二开关和第五开关的控制端相连，以控制第一开关、第二开关和第五开关的导通或者关断；第二驱动信号与第三开关和第六开关的控制端相连，以控制第三开关和第六开关的导通或者关断；第三驱动信号与第四开关、第七开关和第八开关的控制端相连，以控制第四开关、第七开关和第八开关的导通或者关断。

3.根据权利要求2所述的电荷泵装置，其特征在于，

所述八个开关都为MOS晶体管，第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号都为时钟信号。

4.根据权利要求3所述的电荷泵装置，其特征在于，第一驱动信号、第二驱动信号和第三驱动信号之间存在一定的死区时间，以避免所述八个开关同时导通。

5.根据权利要求4所述的电荷泵装置，其特征在于，

驱动信号为高电平时使对应的开关导通，驱动信号为低电平时使对应的开关关断，

当第一驱动信号为高电平时，第二驱动信号和第三驱动信号为低电平，满足如下关系：

V1=V2+VC1+VC2     (1)

其中，V1为第一电压源的电压值，V2为第二电压源的电压值，VC1为第一电容两端的电压值，VC2为第二电容两端的电压值；

当第二驱动信号为高电平时，第一驱动信号和第三驱动信号为低电平，满足如下关系：

VO=V1+VC1       (2)

其中，VO为所述电压输出端的电压值，VC1为第一电容两端的电压值，V1为第一电压源的电压值；

当第三驱动信号为高电平时，第一驱动信号和第二驱动信号为低电平，满足如下关系：

VO=V1-VC1+VC2      (3)

其中，VO为所述电压输出端的电压值，VC1为第一电容两端的电压值，VC2为第二电容两端的电压值，

联合公式(1)、(2)、(3)求解得:

VO=(4/3).V1-(1/3).V2。

6.根据权利要求2所述的电荷泵装置，其特征在于，所述第一电容和第二电容为飞电容。

7.一种电源管理电路，其特征在于，其包括：

电池单元；

电压调节电路，基于电池单元提供的电压得到预定电压；

如权利1-6任一所述的电荷泵装置，

所述电池单元作为电荷泵装置中的第一电压源，所述电压调节电路作为电荷泵装置中的第二电压源；或者所述电池单元作为电荷泵装置中的第二电压源，所述电压调节电路作为电荷泵装置中的第一电压源。