[实用新型]电荷泵电路

说明书

本公开的各实施例涉及电荷泵电路。电荷泵电路具有负载驱动的时钟频率管理。电荷泵电路包括：CCO，其生成具有总体上与反馈电流成比例的频率的CCO输出信号；以及电荷泵，其由CCO输出信号操作并升压电源电压，以在耦合到负载的输出处产生电荷泵输出电压。电流感测电路感测由负载汲取的负载电流，并且如果负载电流的幅度在低负载电流阈值和高负载电流之间，则并生成具有根据所感测的负载电流而变化的幅度的反馈电流。如果所感测的负载电流的幅度不在低负载电流阈值和高负载电流阈值之间，则反馈电流的幅度不随所感测的负载电流而变化。根据本公开的实施例，降低了电荷泵电路的功率消耗。

技术领域

本申请涉及电荷泵电路。

背景技术

电荷泵通常用于模拟电子电路中，以在不使用电感器的情况下升压或反转电压。典型的电荷泵利用由振荡器生成的时钟信号操作的开关电容器。这样的电荷泵在升压或电压反转的目标上是有效的。

但是，在某些(或大多数)情况下，电荷泵的输出提供给可变负载，这意味着负载在不同的时间消耗不同的电流量。如所解释的，由于电荷泵使用电容器来提供升高的电压，因此应当理解，随着电流由电荷泵输送，由这些电容器存储的电荷被耗尽。因此，当电荷泵输送足够的电流时，电荷泵输出的电压将下降。由于用于操作电荷泵的振荡器的频率部分地确定电容器的再充电速度，可以理解，尽管负载汲取电流，为了使电荷泵的输出电压保持在恒定水平，振荡器工作的频率必须足够高。

一种解决方案是简单地将振荡器的频率设置在足够高的恒定频率处，以使在最坏情况操作的情景下，对电容器进行足够快速的充电，以使电荷泵输出的电压保持在恒定的水平处，而与由负载汲取的电流无关。但是，这样做的缺点是，当负载没有汲取太多电流时，由于电荷泵内的开关而造成的损耗很高。

另一种解决方案是在脉冲跳跃模式中操作振荡器，在该模式下，当需要负载电流时启用振荡器，并且否则禁用振荡器。当负载没有汲取太多电流时，这足以减少泵的损失。但是，这样做的缺点是脉冲跳跃会引入不希望的谐波，当使用电荷泵驱动镇流晶体管作为电源时，这是特别不希望的。

因此，需要电荷泵技术领域的进一步发展。

实用新型内容

本公开至少解决了上述开关功率消耗的问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种电荷泵电路，包括：电流控制器振荡器，配置为在电流控制器振荡器输出处生成具有总体上与反馈电流成比例的频率的电流控制器振荡器输出信号；电荷泵电路，由电流控制器振荡器输出信号操作并被配置为升高电源电压以在输出端产生电荷泵输出电压，其中输出被耦合到负载；和电流感测电路，配置为感测由负载汲取的负载电流，并且如果负载电流的幅度在低负载电流阈值和高负载电流阈值之间，则生成具有根据所感测的负载电流而变化的幅度的反馈电流。

在一些实施例中，如果所感测的负载电流的幅度不在低负载电流阈值与高负载电流阈值之间，则电流感测电路生成不具有根据所感测的负载电流而变化的幅度的反馈电流。

在一些实施例中，电流感测电路包括：第一电阻器，直接电连接在第二节点和输出之间；二极管耦合的晶体管，直接电串联在第二节点和输出之间；和p沟道晶体管，具有直接电连接到第二节点的源极和直接电连接到电流控制器振荡器的漏极。

在一些实施例中，p沟道晶体管的漏极以不间断的方式被直接电连接到电流控制器振荡器，而没有中间部件，使得反馈电流直接从输出流到电流控制器振荡器中。