[发明专利]一种无阈值电压损失的可重构型升压电荷泵

摘要

本发明公开了一种无阈值电压损失的可重构型升压电荷泵，涉及电源技术领域，包括：功率级电路、时钟增压电路、电平转换器、逻辑控制模块，时钟增压电路的输出端与电平转换器的第一输入端连接，电平转换器的输出端与功率级电路连接，逻辑控制模块的输出端与功率级电路连接，通过功率开关管组、浮置电容组以及所述电平转换器之间相互连接形成多级电平转换器，实现电荷泵工作在不同的电压倍率下。本发明优点在于：有效解决了可重构电荷泵中存在的器件浪费问题，消除了阈值电压损失、电荷泵内部的反向电流，使得该电荷实际空载输出接近理想值，允许电荷泵以较少的级数输出预期电压提高了功率密度及整体转换效率。

主权项

1.一种无阈值电压损失的可重构型升压电荷泵，其特征在于，包括：功率级电路、时钟增压电路、电平转换器、逻辑控制模块；所述功率级电路包括N+1个NMOS管M1、M2、……Mn+1，N个浮置电容C1、C2、……、Cn，去耦电容Cout，并将N+1个NMOS管进行级联，NMOS管M1、M2、……、Mn的源极分别与浮置电容C1、C2、……、Cn的上极板连接，NMOS管M1的漏极与输入电源Vin连接，NMOS管Mn+1的源极与去耦电容Cout的上极板连接，去耦电容Cout的下极板接地，NMOS管Mn+1的源极作为电荷泵的输出端与负载进行连接，负载与去耦电容并联，浮置电容C1、C2、……、Cn的下极板与时钟电路连接或者接地，时钟电路输出第一时钟信号CLK1、第二时钟信号CLK2，其中，N为电荷泵级数；所述时钟增压电路的第一输入端、第二输入端、第三输入端分别与输入电源Vin、第一时钟信号CLK1、第二时钟信号CLK2连接，时钟增压电路的输出端与电平转换器的第四输入端连接；所述电平转换器的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端分别与电荷泵的输入电源Vin、前级电荷浮置电容的上极板、前级电平转换器的输出端、时钟增压电路的输出信号连接，电平转换器的输出端与下一级电平转换器的第三输入端相连；若干个电平转换器进行级联构成了一个至少一条电平转换器链；至少一条电平转换器链中的每级输出端分别与对应的功率级电路中的NMOS管M1、M2、……、Mn+1的栅极连接；所述逻辑控制模块的输出端与功率级电路中的控制输入端连接。