本技術(shù)屬于電子線路，具體涉及一種用于提高電荷泵充電速率的電路。

背景技術(shù)：

1、電荷泵(charge?pump)也稱為開(kāi)關(guān)電容式電壓變換器，是一種利用電容來(lái)儲(chǔ)能的dc/dc變換器，它能使輸入電壓升高或者降低，其內(nèi)部的fet(field?effect?transistor，場(chǎng)效應(yīng)管)開(kāi)關(guān)陣列以一定的方式控制泵電容器的充放電動(dòng)作，使得輸入電壓以一定的因數(shù)升高或降低，從而得到需要的輸出電壓。電荷泵通常分為三大類：開(kāi)關(guān)式調(diào)整器升壓泵、無(wú)調(diào)整電容式電荷泵和可調(diào)整電容式電荷泵。其應(yīng)用場(chǎng)景也十分廣泛，常見(jiàn)應(yīng)用于柵極驅(qū)動(dòng)器，由于在柵極驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用中，高側(cè)驅(qū)動(dòng)器需要輸出高于電源電壓的高電平來(lái)驅(qū)動(dòng)高側(cè)功率管，因此需要將電源電壓進(jìn)行升壓處理，以給高側(cè)驅(qū)動(dòng)供電。

2、如圖1所示是簡(jiǎn)單電荷泵結(jié)構(gòu)框圖，包括時(shí)鐘信號(hào)處理電路、驅(qū)動(dòng)電路、充放電電路和采樣檢測(cè)電路四個(gè)部分。由于電荷泵輸出電壓的建立時(shí)間是一個(gè)充放電的過(guò)程，輸出電壓升高到設(shè)定電壓的時(shí)間就是電荷泵的建立時(shí)間，電荷泵電路的建立時(shí)間體現(xiàn)了電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力，電路建立時(shí)間越短，電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)。因此，電荷泵的建立時(shí)間參數(shù)是一項(xiàng)很重要的參數(shù)指標(biāo)?，F(xiàn)有技術(shù)中的電荷泵升壓存在以下問(wèn)題：由于電荷泵輸出電壓vcp需要升高到比電源電壓vm高不少的電壓值，需要的泵電容比較大，因此vcp建立時(shí)間較長(zhǎng)，效率比較低。電荷泵的建立時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致電荷泵的驅(qū)動(dòng)能力弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于提高電荷泵充電速率的電路。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：

3、一種用于提高電荷泵充電速率的電路，包括采樣模塊、比較器、振蕩器、高壓電源、高壓偏置模塊、低壓偏置模塊、高邊功率管、低邊功率管、第一二極管、第二二極管、泵電容和濾波電容，所述采樣模塊輸入端連接電荷泵輸出電壓，采樣模塊輸出端連接比較器的同相端，比較器的反相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，比較器的輸出端連接高壓偏置模塊的一輸入端；振蕩器輸出一定頻率的震蕩的第一時(shí)鐘信號(hào)，輸出端分別連接高壓偏置模塊、低壓偏置模塊和高壓電源的一輸入端；高壓電源的又一輸入端連接電源vm，高壓電源輸出一個(gè)高電平為vm，低電平為0且與第一時(shí)鐘信號(hào)同相的第二時(shí)鐘信號(hào)，與高邊功率管一輸入端連接；高壓偏置模塊輸出端連接高邊功率管的一輸入端；低壓偏置模塊輸出端連接低邊功率管的一輸入端；高邊功率管和低邊功率管的一輸出端連接電荷泵開(kāi)關(guān)低電位cpl，第一二極管陰極和第二二極管的陽(yáng)極連接電荷泵開(kāi)關(guān)高電位cph，第一二極管的陽(yáng)極連接電源vm，第二二極管的陰極連接電荷泵輸出電壓；濾波電容的一端連接電源vm，濾波電容的另一端連接電荷泵輸出電壓；泵電容的一端連接電荷泵開(kāi)關(guān)低電位，泵電容的另一端連接電荷泵開(kāi)關(guān)高電位。

4、一種可能的實(shí)施方式中，所述高邊功率管為nmos功率管。

5、一種可能的實(shí)施方式中，所述低邊功率管為nmos功率管。

6、一種可能的實(shí)施方式中，所述高壓電源包括第一pmos管、第二pmos管和第一nmos管。

7、一種可能的實(shí)施方式中，第一pmos管和第二pmos管的源極連接電源，第一pmos管的漏極和柵極相連，且和第二pmos管的柵極連接并連接偏置電流；第一nmos管的柵極連接振蕩器的輸出，第一nmos管的源極接地，第二pmos管和第一nmos管的漏極相連作為高壓電源的輸出端。

8、采用本實(shí)用新型具有如下的有益效果：

9、(1)可以有效地縮短vcp建立時(shí)間，效率更高、電荷泵驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)。

10、(2)電路部分電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功耗低、適用性強(qiáng)。

技術(shù)特征：

1.一種用于提高電荷泵充電速率的電路，其特征在于，包括采樣模塊、比較器、振蕩器、高壓電源、高壓偏置模塊、低壓偏置模塊、高邊功率管、低邊功率管、第一二極管、第二二極管、泵電容和濾波電容，所述采樣模塊輸入端連接電荷泵輸出電壓，采樣模塊輸出端連接比較器的同相端，比較器的反相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，比較器的輸出端連接高壓偏置模塊的一輸入端；振蕩器輸出一定頻率的震蕩的第一時(shí)鐘信號(hào)，輸出端分別連接高壓偏置模塊、低壓偏置模塊和高壓電源的一輸入端；高壓電源的又一輸入端連接電源vm，高壓電源輸出一個(gè)高電平為vm，低電平為0且與第一時(shí)鐘信號(hào)同相的第二時(shí)鐘信號(hào)，與高邊功率管一輸入端連接；高壓偏置模塊輸出端連接高邊功率管的一輸入端；低壓偏置模塊輸出端連接低邊功率管的一輸入端；高邊功率管和低邊功率管的一輸出端連接電荷泵開(kāi)關(guān)低電位cpl，第一二極管陰極和第二二極管的陽(yáng)極連接電荷泵開(kāi)關(guān)高電位cph，第一二極管的陽(yáng)極連接電源vm，第二二極管的陰極連接電荷泵輸出電壓；濾波電容的一端連接電源vm，濾波電容的另一端連接電荷泵輸出電壓；泵電容的一端連接電荷泵開(kāi)關(guān)低電位，泵電容的另一端連接電荷泵開(kāi)關(guān)高電位。

2.如權(quán)利要求1所述的用于提高電荷泵充電速率的電路，其特征在于，所述高邊功率管為nmos功率管。

3.如權(quán)利要求1所述的用于提高電荷泵充電速率的電路，其特征在于，所述低邊功率管為nmos功率管。

4.如權(quán)利要求1至3任一所述的用于提高電荷泵充電速率的電路，其特征在于，所述高壓電源包括第一pmos管、第二pmos管和第一nmos管。

5.如權(quán)利要求4所述的用于提高電荷泵充電速率的電路，其特征在于，第一pmos管和第二pmos管的源極連接電源，第一pmos管的漏極和柵極相連，且和第二pmos管的柵極連接并連接偏置電流；第一nmos管的柵極連接振蕩器的輸出，第一nmos管的源極接地，第二pmos管和第一nmos管的漏極相連作為高壓電源的輸出端。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種用于提高電荷泵充電速率的電路，包括采樣模塊、比較器、振蕩器、高壓電源、高壓偏置模塊、低壓偏置模塊、高邊功率管、低邊功率管、第一二極管、第二二極管、泵電容和濾波電容，所述采樣模塊輸入端連接電荷泵輸出電壓，采樣模塊輸出端連接比較器的同相端，比較器的反相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，比較器的輸出端連接高壓偏置模塊的一輸入端；振蕩器輸出一定頻率的震蕩的第一時(shí)鐘信號(hào)，輸出端分別連接高壓偏置模塊、低壓偏置模塊和高壓電源的一輸入端；高壓電源的又一輸入端連接電源VM，高壓電源輸出一個(gè)高電平為VM，低電平為0且與第一時(shí)鐘信號(hào)同相的第二時(shí)鐘信號(hào)，與高邊功率管一輸入端連接。

技術(shù)研發(fā)人員：余富群,梁盛林,韋睿,王帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：芯鎏電子（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240429
技術(shù)公布日：2024/12/30