一种改进的电荷泵电路系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种电路系统。
【背景技术】
[0002]电荷泵电路是一种运用电荷在电容中的积累效应来产生高于电源电压或负电压的电路，被广泛应用于串口通信电路、EEPR0M、动态随机存储器等需要电池供电的领域，便携式设备常常需要设置多个供电电源，以分别提供音频、照明、通信、设备管理等各功能单元，随着系统功能扩展的需要，现有技术中在系统开发的后期阶段必须增加专用电荷泵电路来给各种选件供电，如相机模块、蓝牙、WiFi和其它连接模块。对电池供电的便携式产品来说，增加电池数量，会影响到产品的体积及重量；同时负载的突然增加或减小，会影响系统的稳定工作。现有技术一种常见的系统结构如图1所不，包括一受控负载，一电荷泵电路，一控制电路，系统在工作过程中，当需要增加一受控负载工作时，控制电路直接发送控制信号给受控负载，电荷泵电路提供输出电压给受控负载，现有系统的电压-时间或电流-时间的波形图如图2所示，这种控制系统存在的缺点是:受控负载的突然增加或减小使得输出电压波动较大，会造成输出电压波动较大，影响系统的稳定工作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种改进的电荷泵电路系统，解决以上技术问题；
[0004]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0005]一种改进的电荷泵电路系统，其中，包括一电荷泵电路，所述电荷泵电路产生输出电压并输出至受控负载；还包括一控制电路，所述控制电路包括:
[0006]第一控制信号输出端，与所述电荷泵电路连接，并可控制的向所述电荷泵电路输出第一控制信号；
[0007]第二控制信号输出端，与所述受控负载连接，并可控制的于相应的所述第一控制信号产生之后的预定时间向所述受控负载输出第二控制信号；
[0008]所述受控负载于所述第二控制信号控制下改变工作电流；
[0009]所述电荷泵电路包括:
[0010]一开关器件阵列，于一组开关控制信号作用下交替导通或关断；
[0011]—开关控制信号产生电路，至少两路具有不同电压值的基准电压于所述第一控制信号作用下可选择地提供一路基准电压至所述开关控制信号产生电路，所述开关控制信号产生电路依据所述基准电压与一反馈电压，产生所述开关控制信号，以改变所述开关器件阵列的导通和关断时间；
[0012]一设置有储能电容的工作电路，于所述开关器件阵列作用下改变所述储能电容的充放电时间，以稳定输出电压。
[0013]优选地，所述电荷泵电路包括一选择开关，所述选择开关的输入端与至少两路所述基准电压连接，所述选择开关的控制端连接所述第一控制信号，于所述第一控制信号的作用下选择一路所述基准电压输出至所述开关控制信号产生电路。
[0014]优选地，所述电荷泵电路包括一输入电压端、一输出电压端、一接地端；所述输入电压端与所述接地端之间串接所述开关器件阵列中的第一开关器件组；所述输出电压端与所述接地端之间串接所述开关器件阵列中的第二开关器件组；一第一储能电容跨接于所述第一开关器件组与所述第二开关器件组之间；一第二储能电容连接于所述输出电压端与所述接地端之间。
[0015]优选地，所述开关控制信号产生电路包括，
[0016]一比较单元，用于对所述基准电压与所述反馈电压进行比较，产生一比较信号；
[0017]一电荷泵控制电路，与所述比较单元的输出端连接，用于在所述比较信号的作用下产生一组所述开关控制信号。
[0018]优选地，至少两路基准电压通过一带隙基准电压产生器产生。
[0019]优选地，所述第一开关器件组包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件组包括相互串联的第三开关器件和第四开关器件，所述第一储能电容的一端连接所述第一开关器件与所述第二开关器件相串联的点，所述第一储能电容的另一端连接所述第三开关器件和所述第四开关器件串联的点。
[0020]优选地，所述第一开关器件采用P沟道M0SFET，所述第二开关器件采用N沟道M0SFET;所述第一开关器件的源极连接所述输入电压端，所述第二开关器件的源极连接所述接地端，所述第一开关器件的漏极连接所述第二开关器件的漏极。
[0021]优选地，所述第三开关器件采用N沟道M0SFET，所述第四开关器件采用N沟道M0SFET ;所述第三开关器件的源极连接所述输出电压端，所述第四开关器件的漏极连接所述接地端，所述第三开关器件的漏极连接所述第四开关器件的源极。
[0022]优选地，所述反馈电压通过一反馈网络产生，所述反馈网络连接于所述输出电压端与所述接地端之间，用以产生所述反馈电压。
[0023]优选地，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出电压端与所述接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点；所述反馈电压自预定的分压节点处引出。
[0024]有益效果:由于采用以上技术方案，本发明在改变受控负载之前，控制电荷泵电路输出电压改变，使得在负载电流发生瞬变时，输出电压也能维持在预定容差范围内，提高电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
【附图说明】
[0025]图1为现有技术的系统架构示意图；
[0026]图2为现有技术中受控负载突然增加时输出电压瞬态响应及受控负载电流的波形图；
[0027]图3为本发明的系统架构示意图；
[0028]图4为本发明的电荷泵电路示意图；
[0029]图5为本发明的主要信号的波形图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0033]参照图3、图4，一种改进的电荷泵电路系统，其中，包括一电荷泵电路1，电荷泵电路1产生输出电压并输出至受控负载3 ;还包括一控制电路2，控制电路2包括:
[0034]第一控制信号输出端，与电荷泵电路1连接，并可控制的向电荷泵电路1输出第一控制信号si ;
[0035]第二控制信号输出端，与受控负载3连接，并可控制的于相应的第一控制信号si产生之后的预定时间向受控负载3输出第二控制信号s2 ；
[0036]受控负载3于第二控制信号s2控制下改变工作电流；
[0037]电荷泵电路1包括:
[0038]一开关器件阵列13，于一组开关控制信号作用下交替导通或关断；
[0039]一开关控制信号产生电路12，至少两路具有不同电压值的基准电压于第一控制信号si作用下可选择地提供一路基准电压至开关控制信号产生电路12，开关控制信号产生电路12依据基准电压Vref与一反馈电压，产生开关控制信号，以改变开关器件阵列13的导通和关断时间；
[0040]一设置有储能电容的工作电路，于开关器件阵列13作用下改变储能电容的充放电时间，以稳定输出电压Vout。
[0041]本发明可以在系统需要增加或减小受控负载3之前，控制电荷泵电路1选择设定的基准电压，使得在负载电流发生瞬变时，输出电压Vout也能维持在预定容差范围内，提闻电路的瞬态响应，以确保系统稳定。
[0042]作为本发明的一种优选的实施例，电荷泵电路1包括一选择开关11，选择开关11的输入端与至少两路基准电压连接，选择开关11的控制端连接第一控制信号Sl，于第一控制信号sl的作用下选择一路基准电压输出。
[0043]作为本发明的一种优选的实施例，电荷泵电路1包括一输入电压端VDD、一输出电压端Vout、一接地端GND ;输入电压端VDD与接地端GND之间串接开关器件阵列13中的第一开关器件组；输出电压端Vout与接地端GND之间串接开关器件阵列13中的第二开关器件组；一第一储能电容C1跨接于第一开关器件组与第二开关器件组之间；一第二储能电容C2连接于输出电压端Vout与接地端GND之间。
[0044]作为本发明的一种优选的实施例，开关控制信号产生电路12可以包括，
[0045]一比较单元123，用于对基准电压Vref与反馈电压进行比较，产生一比较信号；
[0046]—电荷泵控制电路121，与比较单元123的输出端连接，用于在比较信号的作用下产生一组开关控制信号。
[0047]作为本发明的一种优选的实施例，选择开关11具有多个信号输入端及一个信号输出端，一个信号输入端连接一路基准电压，信号输出端连接比较单元123，以提供基准电压Vref至比较单元1