一种升压电路及电源开关的制作方法_3

文档序号:10083594阅读:来源:国知局
信号中的第一个低电平信号时,通过所述第一升压子电路11的第二单向导通单元D2以及所述第二升压子电路12的第四单向导通单元D4的单向导通特性,将所述公共节点C点以及所述公共节点E点获取的加倍之后的电压固定,以使加倍之后的公共节点C点以及所述公共节点E点的电压维持不变。
[0030]更加优选地,所述第一升压子电路11的第一输入端111以及所述第二升压子电路12的第一输入端121反复接收输入的外部脉冲信号中的高电平信号和低电平信号,每经过一个脉冲信号的周期,所述公共节点C点以及所述公共节点E点的电压都会提升一定的幅度,直至所述公共节点E点的电压为两倍外部脉冲信号的最大逻辑电平值与VDD之和。
[0031]本实施例为本实用新型升压电路的典型实施例,包括两个升压子电路,即第一升压子电路11及第二升压子电路12,在其他一些可执行的方案中,还可以包括两个以上的升压子电路,每一个升压子电路都包括一个单向导通单元和对应的电容。以所述第一升压子电路11为例,所述第一单向导通单元D1以及所述第二单向导通单元D2具体单向导电性,所述第一单向导通单元D1以及所述第二单向导通单元D2起到正向导通,反向截止的作用,所述第一电容C1起到充放电的作用,所述第二电容C2起到储存电荷的作用。以所述第一输入端111接收的所述第一电压由方波信号产生为例,所述第一输入端111未接收到外部的方波信号(占空比可以不是50%)时,所述第二输入端VDD通过第一单向导通单元D1使所述公共节点B点电平约等于VDD电平,通过所述第二单向导通单元D2使所述公共节点C点电平约等于所述公共节点B点电平,也是约等于VDD电平。当所述第一输入端111接收到所述方波信号的第一个上跳沿时,利用所述第一电容C1的充电特性,所述公共节点B点电平会瞬间抬升,并通过所述第二单向导通单元D2给所述第二电容C2充电,以抬高所述公共节点C点电平。一段时间后,当所述第一输入端111接收到第一个方波信号的下跳沿时,利用所述第一电容C1的放电特性,使所述公共节点B点电平下降,但由于所述公共节点B点与所述第二输入端VDD相连,因此所述公共节点B点的电压值被钳位在VDD电平,利用所述第二单向导通单元D2反向截止特性,使所述公共节点C点维持电平不变。后续每个方波周期,所述公共节点C点电平都会抬升一些,直到所述公共节点C点的电平值约等于电源VDD电平与方波信号的逻辑电平之和。
[0032]以所述第一升压子电路11以及所述第二升压子电路12为例,单向导通单元具体单向导电性,所述第一升压子电路11的所述第一单向导通单元D1、所述第二单向导通单元D2、所述第二升压子电路12的所述第三单向导通单元D3以及所述第四单向导通单元D4起到正向导通,反向截止的作用,所述第一升压子电路11的第一电容C1、所述第二升压子电路12的所述第三电容C3起到充放电的作用,所述第一升压子电路11的所述第二电容C2起到储存电荷并放电的作用,所述第二升压子电路12的第四电容C4起到储存电荷的作用。以所述第一升压子电路11的第一输入端111和所述第二升压子电路12的第一输入端121接收的所述第一电压由方波信号产生为例,且所述第一升压子电路11的第一输入端111和第二升压子电路12的第一输入端121的公共节点为A点,当所述公共节点为A点未接收到外部的方波信号(占空比可以不是50% )时,所述第一升压子电路11的第二输入端VDD通过所述第一升压子电路11的第一单向导通单元D1使所述公共节点B点电平约等于VDD电平,通过所述第一升压子电路11的第二单向导通单元D2使所述公共节点C点电平约等于所述公共节点B点电平,也是约等于VDD电平,通过所述第二升压子电路12的第三单向导通单元D3使所述公共节点D点电平约等于所述公共节点C点电平,也是约等于VDD电平,通过所述第二升压子电路12的第四单向导通单元D4使所述公共节点E点电平约等于所述公共节点D点电平,也是约等于VDD电平。当所述公共节点A点接收到方波信号的第一个上跳沿时,利用所述第一升压子电路11的第一电容C1的充电特性,所述公共节点B点电平会瞬间抬升,并通过所述第一升压子电路11的第二单向导通单元D2给所述第一升压子电路11的第二电容C2充电,以抬高所述公共节点C点电平,通过所述第二升压子电路12的第三单向导通单元D3给所述第三电容C3充电,以抬高所述公共节点D点电平,通过所述第二升压子电路12的第四单向导通单元D4给所述第二电容C4充电,以抬高所述公共节点E点电平。一段时间后,当所述公共节点A点接收到第一个方波信号的下跳沿时,利用所述第一升压子电路11的第一电容C1的放电特性,使所述公共节点B点电平下降,但由于所述公共节点B点与第二输入端VDD相连,因此所述公共节点B点的电压值被钳位在VDD电平,利用所述第二单向导通单元D2反向截止特性,使所述公共节点C点维持电平不变,利用所述第二升压子电路12的第三电容C3的放电特性,使所述公共节点D点电平下降,所述第一升压子电路11的第二电容C2利用所述第二升压子电路12的第三单向导通单元D3正向导通特性,向所述第二升压子电路12的第三电容C3充电,使所述公共节点D点的电压值大于最开始的电压值VDD,利用所述第二升压子电路12的第四单向导通单元D4反向截止特性,使所述公共节点E点维持电平不变。后续每个方波周期,所述公共节点E点电平都会抬升一些,直到所述公共节点E点的电平值约等于电源VDD电平与两倍方波信号的逻辑电平之和,从而使所述公共节点E点获得加倍的电压,所述第二升压子电路12的第四电容C4的端电压可以作为其它设备的驱动电源输出。
[0033]本实用新型实施例中,升压电路获取的加倍电压与升压子电路的数量成正比,每一升压子电路包括一个单向导通单元和对应的电容,当升压电路中包括两个升压子电路时,升压电路的输出端产生的电压为电源VDD电平与两倍方波信号的逻辑电平之和,当升压电路中包括三个升压子电路时,升压电路的输出端产生的电压为电源VDD电平与三倍方波信号的逻辑电平之和,以此类推。
[0034]本实用新型实施例中,所述第一升压子电路11的第一输入端111以及所述第二升压子电路12的第一输入端121接收的所述第一电压可以由矩形信号、锯齿波信号、三角波信号中的一种或几种组合信号产生,所述矩形信号中的高电平信号包括但不限于:最大的逻辑电平信号或上升沿信号。
[0035]本实用新型提出的升压电路利用单向导通单元和电容,产生加倍的电压,作为电源开关的驱动,投资成本低。
[0036]请参阅图2,图2是本实用新型实施例提供的一种电源开关的结构示意图。本实施例中所描述的电源开关2,包括升压电路21及场效应晶体管22,所述场效应晶体管22与所述升压电路21的输出端连接,所述升压电路21对所述场效应晶体管22进行电压驱动,所述升压电路21的结构可参考图1实施例对应的升压电路1的描述,在此不再赘述。其中,本实用新型实施例中的场效应晶体管22包
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