专利名称：多工作模式电荷泵过冲电流限制装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电子电路技术领域，特别涉及多工作模式电荷泵过冲电流限制装置，可用于模拟集成电路。
背景技术：
电荷泵电路是一种非常重要的电源管理类电路广泛应用于手机，数码相机，笔记本电脑，平板电脑等便携式产品，作为LED显示屏、USB、SD卡等的驱动。与常用其他类型电源管理类电路相比有着很明显的优点与线性稳压器相比，其最大优点是效率高，负载电流大；与开关型电源管理类电路相比，其最大优点是输出电压纹波小，外围电路简单，不使用电感器件。电荷泵电路在需要提供稳定输出电压与输出电流、外围电路面积小的应用中有着十分显著的优势。电荷泵电路中，电源电池的使用寿命以及耐用性由电荷泵电路在启动阶段过冲电流的高低程度决定的。因此，电荷泵电路启动过冲电流小成为众多便携式产品
的热点之一。电荷泵电路在便携式产品应用中，其供电电源大多为锂电池，输入电压范围为
2.7V-5. 5V，输出电压为恒定的3. 3V或5V。输入电压范围较宽，负载电流不固定，多工作模式电荷泵结构在稳定输出时效率最高。多工作模式电荷泵在启动阶段与模式转换时，输出电压和输入电压瞬间变化很大，在输入端产生很大的过冲电流，并且电池内阻随使用时间的变化而增大，过冲电流在电池内部与电池输出端产生一个很大的压降，当电池电压比较低或使用一段时间之后，可能使电池的欠压保护模块误启动，导致其他电路不能正常工作，大大降低了电池的耐用性，影响了电池的使用寿命。如图I显示了传统多工作模式电荷泵的结构框图，该结构由误差放大器I、电流调制电路2、逻辑控制电路3和输出及反馈电路4四个模块构成。图2显示了传统多工作模式电荷泵原理图。如图2所示，该结构的电荷泵电路采用电流模控制，分为单倍与双倍两种工作模式。误差放大I的两个输入端分别为电荷泵内部产生的基准电压Vref和电压反馈信号Vfb，输出误差放大信号Vcomp控制电流调制电路2中低压NMOS管M3、M4两条支路电流II、12的大小。低压PMOS管Ml和逻辑控制电路3中PMOS功率管M5，其栅极相连构成电流镜结构，并与低压NMOS管M3的漏极相连；其源极与电荷泵输入的电源电压Vin相连；其漏极分别与低压PMOS管Ml的栅极和内部逻辑控制开关SI相连；低压PMOS管M2和逻辑控制电路3中PMOS功率管M6，其栅极相连构成电流镜结构，并与低压NMOS管M4的漏极相连；其源极与电源电压Vin相连；其漏极分别与低压PMOS管M2的栅极和内部逻辑控制开关S2相连；低压NMOS管M3、M4两条支路电流II、12通过电流镜结构镜像到PMOS功率管M5、M6作为电流控制信号；逻辑与驱动电路3输出连接内部逻辑开关S1、S2、NM0S功率管M7和PMOS功率管M8的栅极，控制不同模式变换。NMOS功率管M7，其漏极与内部逻辑开关SI相连；其源极与GND相连；PM0S功率管M8，其源极与内部逻辑开关S2相连；其漏极与输出及反馈4相连；电容Cl跨接于NMOS功率管M7的漏极与PMOS功率管M8的源极之间；在启动的阶段，电荷泵输入电压Vin与输出电压信号Vout的电压差比较大，PMOS功率管M6的源端与PMOS功率管M8的漏端压降Vdown比较高，PMOS功率管M6、M8会流过一个大的过冲电流Iqi，公式(1)、(2)显示了这个电流的大小Vdown=Vin-Vout (I)I01= (Vin-Vout)/(Ro61+Ro81) (2)单倍模式转变双倍模式，输入电压由Vin变为2Vin,由于输出电压变化比较大，因此产生一个较大的过冲电流，公式(3)显不了这个电流的大小I02=Vin/(Ro62+Ro82) (3)输入电流Iin与输出电流Iout满足正比例关系，在启动阶段和模式转换阶段输入电流Iin均会产生很大的过冲电流。传统多工作模式电流模电荷泵，由于其电池内阻电压消耗比较大，导致实际电路输入电压降低，造成电路欠压保护模块误启动，使电荷泵电路关断，降低了电池的耐用性，影响电池的使用寿命。·
发明内容
本发明的目的在于针对传统电荷泵电流过冲的问题，提供了一种多工作模式电荷泵过冲电流限制装置，以使电荷泵在启动阶段与模式转换阶段，输入电流小，电池工作时间长，耐用性好。为实现上述目的，本发明包括电流分段电路2，误差放大器3，逻辑控制及驱动电路4，输出及反馈电路5 ；电流分段电路2的输出端与误差放大器3相连；误差放大器3的输出端与逻辑控制及驱动电路4相连；逻辑控制及驱动电路4的输出端与输出及反馈电路5相连；输出及反馈电路5的输出端与误差放大器3相连，其特征在于电流分段电路2、误差放大器3和逻辑控制及驱动电路4均连接有启动电路I ;所述启动电路1，用于减小输出电流的过冲值，包括模式转换电路11和恒流源12 ；该模式转换电路11设有四个输入端和四个输出端，其第一输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其第二输入端与输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb相连，其第三输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连,其第四输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连；该模式转换电路11的四个输出作为启动电路I的四个输出端，分别输出电压控制信号MTO和工作模式信号DfD3，其中电压控制信号MTO分别与恒流源12、电流分段电路2和误差放大器3相连，工作模式信号Df D3分别连接到逻辑控制及驱动电路4 ;该恒流源12，其输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出作为启动电路I的输出端，并与逻辑控制及驱动电路4相连。上述的电荷泵过冲电流限制装置，其中模式转换电路11，包括两个比较器111、112，译码器113和模式转换计时器114 ；第一比较器111，其正相输入端与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出端与译码器113输入的电压信号MSl相连；第二比较器112，其正相输入端与输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb相连，其反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出端与译码器113输入的电压信号MS2相连；所述译码器113，其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连，其输出端输出的工作模式信号Df D3分别连接到模式转换计时器114和逻辑控制及驱动电路4 ；
所述模式转换计时器114，其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连，其输出端输出电压控制信号ΜΤ0，并分别与恒流源12、电流分段电路2和误差放大器3相连。上述的电荷泵过冲电流限制装置，其中恒流源12，包括低压PMOS管M10，低压NMOS管Mll和开关SI ；所述低压PMOS管M10，其栅极作为输出端，输出电压信号CC0，并与逻辑控制及驱动电路4相连，其源极与电荷泵输入电源电压\c相连，其漏极与低压NMOS管Ml I的漏极相连；所述低压NMOS管M11，其栅极作为输入端，并与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其源极与地之间接有开关SI，该开关SI由模式转换电路11输入的电压控制信号MTO控制其导通与关断。上述的电荷泵过冲电流限制装置，其中电流分段电路2，包括电流分段计数器21和电流分段逻辑控制器22;·
所述电流分段计数器21，其第一输入端SST与启动电路I输入的电压控制信号MTO相连，其第二输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK3相连，其输出端输出分段控制信号CT，并与电流分段逻辑控制器22相连；所述电流分段逻辑控制器22，其输出作为电流分段电路2的输出端，输出逻辑控制信号SC,并与误差放大器3相连。上述的电荷泵过冲电流限制装置，其中误差放大器3的反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其正相输入端与输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb相连，其输入端ST与启动电路I输入的电压控制信号MTO相连，其输出端采用跨导级结构输出可调节电流信号Igm，并与逻辑控制及驱动电路4相连。上述的电荷泵过冲电流限制装置，其中逻辑控制及驱动电路4，包括第二逻辑控制器41，PMOS功率管M1 M6，NMOS功率管M7 M9和电容Cl、C2 ;所述第二逻辑控制器41，其输入端SI与误差放大器3输入的可调节电流信号Igm相连，其输入端Gf G3分别连接到启动电路I ;该第二逻辑控制器41输出9个开关信号SW1 SW9，并分别与功率管M1 M9的栅极相连；所述PMOS功率管Ml，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M5的源极相连；该PMOS功率管M5的漏极与输出电压信号Vqut相连；所述PMOS功率管M2，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M7的源极相连；该NMOS功率管M7的漏极与地相连；所述PMOS功率管M3，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M6的源极相连；该PMOS功率管M6的漏极与输出电压信号Vqut相连；所述PMOS功率管M4，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M8的源极相连；该NMOS功率管M8的漏极与地相连；所述NMOS功率管M9，其漏极与PMOS功率管M2的漏极相连；其源极与PMOS功率管M3的漏极之间；所述电容Cl跨接于PMOS功率管Ml的漏极与PMOS功率管M2的漏极之间；所述电容C2跨接于PMOS功率管M3的漏极与PMOS功率管M4的漏极之间。本发明与现有技术相比具有以下优点
(I)本发明由于添加有启动电路，在启动阶段将输出电流限制为一个恒定值，正常工作阶段将输出电流分段增加，使短路保护模块的门限电压为MOS管的阈值电压VTH，负载电流变大，应用范围变宽。(2)本发明由于启动电路大多为数字器件和逻辑控制单元，节省了版图面积，简化了设计的复杂程度。
图I是传统电荷泵的结构框图；图2是传统电荷泵的电路原理图；图3是本发明的结构框图；
图4是本发明的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图及其实施例对本发明作进一步描述。参考图3，本发明的多工作模式电荷泵过冲电流限制装置包括启动电路I、电流分段电路2、误差放大器3、逻辑控制及驱动电路4和输出及反馈电路5 ;该电流分段电路2的输出端输出逻辑控制信号SC,并与误差放大器3相连；该误差放大器3的输出端输出可调节电流信号Igm，并与逻辑控制及驱动电路4相连；该逻辑控制及驱动电路4的输出端输出电压信号Votjt,并与输出及反馈电路5相连；该输出及反馈电路5的输出端，输出电压反馈信号VFB，并与误差放大器3相连；该启动电路I有5个输出端，分别输出电压控制信号ΜΤ0、工作模式信号Df D3和电压信号CC0，其中电压控制信号MTO分别与电流分段电路2与误差放大器3相连，工作模式信号DfD3分别连接到逻辑控制及驱动电路(4)，电压信号CCO与逻辑控制及驱动电路4相连。参照图4，本发明的启动电路1，用于减小输出电流的过冲值，它包括模式转换电路11和恒流源12 ;该模式转换电路11设有四个输入端和四个输出端，其第一输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其第二输入端与输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb相连，其第三输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连,其第四输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连；该模式转换电路11的四个输出作为启动电路I的四个输出端，分别输出电压控制信号MTO和工作模式信号DfD3，其中电压控制信号MTO分别与恒流源12、电流分段电路2和误差放大器3相连，工作模式信号Df D3分别连接到逻辑控制及驱动电路4;该恒流源12，其输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出作为启动电路I的输出端，并与逻辑控制及驱动电路4相连。所述的模式转换电路11，包括两个比较器111、112，译码器113和模式转换计时器114，其中第一比较器111，用于将电荷泵输入的电源电压Vcc与电荷泵内部产生的基准电压Vref相比，其差值与译码器113输入的电压信号MSl相连；第二比较器112，用于将输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb与电荷泵内部产生的基准电压Vref相比，其差值与译码器113输入的电压信号MS2相连；译码器113,其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连,其输出端输出的工作模式信号Df D3分别与与模式转换计时器114的输入端Tf T3相连；模式转换计时器114，其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连，其输出端输出电压控制信号ΜΤ0，控制恒流源12的打开或关断、误差放大器3的工作与休眠、电流分段电路2的开始，该模式转换电路11在启动阶段，电压控制信号MTO为低电平，使电荷泵电路经历所有的工作模式，正常工作阶段，模式转换电路11输出的电压控制信号MTO为高电平，工作模式由电荷泵输入的电源电压Vcc和电压反馈信号Vfb来控制。所述的恒流源12，包括低压PMOS管M10，低压NMOS管MlI和开关SI，其中低压PMOS管M10，其栅极作为输出端，输出电压信号CC0，并与逻辑控制及驱动电路4中PMOS功率管Ml相连构成电流镜结构，其源极与电荷泵输入电源电压V。。相连，其漏极与低压NMOS管Mll的漏极相连；低压NMOS管M11，其栅极与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，产生恒定的偏置电流Ibias ;其源极与地之间接有开关SI，该开关SI在正常工作阶段由模式转换电路11 输入的电压控制信号MTO控制其导通与关断；在启动阶段，恒流源12输出恒定电压信号，并为逻辑控制及驱动电路4提供恒定电流；所述的电流分段电路2，可采用任何现有的常规电路，本实例包括电流分段计数器21和电流分段逻辑控制器22，其中电流分段计数器21，其第一输入端SST与启动电路I输入的电压控制信号MTO相连，其第二输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK3相连，其输出端输出分段控制信号CT,并与电流分段逻辑控制器22相连；电流分段逻辑控制器22，由数字单元搭建的延迟电路构成，当电流分段计数器21输出分段控制信号CT时，电流分段逻辑控制器22输出相对应的逻辑控制信号SC，该逻辑控制信号SC控制误差放大器3中可调节电流信号Igm的大小。所述的误差放大器3，可采用任何现有的常规电路，本实例误差放大器3的反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其正相输入端与输出及反馈电路5输入的电压反馈信号Vfb相连，其输入端ST与启动电路I输入的电压控制信号MTO相连，其输出端采用跨导级结构输出可调节电流信号Igm，并与逻辑控制及驱动电路4相连。该误差放大器3与模式转换电路11共同控制电荷泵工作模式的转换，当电流分段计数器21分段计数结束后，电流分段逻辑控制器22输出逻辑控制信号SC，误差放大器3进入负载电流分段输出阶段；在正常工作阶段开始时，误差放大器3的输出电流为正常工作电流的1/4，每经过一个逻辑控制信号SC，输出电流增加1/4，正常工作结束后，误差放大器3输出所需的负载电流。所述的逻辑控制及驱动电路4，可采用任何现有的常规电路，本实例包括第二逻辑控制器41，PMOS功率管M1 M6，NMOS功率管M7 M9和电容Cl、C2，其中第二逻辑控制器41，其输入端SI与误差放大器3输入的可调节电流信号Igm相连，其输入端GfG3分别连接到启动电路I ;该第二逻辑控制器41输出9个开关信号SffrSff9,并分别与功率管M1 M9的栅极相连；PMOS功率管Ml，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M5的源极相连；该PMOS功率管M5的漏极与输出电压信号Vtot相连；PMOS功率管M2，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M7的源极相连；该NMOS功率管M7的漏极与地相连；
PMOS功率管M3，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M6的源极相连；该PMOS功率管M6的漏极与输出电压信号Vtot相连； PMOS功率管M4，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M8的源极相连；该NMOS功率管M8的漏极与地相连；NMOS功率管M9，其漏极与PMOS功率管M2的漏极相连；其源极与PMOS功率管M3的漏极之间；电容Cl跨接于PMOS功率管Ml的漏极与PMOS功率管M2的漏极之间；电容C2跨接于PMOS功率管M3的漏极与PMOS功率管M4的漏极之间。所述的输出及反馈电路5，可采用任何现有的常规电路，本实例包括负载电阻&，负载电容Q，反馈电阻Rl、R2，其中
负载电阻&与负载电容Q并联跨接于输出及反馈电路5的输出端与地之间；反馈电阻Rl、R2串联跨接于输出及反馈电路5的输出端与地之间，其公共端为输出及反馈电路5的输出端，输出电压反馈信号Vfb，并与误差放大器3的正向输入端相连。本发明的具体工作原理是参照图4，在启动阶段，电压反馈信号Vfb较低，与比较器112反相输入端连接的电荷泵内部产生的基准电压Vref比较后，输出电压信号MS2，该电压信号MS2使译码器113的工作模式信号Df D3不断增大。译码器113输出的三个工作模式信号D1、D2、D3分别代表单倍工作模式、低倍工作模式和高倍工作模式。每个工作模式维持一个时钟信号CLK1，经历3个时钟信号CLKl后，电荷泵电路进入D3所对应的高倍工作模式。模式转换计时器114的输入端Tf T3分别记录译码器113输出的工作模式信号Df D3的响应时间，每经过一个时钟信号CLK2，模式转换计时器114的输入端T1、T2、T3进行一次计时。Tl计时完毕后，模式转换电路11输出的电压控制信号MTO为逻辑低电平，恒流源12中的开关SI闭合，并输出恒定负载电流Ibias且没有过冲；Τ2计时完毕后，模式转换电路11输出的电压控制信号MTO为逻辑低电平，恒流源12中的开关SI闭合，并输出恒定负载电流Ibias且没有过冲；Τ3计时完毕后，模式转换电路11输出的电压控制信号MTO为逻辑高电平，恒流源12中开关SI打开，恒流源关闭，启动阶段结束。在正常工作阶段，模式转换电路11输出的电压控制信号MTO为逻辑高电平，此时电荷泵的工作模式由电荷泵输入的电源电压Vcc决定。电流分段计数器21每经过一个时钟信号CKL3输出分段控制信号CT，并与电流分段逻辑控制器22的输入端RT相连，该电流分段逻辑控制器22输出的逻辑控制信号SC用于控制误差放大器3中可调节电流信号Igm的大小。该可调节电流信号Igm分四此依次增大，输出电压信号Vott被限制为原有的1/4，输入电流的过冲值降低为原来的1/4。模式转换电路11输出的工作模式信号DfD3与误差放大器3输出的可调节电流信号Igm共同连接到逻辑控制及驱动电路4，该逻辑控制及驱动电路4输出的开关信号SWf SW9与功率管Mf M9的栅极相连，并输出电压信号VQUT。本发明所设计的多工作模式电荷泵过冲电流限制装置，在电荷泵过冲电流限制装置中添加有启动电路，实现了电荷泵在启动阶段与模式转换阶段输入端过冲电流较小，提高了电池的耐用性，增加了电池的使用寿命。以上仅是本发明的一个最佳实例，不构成对本发明的任何限制，显然在本发明的构思下，可以对其电路进行不同的变更与改进，但这些均在本发明的保护之列。
权利要求
1.一种多工作模式电荷泵过冲电流限制装置，包括电流分段电路(2)，误差放大器(3)，逻辑控制及驱动电路(4)，输出及反馈电路(5);电流分段电路(2)的输出端与误差放大器(3)相连；误差放大器(3)的输出端与逻辑控制及驱动电路(4)相连；逻辑控制及驱动电路(4)的输出端与输出及反馈电路(5)相连；输出及反馈电路(5)的输出端与误差放大器(3)相连，其特征在于 电流分段电路(2 )、误差放大器(3 )和逻辑控制及驱动电路(4 )均连接有启动电路(I); 所述启动电路(1)，用于减小输出电流的过冲值，包括模式转换电路(11)和恒流源(12);该模式转换电路(11)设有四个输入端和四个输出端，其第一输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其第二输入端与输出及反馈电路(5)输入的电压反馈信号Vfb相连,其第三输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连,其第四输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连；该模式转换电路(11)的四个输出作为启动电路(I)的四个输出端，分别输出电压控制信号MTO和工作模式信号DfD3，其中电压控制信号MTO分别与恒流源(12)、电流分段电路(2)和误差放大器(3)相连，工作模式信号Df D3分别连接到逻辑控制及驱动电路(4);该恒流源(12)，其输入端与电荷泵内部产生的基准电压VMf相连，其输出作为启动电路(I)的输出端，并与逻辑控制及驱动电路(4 )相连。
2.根据权利要求I所述的电荷泵过冲电流限制装置，其特征在于模式转换电路(11)，包括两个比较器(111，112)，译码器(113)和模式转换计时器(114)； 第一比较器(111)，其正相输入端与电荷泵输入电源电压Vcc相连,其反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出端与译码器(113)输入的电压信号MSl相连； 第二比较器(112)，其正相输入端与输出及反馈电路(5)输入的电压反馈信号Vfb相连，其反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其输出端与译码器(113)输入的电压信号MS2相连； 所述译码器(113)，其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLKl相连，其输出端输出的工作模式信号DfD3分别连接到模式转换计时器(114)和逻辑控制及驱动电路(4)； 所述模式转换计时器(114),其输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK2相连,其输出端输出电压控制信号ΜΤ0，并分别与恒流源(12)、电流分段控制器(2)和误差放大器(3)相连。
3.根据权利要求I所述的电荷泵过冲电流限制装置，其特征在于恒流源(12)，包括低压PMOS管MlO，低压NMOS管Mll和开关SI ； 所述低压PMOS管M10，其栅极作为输出端，输出电压信号CC0，并与逻辑控制及驱动电路(4)相连，其源极与电荷泵输入电源电压Vrc相连，其漏极与低压NMOS管Mll的漏极相连； 所述低压NMOS管M11，其栅极作为输入端，并与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其源极与地之间接有开关SI，该开关SI由模式转换电路(11)输入的电压控制信号MTO控制其导通与关断。
4.根据权利要求I所述的电荷泵过冲电流限制装置，其特征在于电流分段电路(2)，包括电流分段计数器(21)和电流分段逻辑控制器(22)； 所述电流分段计数器(21)，其第一输入端SST与启动电路(I)输入的电压控制信号MTO相连，其第二输入端与电荷泵内部产生的时钟信号CLK3相连，其输出端输出分段控制信号CT，并与电流分段逻辑控制器(22)相连；所述电流分段逻辑控制器(22)，其输出作为电流分段电路(2)的输出端，输出逻辑控制信号SC，并与误差放大器(3)相连。
5.根据权利要求I所述的电荷泵过冲电流限制装置，其特征在于误差放大器(3)的反相输入端与电荷泵内部产生的基准电压Vref相连，其正相输入端与输出及反馈电路(5)输入的电压反馈信号Vfb相连，其输入端ST与启动电路(I)输入的电压控制信号MTO相连，其输出端采用跨导级结构输出电流控制信号Igm，并与逻辑控制及驱动电路(4)相连。
6.根据权利要求I所述的电荷泵过冲电流限制装置，其特征在于逻辑控制及驱动电路(4)，包括逻辑控制器(41)，PMOS功率管MfM6，NMOS功率管M7 M9和电容C1、C2 ; 所述逻辑控制器(41)，其输入端SI与误差放大器(3)输入的电流控制信号Igm相连，其输入端GfG3分别连接到启动电路(I);该逻辑控制器(41)输出9个开关信号SWfSW9，并分别与功率管Μ1 M9的栅极相连； 所述PMOS功率管Ml，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M5的源极相连；该PMOS功率管M5的漏极与输出电压信号Vqut相连； 所述PMOS功率管M2，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M7的源极相连；该NMOS功率管M7的漏极与地相连； 所述PMOS功率管M3，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与PMOS功率管M6的源极相连；该PMOS功率管M6的漏极与输出电压信号Vqut相连； 所述PMOS功率管M4，其源极与电荷泵输入电源电压Vcc相连，其漏极与NMOS功率管M8的源极相连；该NMOS功率管M8的漏极与地相连； 所述NMOS功率管M9，其漏极与PMOS功率管M2的漏极相连，其源极与PMOS功率管M3的漏极之间； 所述电容Cl跨接于PMOS功率管Ml的漏极与PMOS功率管M2的漏极之间； 所述电容C2跨接于PMOS功率管M3的漏极与PMOS功率管M4的漏极之间。
全文摘要
本发明公开了一种多工作模式电荷泵过冲电流限制装置，主要解决电荷泵在启动阶段与模式转换时过冲电流过大，电池耐用性较低的问题。该装置包括启动电路(1)、电流分段电路(2)、误差放大器(3)、逻辑控制及驱动电路(4)和输出及反馈电路(5)。在启动阶段，启动电路(1)提供恒定负载电流Ibias，限制输入电流的大小；正常工作阶段关闭启动电路(1)中的恒流源，电流分段电路(2)输出的逻辑控制信号SC控制误差放大器(3)输出可调节电流信号Igm，该可调节电流信号Igm分四段增大，限制模式转换时过冲电流的大小。本发明通过在电荷泵电路中添加启动电路，实现了电荷泵在启动阶段与模式转换时输入端过冲电流较小，提高了电池的耐用性，增加了电池的使用寿命。
文档编号H02M1/32GK102882362SQ201210388270
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者程军, 池源, 李佳佳 申请人:西安三馀半导体有限公司