充电泵电路的制作方法_2

文档序号:10038168阅读:来源:国知局
r>[0038]图4为根据本实用新型又一实施例所绘示的充电栗电路的电路示意图。
[0039]其中,附图标记
[0040]1、2、3、4充电栗电路
[0041]10、20、31、40 第一栗模块
[0042]12、22、32、42 第二栗模块
[0043]33第三栗模块
[0044]34第四栗模块
[0045]14、24、35、44 第一开关模块
[0046]16、26、36、46 第二开关模块
[0047]37第三开关模块
[0048]38第四开关模块
[0049]18、28、39、48 储电模块
[0050]TUUUXUffl第一储电单元
[0051]T2、U2、X2、W2 第二储电单元
[0052]X3第三储电单元
[0053]X4第四储电单元
[0054]Ml、N1、Ql、Rl 第一开关单元
[0055]M2、N2、Q2、R2 第二开关单元
[0056]M3、N3、Q3、R3第三开关单元
[0057]Q4第四开关单元
[0058]Q5第五开关单元
[0059]Q6第六开关单元
[0060]VDD第二高电压
[0061]VGND,-1VBB 第二低电压
[0062]VCLK时脉信号
[0063]VCLKl第一时脉信号
[0064]VCLK2第二时脉信号
[0065]Vcharge 第二电压
[0066]SC1、SC2 控制信号
[0067]Pl第一工作阶段
[0068]P2第二工作阶段
[0069]al ?a3、bl ?b3 节点
[0070]dl 第一端
[0071]d2 第二端
[0072]d3第三端
[0073]d4第四端
【具体实施方式】
[0074]以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本实用新型的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图,任何熟习相关技艺者可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实用新型的观点,但非以任何观点限制本实用新型的范畴。
[0075]请参照图1A,图1A为根据本实用新型一实施例所绘示的充电栗电路的电路示意图,如图1A所示,充电栗电路I具有第一栗模块10、第二栗模块12、第一开关模块14、第二开关模块16及储电模块18。第一栗模块10具有第一储电单元Tl,第一栗模块10用于第一工作阶段中,以第一高电压对第一储电单元Tl充电,并于第二工作阶段中,依据第一低电压及第一储电单元Tl储存的电能,将第一储电单元Tl输出端的电压位准耦合为第一电压。第二栗模块12具有第二储电单元T2,第二栗模块12用于第一工作阶段中,以第二高电压VDD对第二储电单元T2充电,并于第二工作阶段中,依据第一储电单元Tl输出端的第一电压及第二储电单元T2储存的电能,将第二储电单元T2输出端的电压位准耦合为第二电压 Vcharge0
[0076]于一个实施例中,第一栗模块10更具有第一开关单元Ml,第一储电单元Tl的一端电性连接于第一开关单元M1,且,第一储电单元Tl的另一端用以接收时脉信号VCLK。第二栗模块12更具有第二开关单元M2及第三开关单元M3,第二储电单元T2的一端电性连接第二开关单元M2,第二储电单元T2的另一端电性连接第三开关单元M3。第二储电单元T2电性连接第二开关单元M2的一端用以接收第二高电压VDD,第二储电单元T2电性连接第三开关单元M3的另一端用以接收第二低电压VGND。
[0077]第一开关模块14设置于第一栗模块10及第二栗模块12之间的电流路径上,更详细来说,第一开关模块14的一端电性连接于第一储电单元Tl。第一开关模块14的另一端电性连接于第二储电单元T2。第二开关模块16及储电模块18电性连接于第二栗模块12的输出路径上,且第二开关模块16介于第二储电单元T2与储电模块18之间。储电模块18用以当第二开关模块16导通时,接收第二储电单元T2输出的电压。
[0078]为了清楚说明本实用新型充电栗电路的运作方式,请一并参照图1A及图1B,图1B为根据本实用新型一实施例所绘示的充电栗电路的电压时序图。如图所示,第一开关单元Ml、第二开关单元M2及第三开关单元M3受控于控制信号SCl,并于控制信号SCl为高电压位准时导通,于控制信号SCl为低电压位准时截止。第一开关模块14与第二开关模块16受控于控制信号SC2,并于控制信号SC2为高电压位准时导通,于控制信号SC2为低电压位准时截止。
[0079]于第一工作阶段Pl中,第一开关单元Ml、第二开关单元M2及第三开关单元M3导通,第一开关模块14与第二开关模块16不导通。此时,第一栗模块10与第二栗模块12不电性连接,且第一栗模块10中以第一高电压对第一储电单元Tl充电,第二栗模块12中以第二高电压VDD对第二储电单元T2充电。于本实施例中,第一高电压例如时脉信号VCLK于前半周期中所提供的电压,而第二低电压VGND例如接地电压。
[0080]接着,于第二工作阶段P2中,第一开关单元Ml、第二开关单元M2及第三开关单元M3不导通,而第一开关模块14与第二开关模块16导通。此时,第一栗模块10与第二栗模块12电性连接。也就是说,第一储电单元Tl、第一开关模块14、第二储电单元T2、第二开关模块16及储电模块18形成回路。第一储电单元Tl的一端接收第一低电压,亦即时脉信号VCLK于后半周期中所提供的电压,第一储电单元Tl的另一端受到第一低电压及储存于第一储电单元Tl中的电能耦合,而输出第一电压。第一电压藉由第一开关模块14导通的电流路径提供给第二储电单元T2。第二储电单元Τ2的一端接收到第一电压,另一端则受到第一电压及储存于第二储电单元Τ2中的电能耦合,而输出第二电压Vcharge,并提供予储电模块18充电。
[0081]以实际的例子来说,第一工作阶段Pl为时脉信号VCLK的前半周期,第二工作阶段P2为时脉信号VCLK的后半周期。在时脉信号VCLK的前半周期中,时脉信号VCLK提供3V的电压对第一栗模块10中的第一储电单元Tl充电,且第一储电单元Tl的另一端接地。此时,节点al的电压为0V,且第一储电单元Tl开始充电,使第一储电单元Tl两端的电位差实质上等于3V。而第二栗模块12中第二储电单元T2的一端受到3V的第二高电压VDD充电,另一端接地,而使得第二储电单元T2两端的电位差实质上等于3V,亦即节点a2与节点a3的电位差为3V。
[0082]接着,在时脉信号VCLK的后半周期中,亦即第二工作阶段P2中,第一储电单元Tl及第二储电单元T2不再受3V的电压充电,第一栗模块10与第二栗模块12电性连接,且时脉信号VCLK提供OV的电压给第一储电单元Tl的一端。此时,第一储电单元Tl的另一端,亦即节点al受到第一储电单元Tl两端电位差的耦合,而使得节点al的电压位准下拉至-3V。此时,第二储电单元T2的一端,即节点a2,因第一开关模块14导通而与节点al等电位为-3V。第二储电单元T2的另一端,即节点a3,受到节点a2的-3V电压以及第二储电单元T2两端电位差3V的耦合,节点a3的电压位准下拉至-6V,并以-6V的电压输出并对储电模块18充电,上述时脉信号VCLK的电压值仅为方便说明之用,并非加以限制本实施例其他可行的电压值。
[0083]当充电栗电路I完成第二工作阶段P2后,充电栗电路I将继续重复执行前述第一工作阶段Pl及第二工作阶段P2的运作,不再加以赘述。在理想的状况下,第一工作阶段Pl与第二工作阶段P2接续地执行,亦即控制信号SCl的电压位准下降时,控制信号SC2的电压位准同时提升,然而在实际的状况中,控制信号SCl和控制信号SC2的切换之间会有一些时间延迟。换言之,第一开关单元Ml、第二开关单元M2及第三开关单元M3从导通切换至不导通后经过一些延迟时间,第一开关模块14与第二开关模块16才由不导通切换至导通。
[0084]于本实施例的附图中,为了方便【附图说明】,第一开关单元M1、第二开关单元M2、第三开关单元M3、第一开关模块14及第二开关模块16以一般的开关符号显示,而第一储电单元Tl、第二储电单元T2及储电模块18以一般的电容符号显示。实际上,第一开关单元M1、第二开关单元M2、第三开关单元M3、第一开关模块14及第二开关模块16可以为N型金氧半场效晶体管(NM0SFET)、P型金氧半场效晶体管(PM0SFET)或其他合适的开关元件,而第一储电单元Tl、第一储电单元T2及储电模块18可以为其他合适的储电元件,本实施例不予限制。此外,所属技术领域具有通常知识者可以理解,第二开关模块16及储电模块18并非本实施例的必备元件,换言之,于其他实施例中可以取消第二开关模块16及储电模块18的设置。
[0085]请一并参照图2A及图2B,图2A为根据本实用新型另一实施例所绘示的充电栗电路的电路示意图,图2B为根据本实用新型另
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