[发明专利]一种电荷泵电路

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换技术领域，特别涉及一种电荷泵电路。

背景技术

电荷泵也称为开关电容式电压变换器，是一种DC-DC变换器.它们能使输入电压升高或降低，也可以用于产生负电压。目前的电荷泵电路包括升压电荷泵和降压电荷泵，升压电荷泵和降压电荷泵是分开单独设计的，并且通常不论是哪种电荷泵电路，每个电荷泵电路均需要两个或两个以上的电容。

由于电容自身的体积比较大，因此电容的个数太多将造成电荷泵电路的电路板面积和体积随之增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电荷泵电路，既能作为升压电荷泵，又能作为降压电荷泵，并且电容个数少。

本发明实施例提供一种电荷泵电路，包括：十二个开关、三个电容、六个开关信号、第一时钟信号和第二时钟信号；

第一开关连接于第一节点和第一输入端之间；

第二开关和第三开关串联后连接于第一节点和第二节点之间；

第四开关连接于第二节点和第一输入端之间；

第五开关连接于第一节点和第一输出端之间；

第六开关连接于第二节点和第一输出端之间；

第七开关连接于第二输入端和第三节点之间；

第八开关和第九开关串联后连接于第三节点和第四节点之间；

第十开关连接于第二输入端和第四节点之间；

第十一开关连接于第三节点和第二输出端之间；

第十二开关连接于第四节点和第二输出端之间；

第一电容的一端连接第四节点，另一端连接第一时钟信号；

第二电容连接于第二节点和第三节点之间；

第三电容的一端连接第一节点，另一端连接第二时钟信号；

第一开关信号用于控制第十二开关和第九开关；

第二开关信号用于控制第四开关和第八开关；

第三开关信号用于控制第一开关和第六开关；

第四开关信号用于控制第十开关和第十一开关；

第五开关信号用于控制第三开关和第七开关；

第六开关信号用于控制第二开关和第五开关；

其中，第一开关信号和第四开关信号是一对共轭开关信号；第二开关信号和第五开关信号是一对共轭开关信号；第三开关信号和第六开关信号是一对共轭开关信号；

第一时钟信号的前3/4周期为高电平，后1/4周期为低电平；

第二时钟信号的第二个1/4周期为高电平，其余为低电平；

第二开关信号的前1/2周期为低电平，后1/2周期为高电平；

第一开关信号与第一时钟信号相同，第三开关信号与第二时钟信号相同。

优选地，所述第一输出端的电压为第二输入端的电压与第一时钟信号的高电平之和。

优选地，所述第二输出端的电压为第一输入端的电压减去第二时钟信号的高电平之差。

优选地，所述第二输入端的电压为5V，所述第一时钟信号的高电平为5V。

优选地，所述第一输入端的电压为0V，所述第二时钟信号的高电平为5V。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的电荷泵电路包括：十二个开关、三个电容、六个开关信号、第一时钟信号和第二时钟信号；六个开关信号控制十二个开关的闭合和断开；该电荷泵电路包括两个输入端，分别是第一输入端和第二输入端；第一时钟信号和第二时钟信号分别连接第一电容和第二电容，根据电容的电荷守恒原理，该电荷泵电路可以将输入的第一输入端的电压和第二输入端的电压分别实现倍压，将第一输入端的电压降压后在第一输出端输出，将第二输入端的电压升高后在第二输出端输出，同时实现了升压和降压，并且仅用了三个电容。因此，该电荷泵电路可以减小电路板的面积和体积。

附图说明

图1是本发明提供的电荷泵电路的结构图；

图2是各个信号的波形图；

图3是T1时间段图1对应的示意图；

图4是T2时间段图1对应的示意图；

图5是T3时间段图1对应的示意图；

图6是T4时间段图1对应的示意图；

图7是T5时间段图1对应的示意图；

图8是T6时间段图1对应的示意图；

图9是T7时间段图1对应的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。