[实用新型]电荷泵式分压电路

说明书

技术领域

本实用新型的实施例涉及电子电路，尤其涉及一种电荷泵式分压电路。 

背景技术

电荷泵也称开关电容式电压变换器，是一种利用电容器储能的DC-DC变换器，通过开关快速控制电容器的充电和放电，从而使输入电压以一定因数增加或降低，从而得到所需要的输出电压。其效率高，占用空间小，使用成本低、EMI小，广泛应用于大电流、低电压的便携式应用产品设计。 

美国专利号为US7,746,041B2的申请中公布了一种用于大电流、低电压的电荷泵式分压电路。如图1所示，电荷泵式分压电路100包括开关管M1～M4、电容器C1以及电容器Cout。开关管M1～M4依次串联连接，其中开关管M1的第一端接收输入电压Vin，开关管M4的第二端电连接至地；电容器C1的一端电连接至开关管M1和M2的公共端，另一端电连接至开关管M3和M4的公共端；电容器Cout与负载102并联，其一端连接至开关管M2与M3的公共端，另一端电连接至地。Q和为一对反相时钟信号，其中，时钟信号Q控制开关管M1和M3的导通和关断，时钟信号控制开关管M2和M4的导通和关断。当时钟信号Q为高电平时，开关管M1、M3导通，开关管M2、M4关断，此时电容器C1和Cout串联，电源Vin给电容器C1和Cout充电。当时钟信号Q为低电平时，开关管M2、M4导通，开关管M1、M3关断，电容器C1和Cout并联，当电容器C1和电容器Cout的电压不相等时，其中电压较大的电容器将对电压较小的电容器放电。以上过程不停重复，直到电容器C1和电容器Cout的电压值相等，并等于

但是，在电荷泵式分压电路100启动时，当时钟信号Q为高电平信号，开关管M1和M3导通，此时由于电容器Cout上的电压为零，启动电流很大，开关管M1和M3瞬间流过大电流，将烧毁开关管，损坏电路。 

实用新型内容

基于现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种电荷泵式分压电路。 

在本实用新型的第一方面，提供了一种电荷泵式分压电路，包括：依次串联的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；第一电容器，连接于所述第一开关管和第二开关管的公共结点与所述第三开关管和第四开关管的公共结点之间；第二电容器，连接于所述第二开关管和第三开关管的公共结点与地之间；启动电路，耦接于所述第一开关管，并在所述电荷泵式分压电路启动期间控制所述第一开关管工作在线性区。 

根据另一实施例，该电荷泵式分压电路还包括负载控制开关，一端与负载电路连接，另一端接地，其中，当所述电荷泵式分压电路启动时，所述负载控制开关关断，所述启动电路开始工作；当所述电荷泵式分压电路的输出电压达到预设启动阀值时，所述负载控制开关导通。 

根据另一实施例，当所述电荷泵式分压电路启动时，所述第一开关管工作在线性区，所述第二开关管和第四开关管导通，所述第三开关管关断。 

根据另一实施例，所述启动电路包括：电流源、第五开关管、第一控制开关、第二控制开关，其中，所述第五开关管的漏极和所述电流源连接，所述第五开关管的源极和第一开关管源极相连，所述第五开关管的栅极与所述第一控制开关的一端相连；所述第一控制开关的另一端与第一开关管的栅极相连；所述第二控制开关连接在所述第一开关管的栅极和所述第三开关管的栅极之间。 

根据另一实施例，当所述电荷泵式分压电路启动时，所述第一控制开关导通，所述第二控制开关关断；当启动结束时，所述第一控制开关断开，所述第二控制开关导通。 

根据另一实施例，所述第一至第五开关管为NMOS管。 

根据另一实施例，所述电荷泵式分压电路还包括： 

输出电压检测电路，检测输出电压并输出检测结果； 

信号控制电路，接收所述检测结果，将检测结果和预设启动阀值比较，并输出控制信号；以及 

逻辑控制电路，接收所述控制信号，并根据所述控制信号输出时钟信号关断或导通所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管以及所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述负载控制开关。 

根据另一实施例，所述第一开关管和所述第三开关管接收第一时钟信号， 所述第二开关管和所述第四开关管接收第二时钟信号，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号互补。 

根据另一实施例，所述第一控制开关接收第三时钟信号，所述第二控制开关接收第四时钟信号，所述第三时钟信号和所述第四时钟信号互补。 

利用上述方案，避免了产生较大的浪涌电流而烧毁开关管，从而保证电路能够正常启动。 

附图说明