[发明专利]基于开关电容的微能量收集升压DC-DC转换电路

摘要

本发明公开一种基于开关电容的微能量收集升压DC‑DC转换电路，由LC振荡电路、N+M个开关电容单元、储能电容C0和C2、带隙基准电压源、比较器、边沿检测电路、反相器、压降检测支路、斯密特反相器、开关管MN2和MP3、以及与非门组成。本发明能够在较低输入电压条件下启动，减少数字电路和系统时钟数目，进一步减小控制电路的功耗，以实现全集成。

主权项

基于开关电容的微能量收集升压DC‑DC转换电路，其特征是，由LC振荡电路、N+M个开关电容单元、储能电容C0和C2、带隙基准电压源、比较器、边沿检测电路、反相器、压降检测支路、斯密特反相器、开关管MN2和MP3、以及与非门组成；其中N和M均为大于1的正整数；LC振荡电路的输入端形成整个升压DC‑DC转换电路的输入端，输入输入电压input；LC振荡电路的一路时钟信号输出端输出时钟信号CLK，另一路时钟信号输出端输出反相时钟信号N个开关电容单元相互串联后，其串联后的输入端接输入电压input，串联后的输出端输出输出电压Vout1；M个开关电容单元相互串联后，其串联后的输入端接输入电压input，串联后的输出端输出输出电压Vout2；所有开关电容单元的时钟信号输入端接LC振荡电路输出的时钟信号CLK，所有开关电容单元的反相时钟信号输入端接LC振荡电路输出的反相时钟信号储能电容C0一端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1，另一端接地；储能电容C2一端接M个开关电容单元输出的输出电压Vout2，另一端接地；带隙基准电压源的电源端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1，带隙基准电压源的输出端输出基准电压Vref；比较器的一个输入端接带隙基准电压源输出的基准电压Vref，另一个输入端接M个开关电容单元输出的输出电压Vout2；比较器的输出端输出使能信号ENc；比较器的电源端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1；边沿检测电路的输入端接比较器输出的使能信号ENc，边沿检测电路的输出端输出使能信号EN1；边沿检测电路的电源端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1；反相器的输入端接边沿检测电路输出的使能信号EN1，反相器的输出端输出使能信号反相器的电源端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1；压降检测支路的输入端接开关管MN2的栅极，压降检测支路的输出端输出使能信号EN2；压降检测支路的电源端接M个开关电容单元输出的输出电压Vout2；斯密特反相器的输入端接压降检测支路输出的使能信号EN2，斯密特反相器的输出端输出使能信号斯密特反相器的电源端接M个开关电容单元输出的输出电压Vout2；开关管MN2的漏极接斯密特反相器输出的使能信号开关管MN2的源极接地；与非门的一个输入端接反相器输出的使能信号另一端接斯密特反相器输出的使能信号与非门的输出端输出使能信号EN3；与非门的电源端接N个开关电容单元输出的输出电压Vout1；开关管MP3的栅极接与非门输出的使能信号EN3；开关管MP3的源极接M个开关电容单元输出的输出电压Vout2；开关管MP3的漏极形成整个升压DC‑DC转换电路的输出端，输出输出电压Vload。