[发明专利]一种自激式电荷泵电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电荷泵电路，尤其涉及一种应用于医疗设备的自激式电荷泵电路。

背景技术

电荷泵电路是一种将输入电位转换成正的高电位或者负的低电位的电路。因处于系统需求或者提高集成电路性能的需要，集成电路芯片内部仍会存在高压电路或高压器件，因此电荷泵电路被作为集成电路中的电源电路，即以电荷泵电路提升输入电压以提供预定电压的电路使用。目前，一般的电荷泵电路由晶体管、电容器、时钟驱动器等组成。然而，传统电荷泵电路均需要用一复杂的外部时钟来驱动开关晶体管电路，而外部时钟电路不仅增加了电路复杂性，并且电荷泵电路在高频操作时钟会产生一定频率分量的EMI噪声，如果这一频率分量落在将在使用IC的环境中受抑制的频带之下，则有在操作中造成电子干扰问题。这在对干扰噪声极其敏感的医疗影像系统中尤其难以抑制解决。另外在开关电路中，电源侧晶体管和接地侧晶体管的驱动电路并无时延处理的电路设置，易出现电源侧晶体管和接地侧晶体管同时导通的现象致使电路损毁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于医疗设备中，采用自激式驱动方式，无需外置时钟电路且可避免开关电路同时导通的电荷泵电路。

一种自激式电荷泵电路包括：与电源正极顺序串联的输入端子、整流单元、输出端子，与该输出端子相连的取样单元，与电源负极及取样单元相连的地线端子，连接在整流单元中的结点与地线端子之间的升压单元，连接在输出端子与地线端子之间的输出电容，连接在输入端子和升压单元中的结点之间的第三整流元件。

该自激式电荷泵电路，还设置有：与升压单元连接，用于控制升压单元充放电的开关单元；以及分别与开关单元、输出端子、取样单元连接，用于根据输出端子的反馈电压控制开关单元做出相应开启、关闭的操作的控制单元。

进一步的，整流单元包括：顺序串联的第一整流元件和第二整流元件；取样单元包括：顺序串联的第一取样电阻和第二取样电阻；升压单元包括：顺序串联的第一升压电容和第二升压电容。

进一步的，开关单元设置有第一三极管和第二三极管，第一三极管串联至第一升压电容、第二升压电容之间，第一三极管发射极与第一升压电容连接，第一三极管集电极与第二升压电容连接；第一三极管基极与第一前馈电阻串联后再与所述第三整流元件正极并联至输入端子；第三整流元件负极连接至第一三极管集电极；

第二三极管集电极与第一三极管发射极相连；第二三极管发射极与电源负极及地线端子相连。

进一步的,控制单元设置有误差比较器、第一迟滞比较器、第二迟滞比较器、泄流三极管、迟滞分压电阻、泄流控制电阻、第一死区电阻、第二死区电阻、截止控制电阻、第一迟滞电容、第二迟滞电容、基准电源；

误差比较器反向输入端与第一迟滞比较器正向输入端、第二迟滞比较器正向输入端并联后与基准电源的正极连接；误差比较器正向输入端连接至串联的第一取样电阻、第二取样电阻中间节点；误差比较器输出端与截止电阻串联后与泄流三极管基极连接。

泄流三极管发射极与误差比较器的地线端、第一迟滞比较器的地线端、第二迟滞比较器的地线端并联至所述地线端子；迟滞分压电阻一端连接至输出端子，另一端与第一迟滞电容串联至电源的负极；泄流三极管的集电极与泄流控制电阻串联后再与第一迟滞比较器的反向输入端并联至迟滞分压电阻与第一迟滞电容中间结点。

第一死区电阻与第二死区电阻串联后并联至第一迟滞电容两端；第二迟滞电容一端与第二迟滞比较器的反向输入端同时连接至串联的第一死区电阻、第二死区电阻中间结点；第二迟滞电容的另一端同时接入电源的负极及地线端子。

第一迟滞比较器的输出端与第二分压电阻串联后连接至第二三极管的基极；第二迟滞比较器的输出端与第一分压电阻串联后连接至第一三极管的基极。

再进一步的，第一三极管采用PNP型三极管；第二三极管采用NPN型三极管。

又一步的，泄流三极管采用NPN型三极管。

作为一种改进，泄流控制电阻采用可调型电阻；第一死区电阻、第二死区电阻采用可调型电阻。

再者，第一整流元件、第二整流元件、第三整流元件采用二极管。