[发明专利]一种改进的电荷泵电路系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种电路系统。

背景技术

电荷泵电路是一种运用电荷在电容中的积累效应来产生高于电源电压或负电压的电路，被广泛应用于串口通信电路、EEPROM、动态随机存储器等需要电池供电的领域，便携式设备常常需要设置多个供电电源，以分别提供音频、照明、通信、设备管理等各功能单元，随着系统功能扩展的需要，现有技术中在系统开发的后期阶段必须增加专用电荷泵电路来给各种选件供电，如相机模块、蓝牙、WiFi和其它连接模块。对电池供电的便携式产品来说，增加电池数量，会影响到产品的体积及重量；同时负载的突然增加或减小，会影响系统的稳定工作。现有技术一种常见的系统结构如图1所示，包括一受控负载，一电荷泵电路，一控制电路，系统在工作过程中，当需要增加一受控负载工作时，控制电路直接发送控制信号给受控负载，电荷泵电路提供输出电压给受控负载，现有系统的电压-时间或电流-时间的波形图如图2所示，这种控制系统存在的缺点是：受控负载的突然增加或减小使得输出电压波动较大，会造成输出电压波动较大，影响系统的稳定工作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种改进的电荷泵电路系统，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种改进的电荷泵电路系统，其中，包括一电荷泵电路，所述电荷泵电路产生输出电压并输出至受控负载；还包括一控制电路，所述控制电路包括：

第一控制信号输出端，与所述电荷泵电路连接，并可控制的向所述电荷泵电路输出第一控制信号；

第二控制信号输出端，与所述受控负载连接，并可控制的于相应的所述第一控制信号产生之后的预定时间向所述受控负载输出第二控制信号；

所述受控负载于所述第二控制信号控制下改变工作电流；

所述电荷泵电路包括：

一开关器件阵列，于一组开关控制信号作用下交替导通或关断；

一开关控制信号产生电路，至少两路具有不同电压值的基准电压于所述第一控制信号作用下可选择地提供一路基准电压至所述开关控制信号产生电路，所述开关控制信号产生电路依据所述基准电压与一反馈电压，产生所述开关控制信号，以改变所述开关器件阵列的导通和关断时间；

一设置有储能电容的工作电路，于所述开关器件阵列作用下改变所述储能电容的充放电时间，以稳定输出电压。

优选地，所述电荷泵电路包括一选择开关，所述选择开关的输入端与至少两路所述基准电压连接，所述选择开关的控制端连接所述第一控制信号，于所述第一控制信号的作用下选择一路所述基准电压输出至所述开关控制信号产生电路。

优选地，所述电荷泵电路包括一输入电压端、一输出电压端、一接地端；所述输入电压端与所述接地端之间串接所述开关器件阵列中的第一开关器件组；所述输出电压端与所述接地端之间串接所述开关器件阵列中的第二开关器件组；一第一储能电容跨接于所述第一开关器件组与所述第二开关器件组之间；一第二储能电容连接于所述输出电压端与所述接地端之间。

优选地，所述开关控制信号产生电路包括，

一比较单元，用于对所述基准电压与所述反馈电压进行比较，产生一比较信号；

一电荷泵控制电路，与所述比较单元的输出端连接，用于在所述比较信号的作用下产生一组所述开关控制信号。

优选地，至少两路基准电压通过一带隙基准电压产生器产生。

优选地，所述第一开关器件组包括相互串联的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件组包括相互串联的第三开关器件和第四开关器件，所述第一储能电容的一端连接所述第一开关器件与所述第二开关器件相串联的点，所述第一储能电容的另一端连接所述第三开关器件和所述第四开关器件串联的点。

优选地，所述第一开关器件采用P沟道MOSFET，所述第二开关器件采用N沟道MOSFET；所述第一开关器件的源极连接所述输入电压端，所述第二开关器件的源极连接所述接地端，所述第一开关器件的漏极连接所述第二开关器件的漏极。

优选地，所述第三开关器件采用N沟道MOSFET，所述第四开关器件采用N沟道MOSFET；所述第三开关器件的源极连接所述输出电压端，所述第四开关器件的漏极连接所述接地端，所述第三开关器件的漏极连接所述第四开关器件的源极。

优选地，所述反馈电压通过一反馈网络产生，所述反馈网络连接于所述输出电压端与所述接地端之间，用以产生所述反馈电压。