[发明专利]用于控制电荷泵的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制电荷泵的方法和系统。

背景技术

电荷泵是一种直流(DC)到DC电压转换器电路，其能够增加或减少由电压源提供的电压电平。电荷泵用于多种应用/设备中，例如存储器电路、电平移位器和电池器件。传统的电荷泵被设计为在最差情况的工艺、电压和温度(PVT)条件下满足规定的标准。然而，在正常或最佳PVT条件下，传统电荷泵的性能可能下降。例如，传统电荷泵的功率消耗和输出电流经常在正常或最佳情况的PVT条件下升至高电平。因此，在正常或最佳情况的PVT条件下，传统电荷泵经受高电流峰值和高平均电流。为了处理高电流峰值和高平均电流，在基板上包括与电荷泵相邻的大型低欧姆电源开关和大型解耦电容器，以使得电源电压稳定。在一些情况中，需要使用附加的低压降调节器(LDO)来将电源电压调节至可接受的电平。此外，传统的电荷泵可以经受高输出纹波，这会损坏其负载电路。因此，需要能够在各种PVT条件下运行良好的电荷泵。

发明内容

描述了一种用于控制电荷泵的方法和一种用于电荷泵的控制设备的实施例。在一个实施例中，一种用于控制电荷泵的方法包括：监控电荷泵的加电状态；基于电荷泵的加电状态计算电荷泵在时间周期内的占空比；以及基于电荷泵的占空比，调整电荷泵的时钟频率设置和电容设置中的至少一个。通过监控电荷泵的加电状态，计算电荷泵的占空比以及基于电荷泵的占空比调整电荷泵的设置，可以容易地管理电荷泵的性能，以适于多种PVT条件。还描述了其它实施例。

在一个实施例中，一种用于控制电荷泵的方法包括：监控电荷泵的加电状态；基于电荷泵的加电状态计算电荷泵在时间周期内的占空比；以及基于电荷泵的占空比，调整电荷泵的时钟频率设置和电容设置中的至少一个。

在一个实施例中，一种用于电荷泵的控制设备包括：监控器模块，被配置为监控电荷泵的加电状态；以及控制器模块，被配置为基于电荷泵的加电状态计算电荷泵在时间周期内的占空比以及基于电荷泵的占空比，调整电荷泵的时钟频率设置和电容设置中的至少一个。

在一个实施例中，一种用于控制电荷泵的方法包括：获得电荷泵的时钟频率设置和电容设置的强度级别，其中每个强度级别包括用于驱动电荷泵的时钟信号的频率和电荷泵的总泵浦电容的唯一组合；基于电荷泵的加电状态计算电荷泵在时间周期内的占空比，如果电荷泵的占空比小于至少一个最小阈值，则将电荷泵的时钟频率设置和电容设置的强度级别改变为强度级别中具有用于驱动电荷泵的时钟信号的较低频率或电荷泵的较小总泵浦电容的不同强度级别，如果电荷泵的占空比大于至少一个最大阈值，则将电荷泵的时钟频率设置和电容设置的强度级别改变为强度级别中具有用于驱动电荷泵的时钟信号的较高频率或电荷泵的较大总泵浦电容的不同强度级别，以及如果电荷泵的占空比小于至少一个最大阈值且大于至少一个最小阈值，则保持电荷泵的时钟频率设置和电容设置的强度级别不变。

通过结合附图以本发明的原理的示例的方式描述的以下具体实施方式，本发明的实施例的其它方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的IC器件的示意框图；

图2示出了图1所示的电荷泵电路的实施例；

图3示出了图2所示的电荷泵电路的时钟信号和加电状态信号的波形的示例；

图4是示出了图2所示的控制器模块的操作的流程图；

图5示出了图2所示的电荷泵的操作参数的一些示例；

图6示出了图2所示的控制器模块的实施例；

图7是示出了根据本发明实施例用于控制电荷泵的方法的处理流程图。

在说明书中，类似附图标记用于标识类似要素。

具体实施方式

容易理解的是，这里所一般地描述的以及附图中所示出的实施例的组件可按照多种不同的配置进行布置和设计。从而，对各个实施例的以下具体描述(如附图所示)不用于限制本公开的范围，而只是各个实施例的代表。尽管附图中示出了实施例的多个方面，但是除非具体指示，附图并不用于规定大小。

在各个方面认为所描述的实施例只是示例性的而非限制性的。本发明的范围因此由所附权利要求而不是这一具体实施方式来指示。权利要求的等同范围和意思内的所有变更都被包含在其范围内。