[发明专利]包括具有低电磁辐射的开关电容DC-DC转换器的听力设备

权利要求书

1.一种头戴式听力设备，包括：

磁感应天线，用于通过无线通信信道接收无线数据信号，所述磁感应天线呈现出预定谐振周期；

开关电容DC-DC转换器，被配置用于根据时钟信号将DC输入电压转换为更高或更低的DC输出电压；

所述开关电容DC-DC转换器包括：

电荷泵电路，被配置为通过输出电流脉冲对输出电容器进行充电，所述电荷泵电路被配置用于：在第一状态下，从所述DC输入电压对所述输出电容器和飞跨电容器进行充电；以及在第二状态下，使所述飞跨电容器向所述输出电容器放电；

其中，所述输出电流脉冲至少包括相继的第一输出电流脉冲和第二输出电流脉冲，它们具有与所述磁感应天线的预定谐振周期的基本一半对应的相互脉冲延迟。

2.根据权利要求1所述的头戴式听力设备，其中，所述电荷泵电路包括开关阵列，所述开关阵列由从所述时钟信号导出的非重叠的第一时钟相位和第二时钟相位来驱动，所述非重叠的第一时钟相位和第二时钟相位分别限定所述电荷泵电路的第一状态和第二状态。

3.根据权利要求2所述的头戴式听力设备，其中，所述时钟信号包括相继的多个时钟脉冲，其中，每个时钟脉冲具有基本等于所述预定谐振周期的一半的长度；并且

所述电荷泵电路被配置为：

响应于所述第一时钟相位的导通状态转变，产生所述输出电流脉冲中的第一输出电流脉冲；

响应于所述第二时钟相位的导通状态转变，产生所述输出电流脉冲中的相继的第二输出电流脉冲。

4.根据权利要求2所述的头戴式听力设备，其中，所述时钟信号的频率小于与所述预定谐振周期对应的预定谐振频率的一半；并且

所述电荷泵电路被配置为：

响应于所述第一时钟相位的导通状态转变，产生所述输出电流脉冲中的第一输出电流脉冲，以至少部分地对所述飞跨电容器进行充电；

在相对于所述第一时钟相位的导通状态转变的相互脉冲延迟处，产生所述输出电流脉冲中的相继的第二输出电流脉冲，以增加所述飞跨电容器的电荷；以及

响应于所述第二时钟相位的导通状态转变，产生所述输出电流脉冲中的第三输出电流脉冲，以部分地使所述飞跨电容器放电；

在相对于所述第二时钟相位的导通状态转变的相互脉冲延迟处，产生所述输出电流脉冲中的与所述第三输出电流脉冲相继的第四输出电流脉冲，以进一步使所述飞跨电容器放电。

5.根据权利要求2所述的头戴式听力设备，其中，所述开关阵列至少包括：

由所述第一时钟相位驱动的第一可控半导体开关和第二可控半导体开关，用于在所述第一时钟相位期间将所述飞跨电容器连接在所述DC输入电压与所述输出电容器之间；和

由所述第二时钟相位驱动的第三可控半导体开关和第四可控半导体开关，用于在所述第二时钟相位期间将所述飞跨电容器连接到所述输出电容器。

6.根据权利要求5所述的头戴式听力设备，其中：

所述第一可控半导体开关和第二可控半导体开关中的每一个包括单独可控的第一开关段和第二开关段，它们分别由从所述第一时钟相位导出的第一段相位和第二段相位来控制，以产生相继的第一充电电流脉冲和第二充电电流脉冲，其中，所述第二段相位的开始或转变相对于所述第一段相位的开始或转变被延迟所述相互脉冲延迟；并且

所述第三可控半导体开关和第四可控半导体开关中的每一个包括单独可控的第一开关段和第二开关段，它们分别由从所述第二时钟相位导出的第三段相位和第四段相位来控制，以产生相继的第三输出电流脉冲和第四输出电流脉冲，其中，所述第四段相位的开始或转变相对于所述第三段相位的开始或转变被延迟所述相互脉冲延迟。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的头戴式听力设备，其中，所述开关电容DC-DC转换器的时钟信号的频率在250kHz与4MHz之间，例如在500kHz与2.0MHz之间。