[发明专利]双电荷泵并行的升压电路

说明书

本发明公开了一种双电荷泵并行的升压电路，包括两个级联的第一电荷泵电路，第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，第二电荷泵电路包括四个开关管M5‑M8，开关管M5经电容C2P连接开关管M6，开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，开关管M6和M7均连接电平VCI，开关管M5连接电平VSSA，开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个第一电荷泵电路。本发明采用双电荷泵并行的结构，无需级联较多的电荷泵电路也可升到比较高的电压。

技术领域

本发明涉及电荷泵电路领域，特别是指一种双电荷泵并行的升压电路。

背景技术

电荷泵电路由于具有升压和降压的特点，广泛被应用于液晶显示屏的驱动电路中。一般为了节省芯片成本，芯片只会外接一个3v左右的主电源。而显示屏的驱动电路，由于要驱动TFT(薄膜晶体管)的栅极并进行数据传输，需要栅极驱动电路(gate电路)和源极驱动电路(source和gamma电路)，为了保证较好的显示画面，一般数据的范围会比较宽，3v的电源是不够的。所以需要电荷泵电路，给gate电路提供±12V左右的电源电压，同时给source和gamma电路提供±6V左右的电源电压。而且为了继续降低成本，甚至电荷泵的充放电电容(fly cap)和稳压电容，都会内置在芯片中。

针对以上的应用环境，对于内置电容的电荷泵，由于fly cap电容和稳压电容都不可能做的很大，同时为了近一步节省面积，对于高压的电荷泵结构，一般不会使用高压管，因此如何提高电荷泵的效率，并且时钟控制信号的电源范围如何处理，才能避免不用高压的电平转换，变得十分重要。

以往电荷泵的主要架构如图1所示：这种电荷泵是由N级CELL1级连的一种结构。图中给出了三级级连升压到4倍VCI的一种电路图。在CELL1中时钟控制输出的信号CK1P与CK1N是一对反相的信号，如图2所示。信号的电平在0～3v(VCI电平)之间切换，是一个方波。电容C1P与C1N是充放电电容，电容C1是稳压电容。NMOS管M1与M2，PMOS管M3与M4是开关管。在 CK1P为VCI电平，CK1N为0电平的时候，B点的电压为VCI，A点的电压为 2*VCI。此时M3打开，V1的输出为2*VCI。在下一时刻，在CK1P为0电平， CK1N为VCI电平的时候，由于电容两边的电荷保持不变的特性，B点的电压为2*VCI，A点的电压为VCI。此时M4打开，V1的输出为2*VCI，每个CELL 的工作原理相同，因此，要想升到更高的电压，就需要更多的CELL1级连。

这种电路的主要缺点是：如果要升到比较高的电压，就需要更多的CELL1 级连，因此效率比较低，所占的面积也比较大。

发明内容

本发明提出一种双电荷泵并行的升压电路，解决了现有技术中如果要升到比较高的电压，就需要更多的CELL1级连，因此效率比较低，所占的面积也比较大的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种双电荷泵并行的升压电路，包括两个级联的第一电荷泵电路，所述第一电荷泵电路的输入端设有第二电荷泵电路，所述第二电荷泵电路包括四个开关管M5-M8，所述开关管M5经电容C2P连接开关管M6，所述开关管M5与电容C2P的公共端连接开关管M7，所述开关管M6和电容C2P的公共端连接开关管M8，所述开关管M6和M7均连接电平VCI，所述开关管M5连接电平 VSSA，所述开关管M8输出端连接稳压电容C2，稳压电容C2输出升压电压至一个所述第一电荷泵电路。

作为本发明的一个优选实施例，所述第二电荷泵电路的个数为2，两个第二电荷泵电路采用镜像对称结构，两个第二电荷泵电路的输出端均连接稳压电容 C2。