[发明专利]一种适用于光能收集结构的升压变换电路

权利要求书

1.一种适用于光能收集结构的升压变换电路，其特征在于，包括主电荷泵单元、主振荡器单元、第二电平移位器以及非重叠时钟产生单元，所述主电荷泵单元包括六阶可重构电荷泵，第一阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵顺次连接，每一阶可重构电荷泵的输入端和输出端通过增强型开关连接，所述主振荡器单元的输入端接收控制信号，主振荡器单元的输出端与非重叠时钟产生单元的输入端连接，非重叠时钟产生单元、第二电平移位器以及主电荷泵单元顺次连接；

还包括增强型开关，所述第一阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵顺次连接，第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵均包括第一电荷泵基础单元，第四阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵均包括第二电荷泵基础单元，每个第一电荷泵基础单元的输入端与输出端之间连接一个增强型开关，每个第二电荷泵基础单元的输入端与输出端之间连接一个增强型开关；

所述第一电荷泵基础单元包括第一开关管至第四开关管以及第一电容，第一开关管的源极接第一电容的一端，第一电容的另一端接第二开关管的漏极以及第三开关管的源极，第四开关管的漏极接第二开关管的源极，第四开关管的源极接第一开关管的漏极；每个第一开关管的源极和漏极之间连接一个增强型开关；第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵中第一开关管的漏极均连接到一起，第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵中第三开关管的漏极均连接到一起，第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵中第四开关管的源极均连接到一起；第一阶可重构电荷泵至中第一开关管的漏极与第四开关管的源极的连接线上输入光伏电压V_PD；

所述第二电荷泵基础单元包括第五开关管、第六开关管以及第二电容，所述第二电容的一端接第五开关管的源极和第六开关管的漏极，第四阶可重构电荷泵中第五开关管的漏极接第三阶可重构电荷泵中第三开关管的漏极，第四阶可重构电荷泵中第六开关管的源极接第三阶可重构电荷泵中第四开关管的源极；第四阶可重构电荷泵中第二电容的另一端与第三阶可重构电荷泵中第一开关管的源极之间接一个增强型开关；第四阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵中，所有的第五开关管的漏极均连接在一起，所有的第六开关管的源极均连接在一起，每一阶可重构电荷泵中第二电容的另一端与其相邻的可重构电荷泵中第二电容的另一端之间连接一个增强型开关；第六阶可重构电荷泵中第二电容的另一端接一个增强型开关。

2.根据权利要求1所述的一种适用于光能收集结构的升压变换电路，其特征在于，所述增强型开关包括第七开关管、第八开关管以及第九开关管，所述第七开关管的漏极与第八开关管的漏极连接并接第九开关管的栅极，第七开关管的源极接第九开关管的漏极；第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵中每个第一开关管的源极接第九开关管的源极，每个第一开关管的漏极接第九开关管的漏极；第四阶可重构电荷泵中第九开关管的漏极接第三阶可重构电荷泵中第九开关管的源极，第四阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵中每个第九开关管的源极接其下一阶可重构电荷泵中第九开关管的漏极；第六阶可重构电荷泵中，第二电容的另一端接第七开关管的源极以及第九开关管的漏极，第九开关管的源极作为主电荷泵单元的输出端输出电压V_CP。

3.根据权利要求1所述的一种适用于光能收集结构的升压变换电路，其特征在于，所述主电荷泵单元还包括飞跨电容子电路，所述飞跨电容子电路包括飞跨电容、第十开关管以及驱动开关，所述驱动开关的一端通过飞跨电容与第十开关管的漏极连接；第二阶可重构电荷泵接一组飞跨电容子电路，第三阶可重构电荷泵接两组飞跨电容子电路，第一电容的一端接每组飞跨电容子电路的驱动开关的另一端，第一电容的另一端接每组飞跨电容子电路的第十开关管的源极；第四阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵均接四组飞跨电容子电路，第二电容的一端接每组飞跨电容子电路的第十开关管的源极，第二电容的另一端接每组飞跨电容子电路的驱动开关的另一端。

4.根据权利要求1所述的一种适用于光能收集结构的升压变换电路，其特征在于，所述主电荷泵单元还包括极板间寄生电容和电荷复用开关，第一阶可重构电荷泵至第三阶可重构电荷泵中每个第一电容的另一端均接一个极板间寄生电容的一端，每个极板间寄生电容的另一端均接地；第四阶可重构电荷泵至第六阶可重构电荷泵中每个第二电容的一端均接一个极板间寄生电容的一端，每个极板间寄生电容的另一端均接地；第一阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端与第二阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端之间接一个电荷复用开关；第三阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端与第四阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端之间接一个电荷复用开关；第五阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端与第六阶可重构电荷泵的极板间寄生电容的一端之间接一个电荷复用开关。