[发明专利]自适应模式切换电荷泵

说明书

自适应模式切换电荷泵，涉及集成电路，本发明包括第二功率管、第一功率管、第三十一MOS管、基准与自适应模式切换电路、第一比较器、数字逻辑电路、第二比较器、第三功率管和第四功率管，本发明使芯片在轻载条件下，降低转换频率，增大周期时间，提高了效率。本发明的整体电路结构使芯片具有升压和降压功能，增大了输入电压范围。

技术领域

本发明涉及集成电路技术。

背景技术

电源管理芯片在实际应用环境中，效率和电压输入范围是一个极其重要的指标参数。虽然线性稳压器LDO可以提供低噪声的输出电压，但是其效率很低，例如，Vin＝5V，Vout＝3.3V，其效率约等于66％。

电荷泵芯片的控制模式包括很多种类，常见的控制模式就是PWM控制模式，参见图1和图2，该控制模式的缺点是在轻载条件下，依然按照固定转换频率工作，降低了芯片效率参数。

常见的电荷泵1.5倍、2倍增压，无法实现降压，限制了输入电压范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种自适应模式切换电荷泵，使芯片在轻载条件下，能够降低转换频率，增大周期时间，提高效率。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，自适应模式切换电荷泵，其特征在于，包括下述部分：

第二功率管(POWER2)，其源端接电压输入点Vin，栅端接第二缓冲器(Buffer2)的输出端，漏端接第三外部连接点；

第一功率管(POWER1)，其漏端接第二功率管的漏端，栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地；

第三十一MOS管，其栅端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，源端接地，漏端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；

基准与自适应模式切换电路，其第二输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第二输入端，第三输出端和第四输出端分别接第一比较器的两个输入端，其输入端(FB)通过第一反馈电阻接地，还通过第二反馈电阻接第四外部连接点；

第一比较器的输出端接振荡器的输入端，振荡器的输出端接数字逻辑电路的控制端；

数字逻辑电路，其第一输入端接第二比较器的输出端，第二输入端接第一缓冲器(Buffer1)的输出端，其第一输出端接第一缓冲器(Buffer1)的第一输入端，第二输出端接第二缓冲器(Buffer2)的输入端，第三输出端接第三缓冲器(Buffer3)的输入端，第四输出端接第四缓冲器(Buffer4)的输入端；

第二比较器，其负性输入端接电压输入点Vin，正性输入端接第一外部连接点；

第三功率管，其源端接第一外部连接点，栅端接第三缓冲器的输出端，漏端接第二外部连接点和第四功率管的源端；

第四功率管，其栅端接第四缓冲器的输出端，其漏端接电压输入点Vin。

本发明还可以通过片外电路连接，将所述第二外部连接点和第三外部连接点通过一个电容相连接。第一外部连接点、第四外部连接点连接点相接于末级输出点，末级输出点通过一个电容接地。

所述基准与自适应模式切换电路包括：

第四十一NMOS管，其漏端和栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地；

第四十二NMOS管，其栅端接第四十三PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十五PMOS管的漏端；

第四十三NMOS管，其栅端接第四十五PMOS管的漏端，源端通过电阻接地，其漏端接第四十六PMOS管的漏端；

第四十五NMOS管，其漏端和栅端接基准与自适应模式切换电路的第四输出端，源端接基准与自适应模式切换电路的第一输出端；