本申請(qǐng)涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電荷泵。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的電荷泵需要至少一個(gè)或多個(gè)飛電容(flyingcapacitor)，通過(guò)飛電容來(lái)搬移電荷，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。但是，飛電容會(huì)占用更大的印刷電路板面積，不利于小型化設(shè)計(jì)，例如：藍(lán)牙耳機(jī)等產(chǎn)品需要越小越好；此外，飛電容也會(huì)增加應(yīng)用成本。

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中1/2倍率的電荷泵實(shí)現(xiàn)方式，其中包括輸入電源vin、開(kāi)關(guān)s11、s12、s21、s22、電容c1、co、負(fù)載load，c1為飛電容，co為輸出電容，時(shí)鐘信號(hào)ck1和ck2交替導(dǎo)通，例如：各導(dǎo)通相同時(shí)間。

當(dāng)ck1為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)s11、s12導(dǎo)通，此時(shí)輸入電源vin給電容c1和co充電；滿足輸入電源的電壓為電容c1的電壓與電容co的電壓之和，即：vin＝vc1+vco；

當(dāng)ck2為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)s21、s22導(dǎo)通，此時(shí)電容c1和電容co并聯(lián)，滿足vc1＝vco；

根據(jù)上述兩個(gè)公式可得：vc1＝vco＝vin/2。

現(xiàn)有技術(shù)不足在于：

現(xiàn)有電荷泵的實(shí)現(xiàn)方式需要額外的飛電容c1，不利于小型化且成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種電荷泵，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電荷泵的實(shí)現(xiàn)方式需要額外的飛電容c1，不利于小型化且成本高的技術(shù)問(wèn)題。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電荷泵，包括：輸入電源、第一開(kāi)關(guān)s11、第二開(kāi)關(guān)s12、第三開(kāi)關(guān)s21、第四開(kāi)關(guān)s22和電容co，其中，

第一開(kāi)關(guān)s11的一端與輸入電源的第一端相連、另一端與負(fù)載load的第一端相連；第四開(kāi)關(guān)s22的一端與負(fù)載load的第一端相連、另一端與電容co的第一端相連；所述電容co的第一端經(jīng)第二開(kāi)關(guān)s12與負(fù)載load的第二端相連；所述第三開(kāi)關(guān)s21一端與負(fù)載load的第二端相連、另一端接地；所述輸入電源的第二端、電容co的第二端接地；

所述第一開(kāi)關(guān)s11和第二開(kāi)關(guān)s12受第一時(shí)鐘信號(hào)ck1控制，所述第三開(kāi)關(guān)s21和第四開(kāi)關(guān)s22受第二時(shí)鐘信號(hào)ck2控制，所述第一時(shí)鐘信號(hào)ck1和第二時(shí)鐘信號(hào)ck2的有效性不同。

有益效果如下：

由于本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電荷泵，當(dāng)ck1有效、ck2無(wú)效時(shí)，開(kāi)關(guān)s11、s12導(dǎo)通，此時(shí)輸入電源對(duì)負(fù)載供電，并對(duì)電容co充電；當(dāng)ck1無(wú)效、ck2有效時(shí)，開(kāi)關(guān)s21、s22導(dǎo)通，此時(shí)，電容co為負(fù)載供電，從而在不需要飛電容的前提下，實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有技術(shù)相同的電源轉(zhuǎn)換倍率，采用本申請(qǐng)所提供的電荷泵有利于小型化設(shè)計(jì)，并且可以在一定程度上降低應(yīng)用成本。

附圖說(shuō)明

下面將參照附圖描述本申請(qǐng)的具體實(shí)施例，其中：

圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中1/2倍率的電荷泵的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本申請(qǐng)實(shí)施例中電荷泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例，而不是所有實(shí)施例的窮舉。并且在不沖突的情況下，本說(shuō)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以互相結(jié)合。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)實(shí)施例提出了一種電荷泵，下面進(jìn)行說(shuō)明。

圖2示出了本申請(qǐng)實(shí)施例中電荷泵的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述電荷泵可以包括：輸入電源、第一開(kāi)關(guān)s11、第二開(kāi)關(guān)s12、第三開(kāi)關(guān)s21、第四開(kāi)關(guān)s22和電容co，其中，

第一開(kāi)關(guān)s11的一端與輸入電源的第一端相連、另一端與負(fù)載load的第一端相連；第四開(kāi)關(guān)s22的一端與負(fù)載load的第一端相連、另一端與電容co的第一端相連；所述電容co的第一端經(jīng)第二開(kāi)關(guān)s12與負(fù)載load的第二端相連；所述第三開(kāi)關(guān)s21一端與負(fù)載load的第二端相連、另一端接地；所述輸入電源的第二端、電容co的第二端接地；

所述第一開(kāi)關(guān)s11和第二開(kāi)關(guān)s12受第一時(shí)鐘信號(hào)ck1控制，所述第三開(kāi)關(guān)s21和第四開(kāi)關(guān)s22受第二時(shí)鐘信號(hào)ck2控制，所述第一時(shí)鐘信號(hào)ck1和第二時(shí)鐘信號(hào)ck2的有效性不同。

由于本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電荷泵，當(dāng)ck1有效、ck2無(wú)效時(shí)，開(kāi)關(guān)s11、s12導(dǎo)通，此時(shí)輸入電源對(duì)負(fù)載供電，并對(duì)電容co充電；當(dāng)ck1無(wú)效、ck2有效時(shí)，開(kāi)關(guān)s21、s22導(dǎo)通，此時(shí)，電容co為負(fù)載供電，從而在不需要飛電容的前提下，實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有技術(shù)相同的電源轉(zhuǎn)換倍率，采用本申請(qǐng)所提供的電荷泵有利于小型化設(shè)計(jì)，并且可以在一定程度上降低應(yīng)用成本。

實(shí)施中，外部的輸入信號(hào)經(jīng)輸入端口input輸入到所述負(fù)載load中，所述負(fù)載的輸出信號(hào)傳遞至輸出端口output中。

實(shí)施中，所述電荷泵可以進(jìn)一步包括：第五開(kāi)關(guān)s13和第六開(kāi)關(guān)s23，所述第六開(kāi)關(guān)s23的一端與所述負(fù)載load相連，所述第六開(kāi)關(guān)s23的另一端與所述第五開(kāi)關(guān)s13的一端相連并連接至所述輸出端口output，所述第五開(kāi)關(guān)s13的另一端接地；其中，所述第五開(kāi)關(guān)s13受第一時(shí)鐘信號(hào)ck1控制，所述第六開(kāi)關(guān)s23受第二時(shí)鐘信號(hào)ck2控制。

實(shí)施中，所述電荷泵可以進(jìn)一步包括：第七開(kāi)關(guān)s14和第八開(kāi)關(guān)s24，所述第七開(kāi)關(guān)s14的一端與所述負(fù)載load的第二端相連，所述第七開(kāi)關(guān)s14的另一端與所述第八開(kāi)關(guān)s24的一端相連并連接所述負(fù)載load，所述第八開(kāi)關(guān)s24的另一端連接至所述輸入端口input；，所述第七開(kāi)關(guān)s14受第一時(shí)鐘信號(hào)ck1控制，所述第八開(kāi)關(guān)s24受第二時(shí)鐘信號(hào)ck2控制。

開(kāi)關(guān)s24、s14、s23、s13的作用是：對(duì)負(fù)載電路的輸入輸出信號(hào)進(jìn)行處理。一般負(fù)載load可能為模擬電路或數(shù)字電路，通常存在一些輸入、輸出信號(hào)與其他電路相連接。當(dāng)ck1為高電平時(shí)，負(fù)載load的低電位被抬高至vco電壓，可能太高，不適合負(fù)載電路與其他電路通信。對(duì)于輸出信號(hào)而言，電壓太高可能導(dǎo)致后接電路過(guò)壓損壞。而且其低電平與后接電路的判定低電平電壓不一致，因此，此時(shí)應(yīng)該禁止輸出信號(hào)，通過(guò)開(kāi)關(guān)s23和s13可以形成隔離，此時(shí)將輸出output拉成較低的地電平，此時(shí)output信號(hào)無(wú)效，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，后接電路也需要放棄此時(shí)的數(shù)據(jù)狀態(tài)，避免出錯(cuò)。當(dāng)ck2為高電平時(shí)，s23導(dǎo)通，此時(shí)將實(shí)際的輸出信號(hào)傳遞到輸出端口output上。

當(dāng)ck1為高電平時(shí)，對(duì)于輸入信號(hào)input會(huì)被負(fù)載電路識(shí)別錯(cuò)誤，因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)的高電平和低電平不一致，通過(guò)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s24進(jìn)行隔離，且通過(guò)開(kāi)關(guān)s14將in2置為負(fù)載load的低電平，避免信號(hào)識(shí)別錯(cuò)誤。

當(dāng)ck2為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)s24導(dǎo)通，將外部input信號(hào)輸入到負(fù)載電路load中。

實(shí)施中，在所述第一時(shí)鐘信號(hào)ck1為有效電平時(shí)、所述第二時(shí)鐘信號(hào)ck2為無(wú)效電平時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)s11和第二開(kāi)關(guān)s12導(dǎo)通、第三開(kāi)關(guān)s21和第四開(kāi)關(guān)s22斷開(kāi)，所述輸入電源的電壓vin＝vload+vco，其中，vload為所述負(fù)載load兩端的電壓，vco為電容co兩端的電壓。

實(shí)施中，在所述第一時(shí)鐘信號(hào)ck1為無(wú)效電平時(shí)、所述第二時(shí)鐘信號(hào)ck2為有效電平時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)s11和第二開(kāi)關(guān)s12斷開(kāi)、第三開(kāi)關(guān)s21和第四開(kāi)關(guān)s22導(dǎo)通，所述負(fù)載load兩端的電壓vload＝vco，其中，vco為電容co兩端的電壓。

實(shí)施中，所述有效電平可以為高電平，所述無(wú)效電平可以為低電平。

具體實(shí)施時(shí)，本申請(qǐng)實(shí)施例中的輸入電壓vin、開(kāi)關(guān)s11、s12、s13、s14、s21、s22、s23、s24、輸出電容co，由兩相不交疊時(shí)鐘信號(hào)(ck1、ck2)控制。

當(dāng)ck1為高電平時(shí)，ck2為低電平，開(kāi)關(guān)s11、s12、s13、s14導(dǎo)通，此時(shí)電源vin對(duì)負(fù)載供電，并對(duì)co充電。此時(shí)滿足vin＝vload+vco，其中vin為輸入電源的電壓，vload為負(fù)載兩端的電壓，vco為輸出電容co兩端的電壓。

當(dāng)ck1為低電平時(shí)，ck2為高電平，開(kāi)關(guān)s21、s22、s23、s24導(dǎo)通，此時(shí)電容co為負(fù)載供電，此時(shí)滿足vco＝vload，其中，vload為負(fù)載兩端的電壓，vco為輸出電容co兩端的電壓。

根據(jù)上述兩個(gè)公式可知：

vco＝vload＝vin/2

可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相似的電源轉(zhuǎn)換倍率，但是無(wú)需飛電容。

實(shí)施中，所述第一時(shí)鐘信號(hào)ck1與所述第二時(shí)鐘信號(hào)ck2的導(dǎo)通時(shí)間可以相同。

實(shí)施中，所述負(fù)載可以為模擬電路或數(shù)字電路。

實(shí)施中，所述負(fù)載load、所述電容co均可以為多個(gè)。

本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電荷泵，可以在不需要飛電容的前提下，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相同的電源轉(zhuǎn)換倍率，采用本申請(qǐng)所提供的電荷泵有利于小型化設(shè)計(jì)，并且可以在一定程度上降低應(yīng)用成本。

盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。