CN107453592A - 电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法，所述电路系统包括：充电单元、自举电路、自举电容、控制单元、参考电压选择单元、检测比对单元及状态判定单元。本发明的电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法通过调整自举电容的大小，对电路系统状态进行设置，可以达到不增加任何额外的引脚或不改变封装外形，仅通过调整外系统参数进而改变系统内部状态的目的。

Description

电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法

技术领域

本发明属于电子电路领域，特别是涉及一种电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法。

背景技术

在DCDC(直流-直流转换)电源系统中，出于对系统效率的考量，同步整流正逐渐替代异步整流成为主流的架构，同时考虑到系统成本，同步整流的高侧开关管通常会选用N型MOS管作为开关器件，为保证该种系统能够正常工作，需要自举电容提供高侧开关管的工作电压。

随着DCDC电源系统功能日趋复杂，需要对DCDC电源系统进行状态控制，比如调节DCDC输出电压、工作频率甚至工作模式等，通常的做法是在系统中引入额外的控制端，对状态进行控制，这样做有以下缺点：1)引入额外的系统控制端必然会为芯片带来额外的引脚，增加的引脚会带来封装形式的改变，增加了系统的成本；2)额外的控制端对于外电路意味着增加响应的逻辑或者电路，这也增加了系统应用带来的成本。

图1一个使用双N管同步整流降压DCDC最小系统，自举电容Cbs连接在BS与SW之间，包含VIN、GND、EN、BS、SW、FB共六个引脚，可以封装在SOT23-6封装内，由于封装形式限制(6个引脚)，该系统中的控制状态是固定的(比如开关频率、轻载模式、线缆补偿等等)，如果需要调整控制状态，一般只有两种选择1、重新设计系统，更改所需的控制状态；2、在芯片设计之初将更改状态的逻辑考虑进去，并通过引脚进行控制，当系统应用需求有变化时，通过外部控制引脚完成对系统状态的切换。第1种方法一定会推高系统成本，第2种方法一定程度上降低了重新设计系统带来的成本推高，但是引入额外的引脚会被引脚资源有限的小封装(例如SOT23-6、SOT23-5)限制而无法实现(例如图1中的系统，由于6个引脚已经用完，如果增加一个控制引脚就势必不能封在SOT23-6的封装中)。

目前针对特定的控制状态还提出一些解决方案，比如针对线缆补偿特定功能，可以通过调整Rb2电阻阻值大小并配合电源系统内部电路实现，但上述解决方案均不具有通用性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法，用于解决现有技术中由于要引入额外的系统控制端而导致的为芯片带来额外的引脚，增加了系统的生产及应用成本的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电路系统，所述电路系统包括：充电单元、自举电路、自举电容、控制单元、参考电压选择单元、检测比对单元及状态判定单元；

所述充电单元与一电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，适于在所述控制单元的控制下采用不同的充电方式为所述自举电容进行充电；

所述自举电路与所述电源、所述自举电容、所述控制单元及所述检测比对单元相连接，适于控制所述自举电容与所述检测比对单元之间的关断与连通及所述自举电路的关断与连通；

所述参考电压选择单元与所述检测比对单元及所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下为所述检测比对单元提供不同的参考电压；

所述检测比对单元与所述自举电路、所述参考电压选择单元及所述控制单元相连接，适于将所述自举电容上的电压与所述参考电压选择单元提供的参考电压进行比对，并依据比对结果为所述控制单元提供状态转换信号；

所述状态判定单元与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下判定所述自举电容对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述参考电压选择单元在所述控制单元的控制下为所述检测比对单元提供第一参考电压、第二参考电压或第三参考电压，其中，所述第三参考电压为所述电路系统正常工作所需的最低电压；

所述充电单元包括第一充电单元及第二充电单元，所述第一充电单元与所述电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，当所述自举电容上的电压小于或等于所述第二参考电压时，所述第一充电单元在所述控制单元的控制下为所述自举电容充电；所述第二充电单元与所述电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，当所述自举电容上的电压大于所述第二参考电压且小于或等于第三参考电压时，所述第二充电单元在所述控制单元的控制下为所述自举电容充电。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述第一充电单元包括镜像电流源及第一开关；

所述镜像电流源与所述电源相连接，并经由所述第一开关与所述自举电容相连接，适于在所述第一开关连通时为所述自举电容充电；

所述第一开关与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元下实现关断与连通。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述第二充电单元包括恒流源及第二开关；

所述恒流源与所述电源相连接，并经由所述第二开关与所述自举电容相连接，所述恒流源在所述第二开关连通时为所述自举电容快速充电；

所述第二开关与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元下实现关断与连通。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述状态判定单元包括计数器及状态解码器；

所述计数器与所述控制单元及所述状态解码器相连接，当所述自举电容上的电压大于所述第一参考电压且小于或等于所述第二参考电压时，所述计数器在所述控制单元的控制下通过时钟对所述第一充电单元为所述自举电容的充电过程进行计时；

所述状态解码器与所述控制单元及所述计数器相连接，在所述控制单元的控制下于所述自举电容上的电压达到所述第二参考电压时，根据所述计数器的计时结果进行状态解码，得到所述自举电容对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述自举电路包括：背靠背NMOS开关管、第一驱动器及第二驱动器；

所述背靠背NMOS开关管包括上开关管及下开关管，所述上开关管及所述下开关管均包括栅极、漏极及源极；所述上开关管的漏极与所述电源相连接；所述下开关管的漏极与所述自举电容相连接，所述下开关管的源极与所述上开关管的源极相连接；

所述第一驱动器与所述上开关管的栅极及所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下驱动所述上开关管；

所述第二驱动器与所述下开关管的栅极相连接，适于驱动所述下开关管。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述控制单元为2位状态机；所述参考电压选择单元为3选1数据选择器。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述检测比对单元为比较器，所述比较器包括正相输入端、反相输入端及输出端；所述比较器的正相输入端与所述上开关管的源极及所述下开关管的源极相连接，所述比较器的反相输入端与所述参考电压选择单元相连接，所述比较器的输出端与所述控制单元相连接。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述电路系统还包括上电复位信号端，所述上电复位信号端与所述自举电路、所述控制单元、所述检测比对单元及所述状态判定单元相连接，适于向所述电路系统提供上电复位信号。

作为本发明的电路系统的一种优选方案，所述电路系统还包括开关管单元，适于在所述电路系统复位阶段泄放所述自举电容上残存的电荷；

所述开关管单元包括第三NMOS开关管及第四NMOS开关管；所述第三NMOS开关管及所述第四NMOS开关管均包括栅极、漏极及源极；所述第三NMOS开关管的栅极与所述控制单元相连接，所述第三NMOS开关管的漏极与所述自举电容的一端相连接，所述第三NMOS开关管的源极接地；所述第四NMOS开关管的栅极与所述上电复位信号端相连接，所述第四NMOS开关管的漏极与所述自举电容的另一端相连接，所述第四NMOS开关管的源极接地。

本发明还提供一种利用自举电容进行系统状态控制的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将电路系统进行上电复位；

2)开启镜像电流源为自举电容进行充电；

3)当所述自举电容上的电压超过第一参考电压后，使用计数器对充电时间进行计时；

4)当所述自举电容上的电压超过第二参考电压后，所述计数器结束对充电时间计时，使用状态解码器对所述计数器的计时结果进行进行状态解码，得到所述自举电容对应所需状态；

5)开启恒流源对所述自举电容进行快速充电，使得所述自举电容上的电压快速达到所述电路系统正常工作所需的最低电压；

6)给出自举电容已充电至系统所需最低电压信号bsok，打开自举电路，所述电路系统保持在所处状态下持续工作。

作为本发明的利用自举电容进行系统状态控制的方法的一种优选方案，当所述电路系统掉电或重启时，重复步骤1)至步骤6)。

本发明的电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法具有如下有益效果：本发明的电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法通过调整自举电容容值的大小，对电路系统状态进行设置，可以达到不增加任何额外的引脚或改变封装外形，仅通过调整外系统参数进而改变系统内部状态的目的。

附图说明

图1显示为现有技术中双N管同步整流降压DCDC最小系统的框架示意图。

图2显示为本发明实施例一中提供的电路系统的框架示意图。

图3显示为本发明实施例一中提供的电路系统的控制信号图。

图4显示为本发明实施例二中提供的利用自举电容进行系统状态控制的方法的流程图。

元件标号说明

1 充电单元

11 第一充电单元

111 镜像电流源

112 第一开关

12 第二充电单元

121 恒流源

122 第二开关

2 自举电路

21 上开关管

22 下开关管

23 第一驱动器

24 第二驱动器

3 控制单元

4 参考电压选择单元

5 检测比对单元

6 状态判定单元

61 计数器

62 状态解码器

7 上电复位信号端

8 开关管单元

81 第三NMOS开关管

82 第四NMOS开关管

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图2～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图2所示，本发明提供一种电路系统，所述电路系统包括：充电单元1、自举电路2、自举电容Cbs、控制单元3、参考电压选择单元4、检测比对单元5及状态判定单元6；所述充电单元1与一电源(未示出)、所述控制单元3及所述自举电容Cbs相连接，适于在所述控制单元3的控制下于不同的状态下采用不同的充电方式为所述自举电容Cbs充电；所述自举电路2与所述电源、所述自举电容Cbs、所述控制单元3及所述检测比对单元5相连接，适于控制所述自举电容Cbs与所述检测比对单元5之间的关断与连通及所述自举电路2的关断与连通；所述参考电压选择单元4与所述检测比对单元5及所述控制单元3相连接，适于在所述控制单元3的控制下在不同的状态下为所述检测比对单元5提供不同的参考电压；所述检测比对单元5与所述自举电路2、所述参考电压选择单元4及所述控制单元3相连接，适于将所述自举电容Cbs上的电压与所述参考电压选择单元4提供的参考电压进行比对，并依据比对结果为所述控制单元3提供状态转换信号；所述状态判定单元6与所述控制单元3相连接，适于在所述控制单元3的控制下判定所述自举电容Cbs对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

需要说明的，所述充电单元1及所述自举电路2通过VIN管脚与所述电源相连接。

作为示例，所述自举电容Cbs一端与BS管脚连接，另一端与SW管脚相连接。

作为示例，所述参考电压选择单元4在所述控制单元3的控制下为所述检测比对单元5提供第一参考电压vref1、第二参考电压vref2或第三参考电压vref3，其中，所述第三参考电压vref3为所述电路系统正常工作所需的最低电压；所述充电单元1包括第一充电单元11及第二充电单元12，所述第一充电单元11与所述电源、所述控制单元3及所述自举电容Cbs相连接，适于在所述控制单元3的控制下于所述自举电容Cbs上的电压小于或等于所述第二参考电压vref2时为所述自举电容Cbs充电；所述第二充电单元12与所述电源、所述控制单元3及所述自举电容Cbs相连接，适于在所述控制单元3的控制下于所述自举电容Cbs上的电压大于所述第二参考电压vref2且小于或等于第三参考电压vref3时为所述自举电容Cbs充电。

作为示例，所述第一充电单元11包括镜像电流源111及第一开关112；所述镜像电流源111与所述电源相连接，并经由所述第一开关112与所述自举电容Cbs相连接，适于在所述第一开关112连通时以精确的电流为所述自举电容Cbs充电；所述第一开关112与所述控制单元3相连接，适于在所述控制单元3的控制下实现关断与连通。

作为示例，所述第二充电单元12包括恒流源121及第二开关122；所述恒流源121与所述电源相连接，并经由所述第二开关122与所述自举电容Cbs相连接，适于在所述第二开关122连通时快速为所述自举电容Cbs充电；所述第二开关122与所述控制单元3相连接，适于在所述控制单元3的控制下实现关断与连通。

作为示例，所述状态判定单元6包括计数器61及状态解码器62；所述计数器61与所述控制单元3及所述状态解码器62相连接，适于在所述控制单元3的控制下于所述自举电容Cbs上的电压大于所述第一参考电压vref1且小于或等于所述第二参考电压vref2时通过时钟对所述第一充电单元11为所述自举电容Cbs的充电过程进行计时；所述状态解码器62与所述控制单元3及所述状态解码器62相连接，适于在所述控制单元3的控制下于所述自举电容Cbs上的电压达到所述第二参考电压vref2时根据所述计数器61的计时结果进行状态解码，得到所述自举电容Cbs对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

作为示例，所述自举电路2包括：背靠背NMOS开关管、第一驱动器23及第二驱动器24；所述背靠背NMOS开关管包括上开关管21及下开关管22，所述上开关管21及所述下开关管22均包括栅极、漏极及源极；所述上开关管21的栅极与所述第一驱动器23相连接，所述上开关管21的漏极与所述电源相连接；所述下开关管22的栅极与所述第二驱动器24相连接，所述下开关管22的漏极与所述自举电容Cbs相连接，所述下开关管22的源极与所述上开关管21的源极相连接；所述第一驱动器23与所述上开关管21的栅极及所述控制单元3相连接，适于在所述控制单元3的控制下驱动所述上开关管21；所述第二驱动器24与所述下开关管22的栅极相连接，适于驱动所述下开关管22。

作为示例，所述控制单元3可以为但不仅限于2位状态机；所述参考电压选择单元4可以为但不仅限于3选1数据选择器。

作为示例，所述检测比对单元5可以为但不仅限于比较器，所述比较器包括正相输入端、反相输入端及输出端；所述比较器的正相输入端与所述上开关管21的源极及所述下开关管22的源极相连接，所述比较器的反相输入端与所述参考电压选择单元4相连接，所述比较器的输出端与所述控制单元3相连接。

作为示例，所述电路系统还包括上电复位信号端7，所述上电复位信号端7与所述自举电路2、所述控制单元3、所述检测比对单元5及所述状态判定单元6相连接，适于向所述电路系统提供上电复位信号。

作为示例，所述电路系统还包括开关管单元8，适于在所述电路系统复位阶段泄放所述自举电容Cbs上残存的电荷；所述开关管单元8包括第三NMOS开关管81及第四NMOS开关管82；所述第三NMOS开关管81及所述第四NMOS开关管82均包括栅极、漏极及源极；所述第三NMOS开关管81的栅极与所述控制单元3相连接，所述第三NMOS开关管81的漏极与所述自举电容Cbs的一端相连接，所述第三NMOS开关管81的源极接地；所述第四NMOS开关管82的栅极与所述上电复位信号端7相连接，所述第四NMOS开关管82的漏极与所述自举电容Cbs的另一端相连接，所述第四NMOS开关管82的源极接地。

结合图3，本实施例中所述的利用自举电容进行系统状态控制方法的工作原理为：所述电路系统上电时，输入电压VIN会随着时间增加而逐渐升高，为了避免VIN较低而导致电路系统内部逻辑电路无法正常工作时可能的误动作，电源系统中设计一个上电复位信号por，即在VIN电压较低时，该信号将逻辑电路关闭，只有当VIN达到一定电压，上电复位信号解除后，系统逻辑电路才能正常工作(图3中认为por为低电平时，逻辑电路正常工作，por为高时系统处于复位状态，所有控制信号初始值为低电平)，所述电路系统复位结束后，所述背靠背NMOS开关管中的下开关管22开启，所述自举电容Cbs上的电压通过所述下开关管22连接到所述比较器的正向端vp处。当所述电路系统的上电复位信号por给出后，所述2位状态机进入初始状态state0，在该状态，所述2位状态机通过bsdch信号控制所述镜像电流源111为所述自举电容Cbs充电，同时通过sel1信号将所述参考电压选择单元4的参考电压切换至第一参考电压vref1，所述比较器的翻转阈值设为第一参考电压vref1；当所述自举电容Cbs的电压超过所述比较器的翻转阈值(即第一参考电压vref1)时，所述比较器给出翻高上沿信号至所述2位状态机，所述2位状态机将状态转换到充电计时阶段state1，该状态下，所述2位状态机仍控制所述镜像电流源111为所述自举电容Cbs充电，同时给出所述计数器61使能信号cabdet，所述计数器61开始对充电时间进行计时，同时通过sel2信号将所述参考电压选择单元4的参考电压切换至第二参考电压vref2，所述比较器翻转阈值设为第二参考电压vref2；当所述自举电容Cbs上的电压超过所述比较器的翻转阈值(即第二参考电压vref2)时，所述比较器给出翻高上沿信号至所述2位状态机，所述2位状态机将状态切换至充电计时结束阶段state2，该状态下，所述2位状态机结束所述计数器61的使能信号，所述计数器61结束计时，保存计时结果，完成对所述自举电容Cbs的检测，向所述状态解码器62给出解码势能信号dec使所述状态解码器62给出所述自举电容Cbs对应所需状态的控制信号；所述计数器61结束计数后，所述2位状态机通过bsch信号控制所述恒流源121开启，所述恒流源121以更大的电流对所述自举电容Cbs进行充电，同时通过sel3信号将所述参考电压选择单元4的参考电压切换至第三参考电压vref3，所述第三参考电压vref3位所述电路系统中所述自举电容Cbs工作的最低电压，所述比较器的翻转阈值相应地设为所述第三参考电压vref3；当所述自举电容Cbs的电压超过所述比较器的翻转阈值(即所述第三参考电压vref3)时，所述比较器给出翻高上沿信号，所述2位状态机将状态切换至state3，此状态下，所述自举电容Cbs上的电压已经达到满足所述电路系统工作所需的最低电压，利用所述自举电容Cbs进行系统状态控制的过程结束，给出所述自举电容Cbs电压正常信号bsok，系统正常工作，同时所述bsok信号通过所述第一驱动器23将所述背靠背NMOS管中的所述上开关管21开启，所述自举电路2开始工作，完整的所述自举电容Cbs检测过程结束；在以后的工作中将一直维持该状态，只有当所述电路系统掉电、重新启动上电复位信号por给出时，所述2位状态机回到初始状态state0，重新开始所述自举电容Cbs的检测过程。

需要说明的是，所述自举电容Cbs的检测过程以state1开始至state2结束，即所述自举电容Cbs上的电压从所述第一参考电压vref1变化到所述第二参考电压vref2过程，根据电容公式：

推导出时间与所述自举电容Cbs容值的关系：

对应到所述电路系统中：

从上式可以看出，在给定偏置电流Ib及所述镜像电流源111的比例系数k、电压窗口第二参考电压vref2、第一参考电压vref1以及时钟clk的频率的情况下，所述自举电容Cbs的电容值与所述计数器61计时的时长成正比。

在实际应用中，考虑到偏置电流Ib及比例系数k、电压窗口、时钟频率甚至Cbs的误差，所述状态解码器62最好是对一定时间范围状态进行解码，以Ib＝5uA、比例系数k＝10，第一参考电压vref1＝0.5V，第二参考电压vref2＝1.5V，时钟频率10us为例：

当所述自举电容Cbs的电容值选择22nF时，充电时长Δt＝440μs，所述计数器61计数44个clock；

当所述自举电容Cbs的电容值选择47nF时，充电时长Δt＝940μs，所述计数器61计数94个clock；

当所述自举电容Cbs的电容值选择68nF时，充电时长Δt＝1360μs，所述计数器61计数136个clock；

当所述自举电容Cbs的电容值选择100nF时，充电时长Δt＝2000μs，所述计数器61计数200个clock；

所述状态解码器62可以设置成如下形式(以下只是为了说明系统工作原理而举出的例子，其他类似的实现手段也应落在保护范围之内)：

所述计数器61计数69个clock以下→系统状态1；

所述计数器61计数69个clock到115个clock之间→系统状态2；

所述计数器61计数115个clock到168个clock之间→系统状态3；

所述计数器61计数168个clock以上→系统状态4；

这样就可以在不影响所述自举电路正常工作的情况下，通过对所述自举电容Cbs的电容值调整以达到系统内部状态控制的目的。本发明使用了系统中所必须的所述自举电容Cbs，不会为系统带来多余的控制端，极大简化系统成本，在封装引脚资源有限的系统中更能够凸显本发明的优点。

实施例二

如图4所示，本实施例还提供一种利用自举电容进行系统状态控制的方法，所述方法包括以下步骤：

1)将所述电路系统进行上电复位；

2)开启镜像电流源为所述自举电容进行充电；

3)当所述自举电容上的电压超过第一参考电压后，使用计数器对充电时间进行计时；

4)当所述自举电容上的电压超过第二参考电压后，所述计数器结束对充电时间计时，使用状态解码器对所述计数器的计时结果进行进行状态解码，得到所述自举电容对应所需状态，屏锁存；

5)开启恒流源对所述自举电容进行快速充电，使得所述自举电容上的电压快速达到所述电路系统正常工作所需的最低电压；

6)给出自举电容已充电至系统所需最低电压信号bsok，打开所述自举电路，所述电路系统保持在所处状态下持续工作。

作为示例，当所述电路系统掉电或重启时，重复步骤1)至步骤6)。

综上所述，本发明提供一种电路系统及利用自举电容进行系统状态控制的方法，所述电路系统包括：充电单元、自举电路、自举电容、控制单元、参考电压选择单元、检测比对单元及状态判定单元；所述充电单元与一电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，适于在所述控制单元的控制下采用不同的充电方式为所述自举电容进行充电；所述自举电路与所述电源、所述自举电容、所述控制单元及所述检测比对单元相连接，适于控制所述自举电容与所述检测比对单元之间的关断与连通及所述自举电路的关断与连通；所述参考电压选择单元与所述检测比对单元及所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下为所述检测比对单元提供不同的参考电压；所述检测比对单元与所述自举电路、所述参考电压选择单元及所述控制单元相连接，适于将所述自举电容上的电压与所述参考电压选择单元提供的参考电压进行比对，并依据比对结果为所述控制单元提供状态转换信号；所述状态判定单元与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下判定所述自举电容对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。本发明的电路系统及方法通过调整自举电容容值的大小，对电路系统状态进行设置，可以达到不增加任何额外的引脚或改变封装外形，仅通过调整外系统参数进而改变系统内部状态的目的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种电路系统，其特征在于，包括：充电单元、自举电路、自举电容、控制单元、参考电压选择单元、检测比对单元及状态判定单元；

所述充电单元与一电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，适于在所述控制单元的控制下采用不同的充电方式为所述自举电容进行充电；

所述自举电路与所述电源、所述自举电容、所述控制单元及所述检测比对单元相连接，适于控制所述自举电容与所述检测比对单元之间的关断与连通及所述自举电路的关断与连通；

所述参考电压选择单元与所述检测比对单元及所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下为所述检测比对单元提供不同的参考电压；

所述检测比对单元与所述自举电路、所述参考电压选择单元及所述控制单元相连接，适于将所述自举电容上的电压与所述参考电压选择单元提供的参考电压进行比对，并依据比对结果为所述控制单元提供状态转换信号；

所述状态判定单元与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下判定所述自举电容对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

2.根据权利要求1所述的电路系统，其特征在于：所述参考电压选择单元在所述控制单元的控制下为所述检测比对单元提供第一参考电压、第二参考电压或第三参考电压，其中，所述第三参考电压为所述电路系统正常工作所需的最低电压；

所述充电单元包括第一充电单元及第二充电单元，所述第一充电单元与所述电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，当所述自举电容上的电压小于或等于所述第二参考电压时，所述第一充电单元在所述控制单元的控制下为所述自举电容充电；所述第二充电单元与所述电源、所述控制单元及所述自举电容相连接，当所述自举电容上的电压大于所述第二参考电压且小于或等于第三参考电压时，所述第二充电单元在所述控制单元的控制下为所述自举电容充电。

3.根据权利要求2所述的电路系统，其特征在于：所述第一充电单元包括镜像电流源及第一开关；

所述镜像电流源与所述电源相连接，并经由所述第一开关与所述自举电容相连接，适于在所述第一开关连通时为所述自举电容充电；

所述第一开关与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元下实现关断与连通。

4.根据权利要求2所述的电路系统，其特征在于：所述第二充电单元包括恒流源及第二开关；

所述恒流源与所述电源相连接，并经由所述第二开关与所述自举电容相连接，所述恒流源在所述第二开关连通时为所述自举电容快速充电；

所述第二开关与所述控制单元相连接，适于在所述控制单元下实现关断与连通。

5.根据权利要求2所述的电路系统，其特征在于：所述状态判定单元包括计数器及状态解码器；

所述计数器与所述控制单元及所述状态解码器相连接，当所述自举电容上的电压大于所述第一参考电压且小于或等于所述第二参考电压时，所述计数器在所述控制单元的控制下通过时钟对所述第一充电单元为所述自举电容的充电过程进行计时；

所述状态解码器与所述控制单元及所述计数器相连接，在所述控制单元的控制下于所述自举电容上的电压达到所述第二参考电压时，根据所述计数器的计时结果进行状态解码，得到所述自举电容对应所需状态，并依据判定结果生成控制信号。

6.根据权利要求1所述的电路系统，其特征在于：所述自举电路包括：背靠背NMOS开关管、第一驱动器及第二驱动器；

所述背靠背NMOS开关管包括上开关管及下开关管，所述上开关管及所述下开关管均包括栅极、漏极及源极；所述上开关管的漏极与所述电源相连接；所述下开关管的漏极与所述自举电容相连接，所述下开关管的源极与所述上开关管的源极相连接；

所述第一驱动器与所述上开关管的栅极及所述控制单元相连接，适于在所述控制单元的控制下驱动所述上开关管；

所述第二驱动器与所述下开关管的栅极相连接，适于驱动所述下开关管。

7.根据权利要求1所述的电路系统，其特征在于：所述控制单元为2位状态机；所述参考电压选择单元为3选1数据选择器。

8.根据权利要求6所述的电路系统，否则上开关管和下开关管没有引用基础其特征在于：所述检测比对单元为比较器，所述比较器包括正相输入端、反相输入端及输出端；所述比较器的正相输入端与所述上开关管的源极及所述下开关管的源极相连接，所述比较器的反相输入端与所述参考电压选择单元相连接，所述比较器的输出端与所述控制单元相连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电路系统，其特征在于：所述电路系统还包括上电复位信号端，所述上电复位信号端与所述自举电路、所述控制单元、所述检测比对单元及所述状态判定单元相连接，向所述电路系统提供上电复位信号。

10.根据权利要求9所述的电路系统，其特征在于：所述电路系统还包括开关管单元，适于在所述电路系统复位阶段泄放所述自举电容上残存的电荷；

所述开关管单元包括第三NMOS开关管及第四NMOS开关管；所述第三NMOS开关管及所述第四NMOS开关管均包括栅极、漏极及源极；所述第三NMOS开关管的栅极与所述控制单元相连接，所述第三NMOS开关管的漏极与所述自举电容的一端相连接，所述第三NMOS开关管的源极接地；所述第四NMOS开关管的栅极与所述上电复位信号端相连接，所述第四NMOS开关管的漏极与所述自举电容的另一端相连接，所述第四NMOS开关管的源极接地。

11.一种利用自举电容进行系统状态控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将电路系统进行上电复位；

2)开启镜像电流源，为自举电容充电；

3)当所述自举电容上的电压超过第一参考电压后，使用计数器对充电时间进行计时；

4)当所述自举电容上的电压超过第二参考电压后，所述计数器结束对充电时间计时，使用状态解码器对所述计数器的计时结果进行进行状态解码，得到所述自举电容对应所需状态；

5)开启恒流源对所述自举电容快速充电，使得所述自举电容上的电压快速达到所述电路系统正常工作所需的最低电压；

6)给出自举电容已充电至系统所需最低电压信号bsok，打开自举电路，所述电路系统保持在所处状态下持续工作。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：当所述电路系统掉电或重启时，重复步骤1)至步骤6)。