CN115360906A - 电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法，该电荷泵电路，包括：转换模块，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；每个所述电荷泵单元均包括电容子单元，所述电容子单元包括多个片内电容，所述多个片内电容中相同极性的极板相互连接；控制模块，用于获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个所述电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。本申请能够降低寄生电容导致的额外电流消耗。

Description

电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，具体涉及一种电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法。

背景技术

电荷泵电路，是一种DC-DC转换器，利用开关电容技术增加或降低输入电压。得益于集成电路技术高速发展，现有的无外挂电容的电荷泵电路可以将电容集成于芯片上，减小电荷泵电路占用的空间。然而，在无外挂电容的电荷泵电路中通常会出现寄生电容，而寄生电容会消耗额外的电流，从而影响电荷泵的效率。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法，能够降低寄生电容导致的额外电流消耗。

本申请提供一种电荷泵电路，包括：

转换模块，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；

每个所述电荷泵单元均包括电容子单元，所述电容子单元包括多个片内电容，所述多个片内电容中相同极性的极板相互连接；

控制模块，用于获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个所述电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。

可选地，所述转换模块包括至少一个开关单元、至少一个第一电荷泵单元以及至少一个第二电荷泵单元；

所述开关单元的一端与所述第一电荷泵单元连接，所述开关单元的另一端与所述第二电荷泵单元连接；

所述控制模块，用于获取第一时钟信号和第二时钟信号，并根据所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，分别控制所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以及获取第三时钟信号并根据所述第三时钟信号控制所述开关单元处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元与第二电荷泵单元之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

可选地，每个所述第一电荷泵单元或每个所述第二电荷泵单元均包括在所述控制模块的控制下处于导通状态或断开状态的第一开关子单元和第二开关子单元；

所述电容子单元分别与所述第一开关子单元和所述第二开关子单元连接，用于当所述第一开关子单元处于导通状态且所述第二开关子单元处于断开状态时，所述电容子单元处于充电状态，或，

当所述第二开关子单元处于导通状态且所述第一开关子单元处于断开状态时，所述电容子单元处于放电状态。

可选地，所述第一开关子单元的第一输入端用于输入所述待转换电压，所述第一开关子单元的第一输出端与所述电容子单元的第一端连接，所述第一开关子单元的第二输入端与所述电容子单元的第二端连接，所述第一开关子单元的第二输出端接地；

所述第二开关子单元的第一输入端用于输入所述待转换电压，所述第二开关子单元的第一输出端与所述电容子单元的第二端连接，所述第二开关子单元的第二输入端与所述电容子单元的第一端连接，所述第二开关子单元的第二输出端用于输出所述目标电压；

所述电容子单元由多个片内电容组成，每个所述片内电容的上极板统一连接并作为所述电容子单元的第一端，每个所述片内电容的下极板统一连接并作为所述电容子单元的第二端。

可选地，所述第一开关子单元包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端为所述第一开关子单元的第一输入端，所述第一开关的另一端为所述第一开关子单元的第一输出端；

所述第二开关的一端为所述第一开关子单元的第二输入端，所述第二开关的另一端为所述第一开关子单元的第二输出端。

可选地，所述第二开关子单元包括第三开关和第四开关；

所述第三开关的一端为所述第二开关子单元的第二输入端，所述第三开关的另一端为所述第二开关子单元的第二输出端；

所述第四开关的一端为所述第二开关子单元的第一输入端，所述第四开关的另一端为所述第二开关子单元的第一输出端。

可选地，所述开关单元至少包括第五开关；

所述第五开关的一端与所述第一电荷泵单元的电容子单元的第二端连接，所述第五开关的另一端与所述第二电荷泵单元的电容子单元的第二端连接。

本申请提供一种转换电路，包括多个如上任一项所述的电荷泵电路，第一级所述电荷泵电路的输入端用于输入待转换电压，最后一级所述电荷泵电路的输出端用于输出目标电压；

前一级所述电荷泵电路的输出端与相邻后一级所述电荷泵电路的输入端连接，每个所述电荷泵电路用于对前一级所述电荷泵电路输出的电压进行电压幅值转换处理，并将转换处理后的电压输出至后一级所述电荷泵电路。

本申请提供一种芯片，包括如上任一项所述的电荷泵电路，或包括所述的转换电路。

本申请提供一种电子设备，包括如上所述的芯片。

本申请提供一种电流控制方法，应用于如上任一项所述的电荷泵电路，包括：

所述转换模块获取待转换电压，并将所述待转换电压传输至所述多个电荷泵单元；

所述控制模块获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态；

当所述电荷泵单元处于放电状态时，所述电荷泵单元输出目标电压。

可选地，所述转换模块包括至少一个开关单元、至少一个第一电荷泵单元以及至少一个第二电荷泵单元；

所述控制模块获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态，包括：

所述控制模块获取第一时钟信号、第二时钟信号以及第三时钟信号，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的时钟相位相反，所述第三时钟信号的电平变化发生在所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的电平均不变化的时段；

所述控制模块根据所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，分别控制所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以及，

所述控制模块根据所述第三时钟信号控制所述开关单元处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元与第二电荷泵单元之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

本申请提供一种电荷泵电路、转换电路、芯片、电子设备及电流控制方法，该电荷泵电路包括：转换模块，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；每个电荷泵单元均包括电容子单元，电容子单元包括多个片内电容，多个片内电容中相同极性的极板相互连接；控制模块，用于获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。在本申请的电荷泵电路中，由于转换模块中多个电荷泵单元的多个片内电容中相同极性的极板相互连接，因此多个片内电容的下极板的寄生电容统一方向寄生，而多个片内电容的上极板的寄生电容可以忽略，相当于减少片内电容的寄生电容，从而有利于降低寄生电容带来的额外电流消耗。另外，控制模块获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量，有利于电荷泵电路根据时钟信号工作，保持电荷泵电路的驱动能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电荷泵电路的第一结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电荷泵电路的第二结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一电荷泵单元的第一结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电容子单元的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第一电荷泵单元的第二结构示意图；

图6为本申请实施例提供的转换模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电流控制方法的流程示意图；

其中，1、转换模块；2、控制模块；11、第一电荷泵单元；12、第二电荷泵单元；13、开关单元；111、第一开关子单元；112、第二开关子单元；113、电容子单元；1111、第一开关；1112、第二开关；1113、第三开关；1114、第四开关；1131、片内电容；1301、第五开关。

具体实施方式

在现有的无外挂电容的电荷泵电路中，集成于芯片上的电容为片内电容，片内电容通常为MIM电容或MOSFET电容，MIM电容和MOSFET电容分为上下极板，MIM电容和MOSFET电容的上极板对芯片的衬底产生的寄生电容几乎可以忽略，MIM电容和MOSFET电容的下极板对芯片的衬底产生的寄生电容会消耗额外的电流，从而影响电荷泵的效率。研究人员发现，当片内电容的极性相反的极板相互连接时，片内电容上极板和下极板均对衬底产生寄生电容，由于电荷泵电路中寄生电容增多，因此大大增加电荷泵电路消耗的额外电流，为了降低电荷泵电路消耗的额外电流，本申请提供以下实施例。

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电荷泵电路的第一结构示意图。本申请提供的电荷泵电路，包括：

转换模块11，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压。

可以理解的是，电荷泵单元也称为开关电容式电压变换器，是一种利用电容来储能的DC DC变换器。电荷泵单元的工作过程包括：首先贮存能量，然后以受控方式释放能量，以获得所需的输出电压。

控制模块22，用于获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。

可以理解的是，时钟信号为非交叠的反向时钟信号，控制模块22根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，使得每个电荷泵单元的电容按照时钟信号周期性地充电或放电，以实现电容电荷周期性转移。当电荷泵单元处于充电状态时，由于电容两端的电压不能立即改变，因此，电容将尝试在其自身上保持等效的待转换电压Vin，为了在电容保持此Vin，电容迫使输出电压等于2*Vin，使电容器两端的等效电压等于Vin。输出电压以地为参考，电荷泵单元接受输入Vin并产生2*Vin的输出电压，从而使得电荷泵电路输出的目标电压为待转换电压的2倍。

但是，当电荷泵单元随时钟信号切换充电状态或放电状态时，寄生电容两端电压也随着时钟信号周期性跳动，变化频率和时钟信号频率相同，寄生电容两端电压的周期性调动，会带来额外的电流消耗。电压变化幅度为Vin，时钟信号频率为fclk，转换模块1包括四个寄生电容Cp1～Cp4，消耗的额外总电流为Vin*(fclk*(Cp1+Cp2+Cp3+Cp4))。为了解决上述技术问题，本申请还提供以下实施例：

可选地，在一些实施例中，请参阅图2，图2为本申请实施例提供的电荷泵电路的第二结构示意图。转换模块1包括至少一个开关单元13、至少一个第一电荷泵单元11以及至少一个第二电荷泵单元12；开关单元13的一端与第一电荷泵单元11连接，开关单元13的另一端与第二电荷泵单元12连接。

控制模块2，用于获取第一时钟信号和第二时钟信号，并根据第一时钟信号和第二时钟信号，分别控制第一电荷泵单元11和第二电荷泵单元12处于充电状态或放电状态，以及获取第三时钟信号并根据第三时钟信号控制开关单元13处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

在本实施例中，控制模块2根据电平变化的第三时钟信号控制开关单元13处于导通状态，以使第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12电连接，从而使第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12的寄生电容两端的电压差变化前，先进行电荷均衡，达到了减小寄生电容消耗电流的目的，进而提高了电荷泵电路的性能和效率。即，控制模块2控制开关单元13处于导通状态时，第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12之间的导电通道处于导通状态，第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12的寄生电容的电荷流动，使得寄生电容两端的电压差从Vin先变化为Vin/2，也就是第一电荷泵单元11的寄生电容两端电压在电荷流动后从Vin和0变为对应的0.5Vin和0.5Vin，然后再变化到对应的0和Vin；同时第二电荷泵单元12的寄生电容两端电压在电荷流动后0和Vin变为对应的0.5Vin和0.5Vin，然后再变化到对应的Vin和0。上述过程意味着寄生电容需要充电的电压幅度从Vin变化到Vin/2，这对电荷泵电路而言，节省了一半的寄生电容充电电荷，从而使寄生电容上消耗的电流减少了一半，而且，本实施例只需要一个开关单元13导通第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12之间的导电通道，以实现电荷均衡，相比起现有技术，采用更少的电子器件，有利于节省成本和简化电路结构。

可以理解的是，转换模块1包含多个第一电荷泵单元11、多个第二电荷泵单元12以及多个开关单元13，第一电荷泵单元11、第二电荷泵单元12以及开关单元13的数量相等。

在一个实施例中，转换模块1包含两个第一电荷泵单元11、两个第二电荷泵单元12以及两个开关单元13，每个第一电荷泵单元11通过对应的开关单元13与对应的第二电荷泵单元12连接。第一个第一电荷泵单元11的输出端与第二个第一电荷泵单元11的输入端连接，第一个第二电荷泵单元12的输出端与第二个第二电荷泵单元12的输入端连接，第二个第一电荷泵单元11的输出端与第二个第一电荷泵单元11的输出端连接，并输出最终的目标电压，该最终的目标电压为待转换电压的三倍。

可选地，在一些实施例中，每个第一电荷泵单元11或每个第二电荷泵单元12均包括在控制模块2的控制下处于导通状态或断开状态的第一开关子单元111和第二开关子单元112。

电容子单元113分别与第一开关子单元111和第二开关子单元112连接，用于当第一开关子单元111处于导通状态且第二开关子单元112处于断开状态时，电容子单元113处于充电状态，或，当第二开关子单元112处于导通状态且第一开关子单元111处于断开状态时，电容子单元113处于放电状态。

在一个实施例中，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的第一电荷泵单元11的第一结构示意图。以第一电荷泵单元11为例，第一电荷泵单元11包括第一开关子单元111、第二开关子单元112和电容子单元113。

第一开关子单元111的第一输入端用于输入待转换电压，第一开关子单元111的第一输出端与电容子单元113的第一端连接，第一开关子单元111的第二输入端与电容子单元113的第二端连接，第一开关子单元111的第二输出端接地。

第二开关子单元112的第一输入端用于输入待转换电压，第二开关子单元112的第一输出端与电容子单元113的第二端连接，第二开关子单元112的第二输入端与电容子单元113的第一端连接，第二开关子单元112的第二输出端用于输出目标电压。

在本实施例中，输出的目标电压为待转换电压的两倍。

在另一个实施例中，以第一电荷泵单元11为例，第一开关子单元111的第一输入端用于输入待转换电压，第一开关子单元111的第一输出端与电容子单元113的第一端连接，第一开关子单元111的第二输入端与电容子单元113的第二端连接，第一开关子单元111的第二输出端接地。

第二开关子单元112的第一输入端与电容子单元113的第一端连接，第二开关子单元112的第一输出端接地，第二开关子单元112的第二输入端与电容子单元113的第二端连接，第二开关子单元112的第二输出端用于输出目标电压。

在本实施例中，输出的目标电压为反相的待转换电压。

可以理解的是，转换模块1中任一电荷泵单元与第一电荷泵单元11相同，即第二电荷泵单元12与第一电荷泵单元11的结构相同，在此不再累述第二电荷泵单元12的结构。

可选地，在一些实施例中，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的电容子单元113的结构示意图。每个电荷泵单元均包括电容子单元113，电容子单元113包括多个片内电容1131，多个片内电容1131中相同极性的极板相互连接。

具体地，电容子单元113由多个片内电容1131组成，每个片内电容1131的上极板统一连接并作为电容子单元113的第一端，每个片内电容1131的下极板统一连接并作为电容子单元113的第二端。

在另一种具体实施方式中，每个片内电容1131的下极板统一连接并作为电容子单元113的第一端，每个片内电容1131的上极板统一连接并作为电容子单元113的第二端。

在一些实施例中，电容子单元113中的片内电容1131可以全部都为MIM电容，或，全部都是MOSFET电容，也可以是MIM电容和MOSFET电容的组合片内电容。

可选地，在一些实施例中，第一开关子单元111包括第一开关1111和第二开关1112；第一开关1111的一端为第一开关子单元111的第一输入端，第一开关1111的另一端为第一开关子单元111的第一输出端；第二开关1112的一端为第一开关子单元111的第二输入端，第二开关1112的另一端为第一开关子单元111的第二输出端。

可选地，在一些实施例中，第二开关子单元112包括第三开关1113和第四开关1114；第三开关1113的一端为第二开关子单元112的第二输入端，第三开关1113的另一端为第二开关子单元112的第二输出端；第四开关1114的一端为第二开关子单元112的第一输入端，第四开关1114的另一端为第二开关子单元112的第一输出端。

可选地，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的第一电荷泵单元11的第二结构示意图。以第一电荷泵单元11为例，第一开关子单元111包括第一开关1111和第二开关1112；第一开关1111的一端为第一开关子单元111的第一输入端，第一开关1111的另一端为第一开关子单元111的第一输出端；第二开关1112的一端为第一开关子单元111的第二输入端，第二开关1112的另一端为第一开关子单元111的第二输出端。第二开关子单元112包括第三开关1113和第四开关1114；第三开关1113的一端为第二开关子单元112的第二输入端，第三开关1113的另一端为第二开关子单元112的第二输出端；第四开关1114的一端为第二开关子单元112的第一输入端，第四开关1114的另一端为第二开关子单元112的第一输出端。

可以理解的是，转换模块1中任一电荷泵单元与第一电荷泵单元11相同，即第二电荷泵单元12与第一电荷泵单元11的结构相同，在此不再累述第二电荷泵单元12的结构。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的转换模块的结构示意图。可选地，在一些实施例中，开关单元13至少包括第五开关1301；第五开关1301的一端与第一电荷泵单元11的电容子单元113的第二端连接，第五开关1301的另一端与第二电荷泵单元12的电容子单元113的第二端连接。

在一些实施例中，上述第一开关1111、第二开关1112、第三开关1113、第四开关1114以及第五开关1301可以利用晶体管或三极管等方式实现开关功能。

在本实施例中，控制模块2获取第一时钟信号CLKP、第二时钟信号CLKN以及第三时钟信号CLK_EQ2后，控制模块2根据第一时钟信号CLKP控制第一开关1111和第二开关1112的开关状态，控制模块2根据第二时钟信号CLKN控制第三开关1113和第四开关1114的开关状态。当控制模块2根据第一时钟信号CLKP控制第一开关1111和第二开关1112处于闭合状态且控制模块2根据第二时钟信号CLKN控制第三开关1113和第四开关1114的打开状态时，第一开关子单元111处于导通状态且第二开关子单元112处于断开状态，电容子单元113与电源连接，电容子单元113内各片内电容1131进行充电，从而使电容子单元113处于充电状态；当控制模块2根据第一时钟信号CLKP控制第一开关1111和第二开关1112处于打开状态且控制模块2根据第二时钟信号CLKN控制第三开关1113和第四开关1114的闭合状态，第二开关子单元112处于导通状态且第一开关子单元111处于断开状态，由电容子单元113输出目标电压，电容子单元113内各片内电容1131进行放电，从而使电容子单元113处于放电状态。由此，控制模块2根据第一时钟信号CLKP、第二时钟信号CLKN控制包括第一电荷泵单元11和第二电荷泵单元12的电荷泵单元切换充电状态和放电状态。

当电荷泵电路按照时钟信号进行工作时，第一电荷泵单元11内的寄生电容Cp2电压在Vin和0之间变化，第二电荷泵单元12内的寄生电容Cp4电压在0/Vin之间跳动，寄生电容Cp2和寄生电容Cp4的电压变化幅度都是Vin，但是寄生电容Cp2和寄生电容Cp4的电压跳动在时序上形成互补。控制模块2根据第三时钟信号CLK_EQ2控制开关单元13的第五开关1301打开或闭合。当第五开关1301闭合时，即第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12之间的导电通道导通时，寄生电容Cp2和寄生电容Cp4之间的电荷流动，使得寄生电容Cp2和寄生电容Cp4两端的电压差从Vin先变化为Vin/2，也就是在电荷流动后寄生电容Cp2两端的电压从Vin和0变为0.5Vin和0.5Vin，然后在变化到0和Vin，同时在电荷流动后寄生电容Cp4两端的电压0和Vin变为0.5Vin和0.5Vin，然后再变化到Vin和0；上述过程意味着寄生电容Cp2和寄生电容Cp4上需要充电的电压幅度从Vin变化到Vin/2，由此可见，寄生电容Cp2和寄生电容Cp4消耗的额外总电流为Vin*(fclk*(Cp2+Cp4))/2，这对电荷泵电路而言，节省了一半的寄生电容充电电荷，从而使得寄生电容Cp2和寄生电容Cp4上消耗的电流减少了一半。同时，因为只引入了一个额外的时钟信号CLK_EQ2，能够最大程度地避免额外的时钟信号占用第一时钟信号CLKP和第二时钟信号CLKN的有效控制时间，有利于尽可能少地降低了电荷泵电路的驱动能力。

本申请实施例提供一种电荷泵电路，该电荷泵电路包括：转换模块1，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；每个电荷泵单元均包括电容子单元113，电容子单元113包括多个片内电容1131，多个片内电容1131中相同极性的极板相互连接；控制模块2，用于获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。在本申请的电荷泵电路中，由于转换模块1中多个电荷泵单元的多个片内电容1131中相同极性的极板相互连接，因此多个片内电容1131的下极板的寄生电容统一方向寄生，而多个片内电容1131的上极板的寄生电容可以忽略，相当于减少片内电容1131的寄生电容，从而有利于降低寄生电容带来的额外电流消耗。另外，控制模块2获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量，有利于电荷泵电路根据时钟信号工作，保持电荷泵电路的驱动能力。

本申请提供一种转换电路，包括多个如上所述任一项的电荷泵电路，第一级电荷泵电路的输入端用于输入待转换电压，最后一级电荷泵电路的输出端用于输出目标电压。

前一级电荷泵电路的输出端与相邻后一级电荷泵电路的输入端连接，每个电荷泵电路用于对前一级电荷泵电路输出的电压进行电压幅值转换处理，并将转换处理后的电压输出至后一级电荷泵电路。

本申请实施例的转换电路由上述的电荷泵电路，因此，本实施例的转换电路同样能够实现上述技术效果。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的电流控制方法的流程示意图。本申请提供一种电流控制方法，应用于上述任一项的电荷泵电路，包括：

S1、转换模块获取待转换电压，并将待转换电压传输至多个电荷泵单元。

S2、控制模块获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态。

S3、当电荷泵单元处于放电状态时，电荷泵单元输出目标电压。

可选地，在一些实施例中，转换模块1包括至少一个开关单元13、至少一个第一电荷泵单元11以及至少一个第二电荷泵单元12。

可选地，步骤S2包括：

(21)控制模块2获取第一时钟信号、第二时钟信号以及第三时钟信号，其中，第一时钟信号和第二时钟信号的时钟相位相反，第三时钟信号的电平变化发生在第一时钟信号和第二时钟信号的电平均不变化的时段。

(22)控制模块2根据第一时钟信号和第二时钟信号，分别控制第一电荷泵单元11和第二电荷泵单元12处于充电状态或放电状态，以及，控制模块2根据第三时钟信号控制开关单元13处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元11与第二电荷泵单元12之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

本申请实施例提供一种电流控制方法，应用于上述电荷泵电路，该电荷泵电路包括：转换模块1，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；每个电荷泵单元均包括电容子单元113，电容子单元113包括多个片内电容1131，多个片内电容1131中相同极性的极板相互连接；控制模块2，用于获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。首先，转换模块1获取待转换电压，并将待转换电压传输至多个电荷泵单元，接着，控制模块2获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，然后，当电荷泵单元处于放电状态时，电荷泵单元输出目标电压。在本申请的电荷泵电路中，由于转换模块1中多个电荷泵单元的多个片内电容1131中相同极性的极板相互连接，因此多个片内电容1131的下极板的寄生电容统一方向寄生，而多个片内电容1131的上极板的寄生电容可以忽略，相当于减少片内电容1131的寄生电容，从而有利于降低寄生电容带来的额外电流消耗。另外，控制模块2获取时钟信号，并根据时钟信号控制每个电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量，有利于电荷泵电路根据时钟信号工作，保持电荷泵电路的驱动能力。

本申请提供一种芯片，包括如上所述任一项的电荷泵电路，或包括上述转换电路。

本实施例的芯片能够实现如上的技术效果，在此不再赘述。

本申请提供一种电子设备，包括上述芯片。

本实施例的电子能够实现如上的技术效果，在此不再赘述。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (12)

1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：

转换模块，包括多个电荷泵单元，用于获取待转换电压，并通过转换后输出目标电压；

每个所述电荷泵单元均包括电容子单元，所述电容子单元包括多个片内电容，所述多个片内电容中相同极性的极板相互连接；

控制模块，用于获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以调节每个所述电荷泵单元中寄生电容的电流消耗量。

2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述转换模块包括至少一个开关单元、至少一个第一电荷泵单元以及至少一个第二电荷泵单元；

所述开关单元的一端与所述第一电荷泵单元连接，所述开关单元的另一端与所述第二电荷泵单元连接；

所述控制模块，用于获取第一时钟信号和第二时钟信号，并根据所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，分别控制所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以及获取第三时钟信号并根据所述第三时钟信号控制所述开关单元处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元与第二电荷泵单元之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

3.根据权利要求2所述的电荷泵电路，其特征在于，每个所述第一电荷泵单元或每个所述第二电荷泵单元均包括在所述控制模块的控制下处于导通状态或断开状态的第一开关子单元和第二开关子单元；

所述电容子单元分别与所述第一开关子单元和所述第二开关子单元连接，用于当所述第一开关子单元处于导通状态且所述第二开关子单元处于断开状态时，所述电容子单元处于充电状态，或，

当所述第二开关子单元处于导通状态且所述第一开关子单元处于断开状态时，所述电容子单元处于放电状态。

4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一开关子单元的第一输入端用于输入所述待转换电压，所述第一开关子单元的第一输出端与所述电容子单元的第一端连接，所述第一开关子单元的第二输入端与所述电容子单元的第二端连接，所述第一开关子单元的第二输出端接地；

所述第二开关子单元的第一输入端用于输入所述待转换电压，所述第二开关子单元的第一输出端与所述电容子单元的第二端连接，所述第二开关子单元的第二输入端与所述电容子单元的第一端连接，所述第二开关子单元的第二输出端用于输出所述目标电压；

所述电容子单元由多个片内电容组成，每个所述片内电容的上极板统一连接并作为所述电容子单元的第一端，每个所述片内电容的下极板统一连接并作为所述电容子单元的第二端。

5.根据权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一开关子单元包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端为所述第一开关子单元的第一输入端，所述第一开关的另一端为所述第一开关子单元的第一输出端；

所述第二开关的一端为所述第一开关子单元的第二输入端，所述第二开关的另一端为所述第一开关子单元的第二输出端。

6.根据权利要求4或5所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第二开关子单元包括第三开关和第四开关；

所述第三开关的一端为所述第二开关子单元的第二输入端，所述第三开关的另一端为所述第二开关子单元的第二输出端；

所述第四开关的一端为所述第二开关子单元的第一输入端，所述第四开关的另一端为所述第二开关子单元的第一输出端。

7.根据权利要求4所述的电荷泵电路，其特征在于，所述开关单元至少包括第五开关；

所述第五开关的一端与所述第一电荷泵单元的电容子单元的第二端连接，所述第五开关的另一端与所述第二电荷泵单元的电容子单元的第二端连接。

8.一种转换电路，其特征在于，包括多个如权利要求1至7中任一项所述的电荷泵电路，第一级所述电荷泵电路的输入端用于输入待转换电压，最后一级所述电荷泵电路的输出端用于输出目标电压；

前一级所述电荷泵电路的输出端与相邻后一级所述电荷泵电路的输入端连接，每个所述电荷泵电路用于对前一级所述电荷泵电路输出的电压进行电压幅值转换处理，并将转换处理后的电压输出至后一级所述电荷泵电路。

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的电荷泵电路，或包括权利要求8中所述的转换电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的芯片。

11.一种电流控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的电荷泵电路，包括：

所述转换模块获取待转换电压，并将所述待转换电压传输至所述多个电荷泵单元；

所述控制模块获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态；

当所述电荷泵单元处于放电状态时，所述电荷泵单元输出目标电压。

12.根据权利要求11所述的电流控制方法，其特征在于，所述转换模块包括至少一个开关单元、至少一个第一电荷泵单元以及至少一个第二电荷泵单元；

所述控制模块获取时钟信号，并根据所述时钟信号控制每个所述电荷泵单元处于充电状态或放电状态，包括：

所述控制模块获取第一时钟信号、第二时钟信号以及第三时钟信号，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的时钟相位相反，所述第三时钟信号的电平变化发生在所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的电平均不变化的时段；

所述控制模块根据所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，分别控制所述第一电荷泵单元和所述第二电荷泵单元处于充电状态或放电状态，以及，

所述控制模块根据所述第三时钟信号控制所述开关单元处于导通状态或断开状态，以使第一电荷泵单元与第二电荷泵单元之间的导电通道处于导通状态或断开状态。

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