CN115425844B - 可调制输出电压的电荷泵及采用该电荷泵的电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调制输出电压的电荷泵及采用该电荷泵的电池保护电路，电荷泵包括：升压模块，其输入端和输出端分别与电荷泵输入端和输出端相连；分压电路，其提供反馈电压；开关，其与分压电路串联于电荷泵输出端和接地端之间，其控制端接占空比信号；比较器，其第一输入端接反馈电压，其第二输入端接参考电压，其输出端输出比较结果，其使能端接占空比信号；锁存电路，其输入端与比较器的输出端相连，其时钟控制端接占空比信号，其输出端输出锁存的比较结果；逻辑单元，其第一输入端与锁存电路的输出端相连，其输出端与升压模块的控制端相连，其控制升压模块是否向电荷泵的输出端泵电荷。与现有技术相比，本发明可以降低工作电流。

Description

可调制输出电压的电荷泵及采用该电荷泵的电池保护电路

技术领域

本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种可调制输出电压的电荷泵及采用该电荷泵的电池保护电路。

背景技术

请参考图1所示，其为现有技术中的一种可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。其中，D1、D0为单向导通的二极管，C1为负责搬运电荷的前级电容，CL是在电荷泵输出端vout存储电荷的负载电容，RL是电荷泵输出端vout的等效负载电阻。R1、R2是对电荷泵输出电压进行分压的电阻串，反馈电压（或分压）vfb通过迟滞比较器COMP与参考电压vref进行比较。

当vfb>vref时，迟滞比较器COMP输出的比较结果chg_stop为逻辑高，NR2是或非门，当比较结果chg_stop为逻辑高时，电荷泵时钟信号clk_cp被屏蔽，C1下极板电位固定为逻辑低，电荷泵停止向输出端vout泵电荷，RL和R1、R2电阻串上的电流使得CL存储的电荷净流出输出端vout。由于流过vout的电压开始下降，使得vfb也开始下降，当vfb低于vref-vhys时(vhys为迟滞比较器COMP的迟滞电压)，COMP输出的比较结果chg_stop变为逻辑低，或非门NR2允许电荷泵时钟信号clk_cp通过，电荷泵开始向输出端vout泵电荷，流入CL的净电流>0，输出端vout的电压上升，vfb随之上升，当vfb升高到大于vref，又会触发COMP的输出信号chg_stop变高，电荷泵停止向输出端vout泵电荷，周而复始。

反馈电压vfb会在vref-vhys到vref的区间往复升降，输出端vout的电压会在(vref-vhys)*(R1+R2)/R2到vref*(R1+R2)/R2之间往复升降，当vhys足够小，输出端vout的电压上下波动幅度可以小到应用能够接受的程度，在工程上作为电压值被调制好的固定输出电压来使用。

但是，在图1所示的可调制输出电压的电荷泵中，为了检测输出电压vout，需要通过电阻分压的形式把输出电压vout成比例缩小后，与参考电压vref进行比较，这样，输出电压vout到地除了负载电阻RL，又多了一路常通的放电通路，这个通路对于一些负载电阻RL非常大，电荷泵chargepump带载能力要求不高，但要求电荷泵工作电流很小的极低功耗芯片来说，如果实现极小的功耗，就需要芯片内的分压电阻R1、R2取值非常大，这会占用非常大的芯片面积，提高芯片成本。举例，如果输出电压vout的设定电压为10V，反馈电阻串（即分压电阻R1、R2）消耗电流要做到小于10nA，R1+R2的电阻值就要大于1000Mohm。对于集成电路，甚至对于PCB（印刷电路板）板级设计，要想实现如此大的电阻，都是很大的挑战。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可调制输出电压的电荷泵及采用该电荷泵的电池保护电路，其在维持器件成本的情况下，可以大大降低可调制输出电压电荷泵的工作电流。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种可调制输出电压的电荷泵，其包括：电压源V1，其提供初始电压给电荷泵的输入端vin；信号发生器V3，其用于提供占空比信号clk_fb；升压模块，其输入端与所述电荷泵的输入端vin相连，其输出端与电荷泵的输出端vout相连，所述升压模块以电容为储能元件，将所述电压源V1提供的初始电压转换为输出电压，且该输出电压通过所述电荷泵的输出端vout输出；分压电路，其连接于所述电荷泵的输出端vout和接地端之间，并提供反馈电压vfb；开关，其与所述分压电路串联于所述电荷泵的输出端vout和接地端之间，其控制端接收所述占空比信号clk_fb；比较器COMP，其第一输入端接收所述反馈电压vfb，其第二输入端接收参考电压vref，其输出端输出比较结果compo，其使能端接收所述占空比信号clk_fb；锁存电路，其输入端D与比较器COMP的输出端相连，其时钟控制端CK接收所述占空比信号clk_fb，其输出端Q输出锁存的所述比较结果compo；逻辑单元，其第一输入端与所述锁存电路的输出端Q相连，其输出端与所述升压模块的控制端相连，所述逻辑单元基于所述锁存电路锁存的所述比较结果compo控制所述升压模块是否向电荷泵的所述输出端vout泵电荷。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种电池保护电路，其包括：如前文所述的可调制输出电压的电荷泵，所述可调制输出电压的电荷泵用于驱动充电功率开关和/或放电功率开关的控制端。

与现有技术相比，本发明在分压电路中串联了可控开关，并通过占空比信号控制可控开关间歇式导通，且控制比较器间歇式工作。在可控开关导通时，比较器使能工作；在可控开关导通窗口结束时，锁存比较器输出的比较结果，并利用被锁存的比较结果作为反馈信号，来对升压模块是否对输出端泵电荷进行控制。这样，本发明在维持器件成本的情况下，可以大大降低可调制输出电压电荷泵的工作电流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为现有技术中的一种可调制输出电压的电荷泵的电路示意图；

图2为本发明在第一个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图；

图3为本发明在第二个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图；

图4为本发明在第三个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图；

图5为本发明在第四个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。

请参考图2所示，其为本发明在第一个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。图2所示的可调制输出电压的电荷泵包括电压源V1、振荡器V2、分压电路210、MOS管NM1、二极管D0、比较器COMP、锁存电路240、信号发生器V3、逻辑单元220、升压模块230、负载电容CL和负载电阻RL。

电压源V1提供初始电压给电荷泵的输入端vin。升压模块230的输入端与电荷泵的输入端vin相连，其输出端与电荷泵的输出端vout相连。升压模块230以电容为储能元件，将电压源V1提供的初始电压转换为输出电压，且该输出电压通过电荷泵的输出端vout输出。或者，升压模块230以电容为储能元件，并基于电压源V1提供的初始电压向电荷泵的输出端vout泵电荷。

负载电容CL连接于电荷泵的输出端vout和接地端之间；负载电阻RL连接于电荷泵的输出端vout和接地端之间。负载电容CL可以是电容器件，也可以是其他元器件的寄生等效电容；负载电阻RL可以是电阻器件，也可以是其他元器件的寄生等效电阻。

分压电路210连接于电荷泵的输出端vout和接地端之间，并提供反馈电压vfb。在图2所示的具体实施例中，分压电路210包括依次串联于电荷泵的输出端vout和接地端之间的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2，第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的连接节点提供反馈电压vfb。

MOS管NM1与第一分压电阻R1和第二分压电阻R2（或与分压电路210）串联于电荷泵的输出端vout和接地端之间，其中，MOS管NM1作为开关使用。在图2所示的具体实施例中，第一分压电阻R1的一端与电荷泵的输出端vout相连，其另一端与第二分压电阻R2的一端相连；第二分压电阻R2的另一端与MOS管NM1的第一连接端相连，MOS管NM1的第二连接端与接地端相连；第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的连接节点提供反馈电压vfb。在图2所示的具体实施例中，MOS管NM1为NMOS晶体管，MOS管NM1的第一连接端、第二连接端和控制端分别为其漏极、源极和栅极。

比较器COMP的第一输入端接收反馈电压vfb，其第二输入端接收参考电压vref，比较器COMP用于比较反馈电压vfb和参考电压vref的大小，并通过其输出端输出比较结果compo。在图2所示的具体实施例中，比较器COMP的第一输入端和第二输入端分别为其正相输入端和反相输入端，比较器COMP可以为迟滞比较器。

振荡器V2用于提供时钟信号clk_cp；信号发生器V3用于提供占空比信号clk_fb。

MOS管NM1的控制端接收信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb。当占空比信号clk_fb为第一逻辑电平时，控制MOS管NM1导通；当占空比信号clk_fb为第二逻辑电平时，控制MOS管NM1关断。

比较器COMP的使能端EN接收信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb。当占空比信号clk_fb为第一逻辑电平时，使比较器COMP工作；当占空比信号clk_fb为第二逻辑电平时，使比较器COMP停止工作。

锁存电路240的输入端D与比较器COMP的输出端相连，其时钟控制端CK接收信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb。当占空比信号clk_fb由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平（或在MOS管NM1由导通切换为关断）时，比较器COMP输出的比较结果compo被锁存到锁存电路240中。锁存电路240的输出端Q持续输出锁存的比较结果compo，直到占空比信号clk_fb再次由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平时，锁存电路240刷新并锁存比较器COMP输出的比较结果compo。在图2所示的具体实施例中，锁存电路240为D触发器DFF。

逻辑单元220的第一输入端与锁存电路240的输出端Q相连，其第二输入端接收振荡器V2提供的时钟信号clk_cp，其输出端与升压模块230的控制端相连。逻辑单元220基于锁存电路240的输出端Q输出的信号chg_stop和振荡器V2提供的时钟信号clk_cp控制升压模块230是否向电荷泵的输出端vout泵电荷。在图2所示的具体实施例中，逻辑单元220为或非门NR2。也可以说，逻辑单元220基于锁存电路240的输出端Q输出的信号（即锁存的比较结果compo）作为反馈信号chg_stop，对升压模块230是否对输出端vout泵电荷进行控制。

在图2所示的具体实施例中，升压模块230包括第一级升压单元232，该第一级升压单元232包括二极管D1和电容C1，其中，二极管D1的正极与电荷泵的输入端vin，其负极与第一节点stage1相连；二极管D0正极与第一节点stage1相连，其负极与电荷泵的输出端vout相连，其中，二极管D0的作用是为了防止电流倒流。也可以说，二极管D1连接于电荷泵的输入端vin和输出端vout之间。电容C1的一端与二极管D1的负极相连，其另一端（其作为升压模块230的控制端）与逻辑单元220的输出端相连。

为了便于理解本发明，以下具体介绍图2所示的可调制输出电压的电荷泵的工作原理。

当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb为逻辑高（其可称为第一逻辑电平）时，使MOS管NM1导通，反馈电压vfb为分压电路210对电荷泵的输出端vout的电压的分压（即分压电路210提供反馈电压vfb）；且占空比信号clk_fb为逻辑高时，使比较器COMP开始工作，并输出比较结果compo。

当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb由逻辑高跳变为逻辑低（或由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平）时，比较器COMP输出的比较结果compo被占空比信号clk_fb的下降沿锁存到锁存电路240中。

当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb为逻辑低（其可称为第二逻辑电平）时，使MOS管NM1关断，且使比较器COMP停止工作，锁存电路240持续输出锁存的比较结果compo，直到占空比信号clk_fb再次由逻辑高跳变为逻辑低（或由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平），锁存电路240刷新并锁存比较器COMP输出的比较结果compo。锁存电路240的输出端Q输出的信号（即锁存的比较结果compo）作为反馈信号chg_stop提供给或非门NR2（或逻辑单元220），当反馈信号chg_stop（或锁存电路240锁存的比较结果compo）为逻辑高（其可称为第一逻辑电平，）时，时钟信号clk_cp被非门NR2（即逻辑单元220）屏蔽，电容C1下极板电位固定为逻辑低，升压模块230停止向输出端vout泵电荷；当反馈信号chg_stop（或锁存电路240锁存的比较结果compo）为逻辑低（其可称为第二逻辑电平）时，或非门NR2（即逻辑单元220）允许时钟信号clk_cp通过，即时钟信号clk_cp提供给电容C1的下极板，升压模块230开始向输出端vout泵电荷。也可以说，当锁存电路240锁存的比较结果compo为第一逻辑电平时，时钟信号clk_cp被逻辑单元220屏蔽，由锁存电路240锁存的比较结果compo控制升压模块230停止向输出端vout泵电荷；当锁存电路240锁存的比较结果compo为第二逻辑电平时，逻辑单元220允许时钟信号clk_cp通过，由时钟信号clk_cp控制升压模块230向输出端vout泵电荷。

在另一个实施例中，当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb为逻辑低（其可称为第一逻辑电平）时，使MOS管NM1导通，使比较器COMP开始工作，并输出比较结果compo。当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb由逻辑低跳变为逻辑高（或由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平）时，比较器COMP输出的比较结果compo被占空比信号clk_fb的上升沿锁存到锁存电路240中。当信号发生器V3提供的占空比信号clk_fb为逻辑高（其可称为第二逻辑电平）时，使MOS管NM1关断，且使比较器COMP停止工作。

请参考图3所示，其为本发明在第二个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。图3与图2所示的可调制输出电压的电荷泵的主要区别在如下两个方面。

第一、图3所示的控制开关SW与图2所示的MOS管NM1在电路中的位置不同。图3所示的控制开关SW的一端与电荷泵的输出端vout相连，其另一端经依次串联的分压电阻R1和R2（或经分压电路210）与接地端相连；第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的连接节点提供反馈电压vfb；控制开关SW的控制端接收占空比信号clk_fb。

第二、图3所示的升压模块230包括第一级升压单元232和第二级升压单元234（即图3为二级电荷泵），其中，第一级升压单元232包括二极管D1和电容C1；第二级升压单元234包括二极管D2和电容C2。其中，二极管D1的正极与电荷泵的输入端Vin，其负极与第一节点stage1相连；二极管D2的正极与第一节点stage1相连，其负极与第二节点stage2相连；二极管D0的正极与第二节点stage2相连，其负极与电荷泵的输出端vout相连，其中，二极管D0的作用是为了防止电流倒流。也可以说，二极管D1和二极管D2依次连接于电荷泵的输入端vin和输出端vout之间；电容C1的一端与二极管D1的负极相连，其另一端（其作为升压模块230的控制端）与逻辑单元220的输出端相连；电容C2的一端与二极管D2的负极相连，其另一端（其作为升压模块230的控制端）经反相器250与逻辑单元220的输出端相连，也可以说，逻辑单元220输出给电容C1的另一端（或下极板）和电容C2的另一端（或下极板）的信号相位相反。

需要说明的是，本发明同样适用三级或更多级电荷泵。也就是说，本发明中的升压模块230可以包括若干级串联连接的升压单元232、234，其中，每级升压单元包括一个二极管D1、D2和一个电容C1、C2，各级升压单元的二极管依次串联于升压模块230的输入端和输出端之间；各级升压单元的电容的一端与该级升压单元中的二极管的负极相连，其第二连接端与逻辑单元220的输出端相连；逻辑单元220提供给相邻的两级升压单元的信号相位相反。

请参考图4所示，其为本发明在第三个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。图4与图3所示的可调制输出电压的电荷泵的主要区别在于：

图4所示的控制开关SW与图3所示的控制开关SW在电路中的位置不同。在图4所示的实施例中，分压电阻R1的一端与电荷泵的输出端vout相连，其另一端经依次串联的控制开关SW和分压电阻R2接地；控制开关SW与分压电阻R2之间的连接节点提供反馈电压vfb；控制开关SW的控制端接收占空比信号clk_fb。

请参考图5所示，其为本发明在第四个实施例中的可调制输出电压的电荷泵的电路示意图。图5与图4所示的可调制输出电压的电荷泵的主要区别在于：

图5所示的控制开关SW与分压电阻R1之间的连接节点提供反馈电压vfb。

综上所述，本发明提供的可调制输出电压的电荷泵在分压电路210中串联了可控开关（SW或MOS管NM1），并通过占空比信号clk_fb控制可控开关（SW或MOS管NM1）间歇式导通，且控制比较器COMP间歇式工作。在可控开关（SW或MOS管NM1）导通时，比较器COMP使能工作；在可控开关（SW或MOS管NM1）导通窗口结束时，锁存比较器COMP输出的比较结果compo，并利用被锁存的比较结果compo作为反馈信号，来对升压模块230是否对输出端vout泵电荷进行控制。也可以说，本发明对分压电路210通路做了间歇开关的控制，不使其处于常通的状态，而是间歇导通，并且可以把该通路的导通时间/截止时间的比例设置得非常小，这样可以在分压电路210阻值较小，实现成本可以接受的情况下做到极低的平均电流。比较器COMP（或反馈环路）也相应采取离散的非连续的比较方式，在分压电路210对地导通的时段使能比较器COMP进行比较，并在导通窗口结束时刷新并锁存比较器COMP的比较结果compo，锁存在锁存电路240中的比较结果compo会在下次刷新之前，持续决定升压模块230是否对输出端vout泵电荷。此外，本发明对于负载电容CL与前级电容(例如，电容C1)之间比例越大，负载等效电阻RL阻值越大的应用情况，效果越好。

需要特别说明的是，本发明一个重要的具体应用就是将图2-图5所示的可调制输出电压的电荷泵的输出端vout连接到锂电池保护系统中开关MOSFET的栅极。故根据本发明的另一个方面，本发明提供一种电池保护电路，其包括如图2-图5所示的可调制输出电压的电荷泵，其用于驱动充电功率开关（或充电开关MOSFET）和/或放电功率开关（或放电开关MOSFET）的控制端。在这种应用条件下，负载电容CL就是MOSFET栅极等效输入电容，负载电阻RL就是其栅极等效输入电阻。

在本发明中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (13)

1.一种可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，其包括：

电压源，其提供初始电压给电荷泵的输入端；

信号发生器，其用于提供占空比信号；

升压模块，其输入端与所述电荷泵的输入端相连，其输出端与电荷泵的输出端相连，所述升压模块以电容为储能元件，将所述电压源提供的初始电压转换为输出电压，且该输出电压通过所述电荷泵的输出端输出；

分压电路，其连接于所述电荷泵的输出端和接地端之间，并提供反馈电压；

开关，其与所述分压电路串联于所述电荷泵的输出端和接地端之间，其控制端接收所述占空比信号，以控制所述开关导通或关断；

比较器，其第一输入端接收所述反馈电压，其第二输入端接收参考电压，其输出端输出比较结果，其使能端接收所述占空比信号；

锁存电路，其输入端与所述比较器的输出端相连，其控制端接收所述占空比信号，在所述开关由导通切换为关断时，所述锁存电路锁存其输入端输入的比较结果，将锁存的比较结果通过其输出端输出；

逻辑单元，其第一输入端与所述锁存电路的输出端相连，其输出端与所述升压模块的控制端相连，所述逻辑单元基于所述锁存电路锁存的所述比较结果控制所述升压模块是否向所述电荷泵的输出端泵电荷。

2.根据权利要求1所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

当所述占空比信号为第一逻辑电平时，控制所述开关导通；当所述占空比信号为第二逻辑电平时，控制所述开关关断；

当所述占空比信号为第一逻辑电平时，使所述比较器工作；当所述占空比信号为第二逻辑电平时，使所述比较器停止工作；

当所述占空比信号由第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平时，所述比较器输出的比较结果被锁存到所述锁存电路，所述锁存电路的输出端持续输出锁存的所述比较结果，直到所述占空比信号再次由所述第一逻辑电平跳变为第二逻辑电平时，所述锁存电路刷新并锁存所述比较器输出的所述比较结果。

3.根据权利要求2所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，其还包括振荡器，所述振荡器用于提供时钟信号，所述逻辑单元的第二输入端接收所述时钟信号，

当所述锁存电路锁存的所述比较结果为第一逻辑电平时，所述时钟信号被所述逻辑单元屏蔽，由所述锁存电路锁存的所述比较结果控制所述升压模块停止向所述输出端泵电荷；

当所述锁存电路锁存的所述比较结果为第二逻辑电平时，所述逻辑单元允许所述时钟信号通过，由所述时钟信号控制所述升压模块向所述输出端泵电荷。

4.根据权利要求1所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，

所述开关、所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联于所述电荷泵的输出端和接地端之间。

5.根据权利要求4所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述开关的一端与所述电荷泵的输出端相连，其另一端经依次串联的所述第一分压电阻和第二分压电阻接地；

所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接节点提供所述反馈电压。

6.根据权利要求4所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述第一分压电阻的一端与所述电荷泵的输出端相连，其另一端经依次串联的所述开关和第二分压电阻接地；

所述第一分压电阻和所述开关之间的连接节点提供所述反馈电压。

7.根据权利要求4所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述第一分压电阻的一端与所述电荷泵的输出端相连，其另一端经依次串联的所述开关和第二分压电阻接地；

所述第二分压电阻和所述开关之间的连接节点提供所述反馈电压。

8.根据权利要求1所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，其还包括：

负载电容，其连接于所述电荷泵的输出端和接地端之间；

负载电阻，其连接于所述电荷泵的输出端和接地端之间。

9.根据权利要求8所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述负载电容是电容器件或元器件的寄生等效电容；

所述负载电阻是电阻器件或元器件的寄生等效电阻。

10.根据权利要求1-9任一所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述升压模块包括升压单元，所述升压单元包括一个二极管和一个电容，所述二极管的正极与所述升压模块的输入端相连，其负极与所述升压模块的输出端相连；所述电容的一端与所述二极管的负极相连，其另一端与所述逻辑单元的输出端相连。

11.根据权利要求1-9任一所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述升压模块包括多级串联连接的升压单元，

每级所述升压单元包括一个二极管和一个电容，各级所述升压单元的二极管依次串联于所述升压模块的输入端和输出端之间；

每级所述升压单元的电容的一端与该级升压单元中的二极管的负极相连，其第二连接端与所述逻辑单元的输出端相连；

所述逻辑单元提供给相邻的两级所述升压单元的信号相位相反。

12.根据权利要求1所述的可调制输出电压的电荷泵，其特征在于，

所述锁存电路为D触发器。

13.一种电池保护电路，其特征在于，其包括：

如权利要求1-12任一所述的可调制输出电压的电荷泵，

所述可调制输出电压的电荷泵用于驱动充电功率开关和/或放电功率开关的控制端。

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