CN214376072U - 一种电荷泵稳压电路及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电荷泵稳压电路及电子装置。本实用新型电荷泵稳压电路包括分压调节单元，用于接收输出电压，并与阈值电压进行比较以产生调节信号，进而调节分压单元的分压比。本实用新型通过在接入负载后，调节电荷泵稳压电路的上分压单元的分压比例逐级增加，从而可以使得电荷泵稳压电路输出的电压快速建立并稳定至目标值，且可以避免电荷泵建立阶段输出电压过冲的产生。

Description

一种电荷泵稳压电路及电子装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种可有效减小电荷泵建立阶段过冲问题的电荷泵稳压电路及电子装置。

背景技术

随着消费类电子产品的发展与进步，便携式移动设备成为现代社会的必需品，这些便携式移动设备大多以电池供电。但是，很多便携式移动设备需要更高的电压，例如闪存(Flash)存储器、电源管理芯片等，在不增大便携式移动设备体积的情况下，通过电池供电很难达到其所需的电压。为了能够达到设备内部所需的电压，通常使用电荷泵(Pump)产生整数倍于基准电压的输出电压提供至负载。电荷泵也称为开关电容式电压变换器，其中的阵列排布开关通过一定的方式控制电容的充放电，从而可以使输入电压以一定的因数倍增或降低。而电荷泵稳压电路因具有面积小，方案简单，不存在电磁干扰等优势，被广泛应用到电子产品中。

请一并参阅图1～图2，其中图1为现有的电荷泵稳压电路的电路图，图2为现有的电荷泵稳压电路的输出电压的示意图。

如图1所示，现有的电荷泵稳压电路具体包括：反馈调节环路以及负载电容CL；反馈调节环路由电荷泵(Pump)11、分压电阻串12(包括第一分压电阻R1与第二分压电阻R2)、比较器(Comp)13和时钟驱动器(CK Driver)14组成。电荷泵11接收一输入电压Vin，输出相应的输出电压Vout；通过电荷泵11对电荷泵稳压电路输入的输入电压Vin进行变换，并输出变换后的输出电压Vout为负载供电。时钟驱动器14与电荷泵11电连接，比较器13的输出端与时钟驱动器14电连接；电荷泵11与第一分压电阻R1电连接，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接端FB电连接比较器13的正相输入端，第二分压电阻R2接地；比较器13的反相输入端接收一参考电压Vref。

现有的电荷泵稳压电路的工作原理为：电荷泵11输出的输出电压Vout经过分压电阻串分压后，提供反馈电压Vfb至比较器13的正相输入端；通过比较器13比较反馈电压Vfb和参考电压Vref，来控制时钟驱动器14是否需要工作；当反馈电压Vfb低于参考电压Vref时，电荷泵11工作，反之不工作，由此原理将输出电压Vout维持在目标值附近。在电荷泵11的初始建立阶段或有较大的负载接入时，会导致输出电压Vout有很明显的过冲(如图2中虚框所示)，并且需要较长的时间才能稳定到目标值。

随着电子系统内的电路日益复杂，对电荷泵稳压电路建立速度要求也在不断提高。现有的电荷泵稳压电路因对负载响应慢，无法快速输出所需输出电压而不能满足电子系统内的电路需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电荷泵稳压电路及电子装置，可提升电荷泵稳压电路的建立速度，有效减小电荷泵建立阶段输出电压过冲问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一实施例提供了一种电荷泵稳压电路，所述电荷泵稳压电路包括：电荷泵单元，具有接收一输入电压的输入端，以及输出一输出电压的输出端；分压单元，电连接于所述电荷泵单元的输出端与参考电位之间，并具有分压反馈输出端，用于基于所述分压反馈输出端与所述参考电位之间的分压比产生反馈电压；比较单元，用于接收所述反馈电压，并与一参考电压进行比较以产生比较结果；时钟驱动单元，用于接收所述比较结果并产生驱动信号，以驱动所述电荷泵单元，将所述输出电压建立至目标值；分压调节单元，用于接收所述输出电压，并与阈值电压进行比较以产生调节信号，进而调节所述分压比。

进一步的实施例中，所述分压单元包括用于设置所述分压比的第一分压子单元和第二分压子单元，所述第一分压子单元电连接在所述电荷泵单元的输出端与所述分压反馈输出端之间，所述第二分压子单元电连接在所述分压反馈输出端与所述参考电位之间；所述分压调节单元与所述第一分压子单元电连接，以调节所述第一分压子单元的分压，进而调节所述分压比；其中，所述第二分压子单元的分压不变。

进一步的实施例中，所述第一分压子单元包括多个受控开关和多个分压模块，所述受控开关根据所述调节信号旁路所述多个分压模块中的一个或多个，以调节所述第一分压子单元的分压。进一步的实施例中，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；每一所述受控开关的第一端电连接所述分压反馈输出端，其第二端电连接对应分压模块的靠近所述电荷泵单元的输出端的一端，其控制端受控于所述调节信号。

进一步的实施例中，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；所述受控开关与部分所述分压模块一一对应并联，且每一所述受控开关的控制端受控于所述调节信号。

进一步的实施例中，所述受控开关与所述分压模块一一对应，至少一个所述受控开关断开；每一所述受控开关与对应的分压模块并联，且每一所述受控开关的控制端受控于所述调节信号。

进一步的实施例中，所述电荷泵单元包括多个电荷泵；多个所述电荷泵并联。

进一步的实施例中，所述分压模块可以为电阻器件或为二极管连接方式的晶体管；所述受控开关可以为电子开关或晶体管。

进一步的实施例中，所述比较单元为比较器；所述比较器的正相输入端与所述分压反馈输出端电连接；所述比较器的反相输入端接收所述参考电压；所述比较器的输出端与所述时钟驱动单元电连接。

进一步的实施例中，所述分压调节单元用于将所述输出电压与至少两个不同的阈值电压进行比较；当所述输出电压小于第一阈值电压时产生第一调节信号，以调节所述分压比至第一比例；当所述输出电压大于或等于所述第一阈值电压、且小于第二阈值电压时产生第二调节信号，以调节所述分压比至第二比例；当所述输出电压大于或等于所述第二阈值电压时产生第三调节信号，以调节所述分压比至第三比例；其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压，所述第一比例大于所述第二比例，所述第二比例大于所述第三比例。为实现上述目的，根据本实用新型的第二实施例还提供了一种电子装置，所述电子装置包括本实用新型所述的电荷泵稳压电路。

本实用新型的优点在于：本实用新型通过在电荷泵稳压电路接入负载后，调节上分压单元的分压比例逐级增加，从而可以使得电荷泵稳压电路输出的电压快速建立并稳定至目标值，且可以避免电荷泵建立阶段输出电压过冲的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为现有的电荷泵稳压电路的电路图；

图2为现有的电荷泵稳压电路的输出电压的示意图；

图3为本实用新型电荷泵稳压电路的架构示意图；

图4为本实用新型电荷泵稳压电路一实施例的电路图；

图5为本实用新型电荷泵稳压电路的输出电压的示意图；

图6为本实用新型分压单元第一实施例的电路图；

图7为本实用新型分压单元第二实施例的电路图；

图8为本实用新型分压单元第三实施例的电路图；

图9为本实用新型分压单元第四实施例的电路图；

图10为本实用新型电子装置的架构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。本实用新型的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”“第二”“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。

请一并参阅图3～图4，其中图3为本实用新型电荷泵稳压电路的架构示意图，图4为本实用新型电荷泵稳压电路一实施例的电路图。

如图3所示，所述电荷泵稳压电路30包括：电荷泵单元31、分压单元32、比较单元33、时钟驱动单元34以及分压调节单元35。电荷泵单元31具有接收一输入电压Vin的输入端P，以及输出一输出电压Vout的输出端Q。分压单元32电连接于所述电荷泵单元31的输出端Q与参考电位(本实施例为地端)之间，并具有分压反馈输出端FB；分压单元32用于基于所述分压反馈输出端FB与所述参考电位之间的分压比产生反馈电压Vfb。比较单元33用于接收所述反馈电压Vfb，并与一参考电压Vref进行比较以产生比较结果。时钟驱动单元34用于接收所述比较结果并产生驱动信号G0，以驱动所述电荷泵单元31，进而将所述输出电压Vout建立至目标值。分压调节单元35用于接收所述输出电压Vout，并与阈值电压Vth进行比较以产生调节信号，进而调节所述分压比。

进一步的实施例中，电荷泵单元31可以包括多个并联的电荷泵，如图4所示。电荷泵单元31也可以包括一个、二个或多个电荷泵。电荷泵也称为开关电容式电压变换器，其中的阵列排布开关通过一定的方式控制电容的充放电，从而可以使输入电压以一定的因数倍增或降低。当电荷泵单元31包括多个电荷泵1～N时，多个电荷泵并联；并联的多个电荷泵1～N可以同时为电荷泵稳压电路供电，从而可以增大输出电流，提高电荷泵稳压电路的负载能力。另外，在负载比较小时，可以在电荷泵稳压电路建立输出电压的过程中使用多个并联的电荷泵建立电荷泵稳压电路的输出电压，加快电荷泵稳压电路输出电压的建立速度，在建立电荷泵稳压电路的输出电压后，再采用比较少的电荷泵进行供电。因此多个电荷泵并联可以提高电荷泵稳压电路建立输出电压的速度。

电荷泵单元31的输入端P接收电荷泵稳压电路的输入电压Vin，电荷泵单元31的输出端Q用于输出电荷泵稳压电路的输出电压Vout；因此电荷泵单元31可对电荷泵稳压电路输入的电压进行变换，并输出变换后的电压。电荷泵单元31的控制端与时钟驱动单元34的输出端电连接。在电荷泵稳压电路为负载供电时，电荷泵单元31的输出端Q可以输出相应的输出电压Vout。

电荷泵单元31输出电压受时钟驱动单元34控制。当时钟驱动单元34输出驱动信号至电荷泵单元31时，电荷泵单元31根据驱动信号工作，即对电荷泵稳压电路输入电压Vin进行变换后输出相应输出电压Vout。时钟驱动单元34输出的驱动信号可以是时钟信号，通过时钟信号驱动控制电荷泵单元31的电荷泵中的开关导通或关断，从而可以控制电荷泵单元31的工作。

比较单元33的输出端与时钟驱动单元34的使能输入端电连接，通过比较单元33输出的比较结果控制时钟驱动单元34是否输出驱动信号。示例性地，当比较单元33输出第一电平的比较结果时，时钟驱动单元34正常工作，可以输出驱动信号控制电荷泵单元31对输入电压Vin进行变换后输出；当比较单元33输出第二电平的比较结果时，时钟驱动单元34停止工作，此时，时钟驱动单元34不输出驱动信号，此时电荷泵单元31不能输出电压。

进一步的实施例中，如图4所示，比较单元33可以为比较器(Comp)，比较器的正相输入端与所述分压反馈输出端FB电连接以接收反馈电压Vfb，比较器的反相输入端接收参考电压Vref，比较器的输出端与时钟驱动单元34电连接(具体为与时钟驱动单元34的使能输入端电连接)，如图4所示。此时，可以设置第一电平为低电平，第二电平为高电平：当电荷泵单元31输出的电压比较小时，反馈电压Vfb小于参考电压Vref，比较器输出低电平，时钟驱动单元34正常工作，使得电荷泵单元31输出电压；当电荷泵单元31输出的电压比较大时，反馈电压Vfb大于参考电压Vref，比较器输出高电平，时钟驱动单元34停止工作，电荷泵单元31不输出电压。

进一步的实施例中，所述分压单元32包括用于设置所述分压比的第一分压子单元321(即上分压单元)和第二分压子单元322(即下分压单元)；所述第一分压子单元321电连接在所述电荷泵单元31的输出端Q与所述分压反馈输出端FB之间，所述第二分压子单元322电连接在所述分压反馈输出端FB与所述参考电位之间。分压单元32的分压比为R_下/(R_下+R_上)，其中，R_下为下分压单元(即第二分压子单元322)的阻值，R_上为上分压单元(即第一分压子单元321)的阻值。所述分压调节单元35与所述第一分压子单元321电连接，以调节所述第一分压子单元321的分压，进而调节所述分压比；其中，所述第二分压子单元322的分压不变。当电荷泵稳压电路接入负载前，第一分压子单元321的分压可调，例如，第一分压子单元321的分压变大或逐级增大。反馈电压Vfb与电荷泵单元31输出的输出电压Vout相关，通过调节所述第一分压子单元321的分压，使得反馈电压Vfb改变，直至电荷泵单元31输出端Q输出的输出电压Vout为目标值。当电荷泵稳压电路接入负载后，电荷泵单元31为负载供电。

进一步的实施例中，所述分压调节单元35用于将所述输出电压Vout与至少两个不同的阈值电压(例如图示第一阈值电压Vth1与第二阈值电压Vth2)进行比较。当所述输出电压Vout小于第一阈值电压Vth1时，所述分压调节单元35产生第一调节信号，以调节所述分压比至第一比例；当所述输出电压Vout大于或等于所述第一阈值电压Vth1、且小于第二阈值电压Vth2时，所述分压调节单元35产生第二调节信号，以调节所述分压比至第二比例；当所述输出电压Vout大于或等于所述第二阈值电压Vth2时所述分压调节单元35产生第三调节信号，以调节所述分压比至第三比例；其中，所述第一阈值电压Vth1小于所述第二阈值电压Vth2，所述第一比例大于所述第二比例，所述第二比例大于所述第三比例。

一般情况下，分压单元32中的第一分压子单元321和第二分压子单元322对电荷泵单元31输出端Q输出的电压进行分压，反馈电压Vfb与输出电压Vout成正比，比例系数即为所述分压比。比较单元33通过比较反馈电压Vfb和参考电压Vref的大小，反馈调节电荷泵单元31输出端Q输出的电压值，直至电荷泵稳压电路的输出电压Vout为目标值。其中，目标值对应的电压即为电荷泵稳压电路对外供电的电压。示例性地，当电荷泵单元31输出端Q输出的输出电压Vout小于目标值时，反馈电压Vfb小于参考电压Vref，此时比较单元33输出第一电平的比较结果控制时钟驱动单元34工作，时钟驱动单元34驱动电荷泵单元31供电，最终，电荷泵单元31输出的输出电压Vout建立至目标值附近。当电荷泵单元31输出端Q输出的输出电压Vout大于目标值时，反馈电压Vfb大于参考电压Vref，此时比较单元33输出第二电平的比较结果控制时钟驱动单元34停止工作，即电荷泵单元31不供电。所述分压比可以设置为多个不同比例，例如前述第一比例、第二比例、第三比例；相应地，反馈电压Vfb与输出电压Vout的比例关系即为多个不同比例。可以根据电路设计以及电荷泵稳压电路输出电压的精度，设置不同比例的分压比。

当电荷泵稳压电路接入负载后，电荷泵单元31为负载供电，电能不断被消耗，输出电压Vout减小。当输出电压Vout小于与目标值时，电荷泵单元31会供电使其达到目标值。通过调节第一分压子单元321的分压，可以设置分压单元32的分压比。比如，在电荷泵初始建立阶段或较大负载接入时，分压调节单元35通过调节第一分压子单元321的分压，可以设置分压单元32的分压比设置为第一比例，输出电压Vout继续升高；当输出电压Vout达到第一阈值电压Vth1时，分压调节单元35通过调节第一分压子单元321的分压，可以设置分压单元32的分压比设置为第二比例，并且第二比例小于第一比例，输出电压Vout继续升高；当输出电压Vout达到第二阈值电压Vth2时，分压调节单元35通过调节第一分压子单元321的分压，可以设置分压单元32的分压比设置为第三比例，并且第三比例小于第二比例，输出电压Vout继续升高。根据电路设计以及电荷泵稳压电路输出电压的精度要求，还可以配置第三阈值电压Vth3；当输出电压Vout达到第三阈值电压Vth3时，分压调节单元35通过调节第一分压子单元321的分压，可以设置分压单元32的分压比设置为第四比例，并且第四比例小于第三比例，输出电压Vout继续升高，最终使输出电压Vout稳定到目标值附近，从而提高了电荷泵稳压电路输出电压的精度。而且，在电荷泵稳压电路输出电压Vout达到目标值之前，电荷泵单元31一直供电，因此避免了电荷泵单元31输出的输出电压Vout在目标值附近波动的现象，从而提高电荷泵稳压电路的电压上升的速度，即提高了负载电压上升的速度，且有效减小电荷泵建立阶段输出电压过冲。

即，本实用新型中，通过改变上分压单元的电阻值，使得电荷泵单元31的输出端Q和地端之间的电阻的阻值先小后大；由于同时作为检测电阻的第二分压子单元322上的电流不变，因此输出电压Vout与反馈电压Vfb以及分压比有关：Vout＝(Vfb/R_下)*(R_下+R_上)，通过改变分压比来不断改变输出电压Vout的输出值，让电荷泵单元的输出电压分阶段建立，避免产生很大的过冲。输出电压曲线如图5所示，由图5可以看出，本实用新型提供的方案，有效减小电荷泵建立过冲。

本实施例的电荷泵稳压电路，通过在电荷泵稳压电路接入负载后，调节上分压单元的分压比例逐级增加，从而可以使得电荷泵稳压电路输出的电压快速建立并稳定至目标值，且可以避免电荷泵建立阶段输出电压过冲的产生。

在上述各技术方案的基础上，第一分压子单元321包括多个受控开关和多个分压模块，所述受控开关根据分压调节单元35输出的调节信号旁路所述多个分压模块中的一个或多个，以调节所述第一分压子单元321的分压。所述分压模块可以为电阻器件或为二极管连接方式的晶体管；所述受控开关为电子开关或晶体管。所述二极管连接(diode-connected)方式是指晶体管的栅极和漏极连接。

请参阅图6，其为本实用新型分压单元第一实施例的电路图。在本实施例中，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；每一所述受控开关的第一端电连接所述电荷泵单元31的输出端Q，其第二端电连接对应分压模块的远离所述电荷泵单元31的输出端Q的一端，其控制端受控于分压调节单元35输出的调节信号。

具体地，在本实施例中，以所述受控开关为3个电子开关K1～K3，所述分压模块为4个电阻R2～R5(即所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数)为例进行说明。需要说明的是，每个分压模块可以是一个电阻或多个串联的电阻。第二分压子单元322包括1个电阻R1(也可以为多个串联的电阻)。第二分压子单元322和每个分压模块对电荷泵单元31输出的电压进行分压，并且多个分压模块串联在第二分压子单元322和所述电荷泵单元31的输出端Q之间。因此，多个分压模块的分压总和，为第一分压子单元321对电荷泵单元31输出的电压分压得到的电压。当受控开关闭合时，与其并联的所有分压模块被受控开关短路，分压模块对电荷泵单元31输出的电压分压为零；当受控开关断开时，与其并联的分压模块可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压。因此可以通过控制每个受控开关的闭合和断开控制分压模块的分压，从而可以调节第一分压子单元321的分压，进而实现调节分压单元32的分压比，从而可以使得电荷泵稳压电路的输出电压达到目标值，提高电荷泵稳压电路输出电压的精度，且可以避免电荷泵建立阶段输出电压过冲的产生。而且，在电荷泵稳压电路输出期望电压之前，电荷泵单元31一直供电，避免输出电压在目标值附近波动的现象，从而提高电荷泵稳压电路输出端的电压上升的速度，即提高了负载电压上升的速度。

具体地，本实施例的工作原理为：

(1)在电荷泵初始建立阶段或较大负载接入时，受控开关K1、K2、K3都闭合，第一分压子单元321只有电阻R2可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2)，输出电压Vout升高。

(2)当输出电压Vout达到第一阈值电压Vth1时，受控开关K3断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压；分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3)，分压比例降低、输出电压Vout继续升高。

(3)当输出电压Vout达到第二阈值电压Vth2时，受控开关K2、K3断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3、R4可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高。

(4)当输出电压Vout达到第三阈值电压Vth3时，受控开关K1、K2、K3均断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3、R4、R5全部接入分压电路中，均可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4+R5)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高；最终使输出电压Vout稳定到目标值附近，从而提高了电荷泵稳压电路输出电压的精度，且有效减小电荷泵建立阶段输出电压过冲，输出电压曲线如图5所示。而且，在电荷泵稳压电路输出电压Vout达到目标值之前，电荷泵单元31一直供电，因此避免了电荷泵单元31输出的输出电压Vout在目标值附近波动的现象，从而提高电荷泵稳压电路的电压上升的速度，即提高了负载电压上升的速度。

请参阅图7，其为本实用新型分压单元第二实施例的电路图。在本实施例中，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；每一所述受控开关的第一端电连接所述分压反馈输出端FB，其第二端电连接对应分压模块的靠近所述电荷泵单元31的输出端Q的一端，其控制端受控于分压调节单元35输出的调节信号。

具体地，在本实施例中，仍以所述受控开关为3个电子开关K1～K3，所述分压模块为4个电阻R2～R5(即所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数)为例进行说明。与图6所示实施例的不同之处在于，本实施例中，分压模块被受控开关短路的工作方式不同。

具体地，本实施例的工作原理为：

(1)在电荷泵初始建立阶段或较大负载接入时，受控开关K1、K2、K3都闭合，第一分压子单元321只有电阻R5可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R5)，输出电压Vout升高。

(2)当输出电压Vout达到第一阈值电压Vth1时，受控开关K1断开，第一分压子单元321中电阻R4、R5可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压；分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R4+R5)，分压比例降低、输出电压Vout继续升高。

(3)当输出电压Vout达到第二阈值电压Vth2时，受控开关K1、K2断开，第一分压子单元321中电阻R3、R4、R5可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R3+R4+R5)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高。

(4)当输出电压Vout达到第三阈值电压Vth3时，受控开关K1、K2、K3均断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3、R4、R5全部接入分压电路中，均可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4+R5)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高；最终使输出电压Vout稳定到目标值附近。

请参阅图8，其为本实用新型分压单元第三实施例的电路图。在本实施例中，所述受控开关与所述分压模块一一对应，至少一个所述受控开关断开；每一所述受控开关与对应的分压模块并联，且每一所述受控开关的控制端受控于分压调节单元35输出的调节信号。

具体地，在本实施例中，以所述受控开关为4个电子开关K1～K4，所述分压模块为4个电阻R2～R5(即所述受控开关的个数等于所述分压模块的个数)为例进行说明，其中受控开关K4处于常断模式。需要说明的是，本实施例可以设置电子开关K1～K4的任何其中之一处于常断模式，相应的处于常断模式的开关可以缺省(即，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；所述受控开关与部分所述分压模块一一对应并联)。与图6所示实施例的不同之处在于，本实施例中，分压模块被受控开关短路的工作方式不同。

具体地，本实施例的工作原理为：

(1)在电荷泵初始建立阶段或较大负载接入时，仅受控开关K4断开，第一分压子单元321只有电阻R2可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2)，输出电压Vout升高。

(2)当输出电压Vout达到第一阈值电压Vth1时，受控开关K3、K4断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压；分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3)，分压比例降低、输出电压Vout继续升高。

(3)当输出电压Vout达到第二阈值电压Vth2时，受控开关K2、K3、K4断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3、R4可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高。

(4)当输出电压Vout达到第三阈值电压Vth3时，受控开关K1、K2、K3、K4均断开，第一分压子单元321中电阻R2、R3、R4、R5全部接入分压电路中，均可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4+R5)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高；最终使输出电压Vout稳定到目标值附近。

请参阅图9，其为本实用新型分压单元第四实施例的电路图。与图6所示实施例的不同之处在于，在本实施例中，所述分压模块为二极管连接方式的晶体管；所述受控开关为晶体管。

具体地，在本实施例中，以所述受控开关为3个NMOS管M1～M3，所述分压模块为4个二极管连接方式的NMOS管T2～T5(即所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数)为例进行说明。需要说明的是，每个分压模块可以是一个二极管连接方式的NMOS管或多个串联的二极管连接方式的NMOS管。第二分压子单元322包括1个二极管连接方式的NMOS管T1(也可以为多个串联的二极管连接方式的NMOS管)。其中，R1为NMOS管T1的等效阻抗，R2为NMOS管T2的等效阻抗，R3为NMOS管T3的等效阻抗，R4为NMOS管T2的等效阻抗，R5为NMOS管T5的等效阻抗。需要说明的是，形成所述分压模块的二极管连接方式的晶体管，以及形成所述受控开关的晶体管也可以为PMOS管、三极管等其它具有开关性质以及具有等效阻抗的晶体管。

具体地，本实施例的工作原理为：

(1)在电荷泵初始建立阶段或较大负载接入时，受控开关M1、M2、M3都闭合，第一分压子单元321只有NMOS管T2可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2)，输出电压Vout升高。

(2)当输出电压Vout达到第一阈值电压Vth1时，受控开关M3断开，第一分压子单元321中NMOS管T2、T3可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压；分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3)，分压比例降低、输出电压Vout继续升高。

(3)当输出电压Vout达到第二阈值电压Vth2时，受控开关M2、M3断开，第一分压子单元321中NMOS管T2、T3、T4可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高。

(4)当输出电压Vout达到第三阈值电压Vth3时，受控开关M1、M2、M3均断开，第一分压子单元321中NMOS管T2、T3、T4、T5全部接入分压电路中，均可以正常对电荷泵单元31输出的电压进行分压；此时，分压单元32的分压比R_下/(R_下+R_上)＝R1/(R1+R2+R3+R4+R5)，分压比例进一步降低、输出电压Vout继续升高；最终使输出电压Vout稳定到目标值附近。

在上述各个实施例中，对不同实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。上述所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得所有其他实施例，除本实用新型实施例提到的与本实用新型实施例方案一致的此类设计，都属于本实用新型保护的范围。

基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种电子装置。

请参阅图10，其为本实用新型电子装置的架构示意图。所述电子装置100包括电荷泵稳压电路101，其中，该电荷泵稳压电路101的具体设计如上文所述，在此不再赘述。因此，所述电子装置100也可以通过调节上分压单元的分压比例逐级增加，从而可以使得电荷泵稳压电路输出的电压快速建立并稳定至目标值，且可以避免电荷泵建立阶段输出电压过冲的产生。

在一些实施例中，所述电子装置100为非易失性存储器。非易失性存储器是指断电后仍能保持数据，即断电之后所存储的数据不会丢失的一种存储器。闪存(Flash Memory)是代表性的非易失性存储器。根据存储器单元阵列的配置，闪存被分为NOR闪存(NOR flashmemory)和NAND闪存(NAND flash memory)。在NOR闪存中，每个存储器单元独立地连接到位线和字线，因此NOR闪存具有优异的随机存取时间。在NAND闪存中，由于存储器单元串联连接，一个单元串(string)与位线只有一个接触点，因此NAND闪存具有优异的集成特性。

可以理解的是，为了清楚的目的，上面已经参照单个处理逻辑描述了本实用新型的实施例。然而，本实用新型构思同样可以通过多个不同的功能单元和处理器来实现，以提供信号处理功能。因此，对特定功能单元的引用仅被视为对用于提供所描述功能的合适手段的引用，而不是只是严格的逻辑或物理结构或组织。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电荷泵稳压电路，其特征在于，所述电荷泵稳压电路包括：

电荷泵单元，具有接收一输入电压的输入端，以及输出一输出电压的输出端；

分压单元，电连接于所述电荷泵单元的输出端与参考电位之间，并具有分压反馈输出端，用于基于所述分压反馈输出端与所述参考电位之间的分压比产生反馈电压；

比较单元，用于接收所述反馈电压，并与一参考电压进行比较以产生比较结果；

时钟驱动单元，用于接收所述比较结果并产生驱动信号，以驱动所述电荷泵单元，将所述输出电压建立至目标值；以及

分压调节单元，用于接收所述输出电压，并与阈值电压进行比较以产生调节信号，进而调节所述分压比。

2.如权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，

所述分压单元包括用于设置所述分压比的第一分压子单元和第二分压子单元，所述第一分压子单元电连接在所述电荷泵单元的输出端与所述分压反馈输出端之间，所述第二分压子单元电连接在所述分压反馈输出端与所述参考电位之间；

所述分压调节单元与所述第一分压子单元电连接，以调节所述第一分压子单元的分压，进而调节所述分压比；其中，所述第二分压子单元的分压不变。

3.如权利要求2所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述第一分压子单元包括多个受控开关和多个分压模块，所述受控开关根据所述调节信号旁路所述多个分压模块中的一个或多个，以调节所述第一分压子单元的分压。

4.如权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；每一所述受控开关的第一端电连接所述电荷泵单元的输出端，其第二端电连接对应分压模块的远离所述电荷泵单元的输出端的一端，其控制端受控于所述调节信号。

5.如权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；每一所述受控开关的第一端电连接所述分压反馈输出端，其第二端电连接对应分压模块的靠近所述电荷泵单元的输出端的一端，其控制端受控于所述调节信号。

6.如权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述受控开关的个数小于所述分压模块的个数；所述受控开关与部分所述分压模块一一对应并联，且每一所述受控开关的控制端受控于所述调节信号。

7.如权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述受控开关与所述分压模块一一对应，至少一个所述受控开关断开；每一所述受控开关与对应的分压模块并联，且每一所述受控开关的控制端受控于所述调节信号。

8.如权利要求3所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述分压模块为电阻器件或为二极管连接方式的晶体管；所述受控开关为电子开关或晶体管。

9.如权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述电荷泵单元包括多个电荷泵；多个所述电荷泵并联。

10.如权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述比较单元为比较器；所述比较器的正相输入端与所述分压反馈输出端电连接；所述比较器的反相输入端接收所述参考电压；所述比较器的输出端与所述时钟驱动单元电连接。

11.如权利要求1所述的电荷泵稳压电路，其特征在于，所述分压调节单元用于将所述输出电压与至少两个不同的阈值电压进行比较；

当所述输出电压小于第一阈值电压时产生第一调节信号，以调节所述分压比至第一比例；

当所述输出电压大于或等于所述第一阈值电压、且小于第二阈值电压时产生第二调节信号，以调节所述分压比至第二比例；

当所述输出电压大于或等于所述第二阈值电压时产生第三调节信号，以调节所述分压比至第三比例；

其中，所述第一阈值电压小于所述第二阈值电压，所述第一比例大于所述第二比例，所述第二比例大于所述第三比例。

12.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1～11任一项所述的电荷泵稳压电路。

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