CN219918719U - 一种电荷泵电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电荷泵电路，包括：直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、脉冲信号源；直流电源与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极分别与第二二极管、第二电容连接；第二二极管与第一电容、第一三极管的集电极、第一电阻、第一三极管的基极连接；第二电容与第一三极管的发射极、第三二极管的正极连接；第三二极管的负极和第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接；第二三极管的基极与第二电阻、脉冲信号源连接；第二三极管的发射极接地；本实用新型通过脉冲信号源不停的对第二电容进行充电放电，对第一电容不停的充电，实现电荷泵功能。

Description

一种电荷泵电路

技术领域

本实用新型属于储能技术技术领域，具体涉及一种电荷泵电路。

背景技术

现有技术中，电荷泵电路的控制需要使用到各种集成电路模块，这导致设计控制复杂度提高，如果不使用集成电路的其他功能，会造成对集成模块使用率的浪费。

对此，有必要设计一种新的电荷泵电路，以解决以上问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种电荷泵电路。

本实用新型提供一种电荷泵电路，包括：直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、及脉冲信号源；其中，所述直流电源与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管、所述第二电容连接；所述第二二极管依次与所述第一电容、第一三极管的集电极、第一电阻、第一三极管的基极连接；所述第一电容的两端用于向外部输出电压；所述第二电容依次与所述第一三极管的发射极、第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极和所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接；所述第二三极管的基极依次与所述第二电阻、及所述脉冲信号源连接；所述第二三极管的发射极接地。

在一些技术方案中，进一步包括第三电阻，所述第三电阻一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述第二三极管的发射极连接。

在一些技术方案中，所述第二三极管用MOS管代替；所述MOS管的D极与所述第三二极管的负极及所述第一三极管的基极连接，所述MOS管的G极与所述第二电阻及所述脉冲信号源连接，所述MOS管的S极接地。

在一些技术方案中，所述直流电源为12v直流电源。

在一些技术方案中，所述第一电容包括电容数量不少于两个的并联电容。

在一些技术方案中，所述第一电容包括电容数量不少于两个的串联电容。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

脉冲信号源向外输出脉冲信号时，经过第二电阻到达第二三极管的基极，如果脉冲信号为高电平信号，则第二三极管会打开，电流会通过直流电源流出，依次经过第二电容、第三二极管、以及第二三极管的集电极与发射极到地，在这个过程中，第一三极管因为其基极与发射极电位相同而不导通；如果脉冲信号为低电平信号时，第二三极管会关闭，使得直流电源无法导通，此时第二电容、第一电容、第一电阻及第一三极管共同组成一个回路，第一电阻将第一三极管的集电极电位拉高至第一电容的接地极电位，而基极的电位相对于第一三极管的集电极更低，从而使得第一三极管得以导通，第二电容的左侧因为第二三极管的拉高作用，从而使得第二电容对经过第二二极管向第一电容充电；本实用新型通过脉冲信号源不停的对第二电容进行充电放电，以及对第一电容不停的充电，在不使用集成电路的情况下实现电路的电荷泵功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例一提供的一种电荷泵电路的装配示意图；

图2是本实用新型具体实施例二提供的一种电荷泵电路的装配示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。

本实用新型提供一种电荷泵电路，包括：直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、及脉冲信号源；其中，所述直流电源与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管、所述第二电容连接；所述第二二极管依次与所述第一电容、第一三极管的集电极、第一电阻、第一三极管的基极连接；所述第一电容的两端用于向外部输出电压；所述第二电容依次与所述第一三极管的发射极、第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极和所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接；所述第二三极管的基极依次与所述第二电阻、及所述脉冲信号源连接；所述第二三极管的发射极接地。

脉冲信号源向外输出脉冲信号时，经过第二电阻到达第二三极管的基极，如果脉冲信号为高电平信号，则第二三极管会打开，电流会通过直流电源流出，依次经过第二电容、第三二极管、以及第二三极管的集电极与发射极到地，在这个过程中，第一三极管因为其基极与发射极电位相同而不导通。

如果脉冲信号为低电平信号时，第二三极管会关闭，使得直流电源无法导通，此时第二电容、第一电容、第一电阻及第一三极管共同组成一个回路，第一电阻将第一三极管的集电极电位拉高至第一电容的接地极电位，而基极的电位相对于第一三极管的集电极更低，从而使得第一三极管得以导通，第二电容的左侧因为第二三极管的拉高作用，从而使得第二电容对经过第二二极管向第一电容充电。

本实用新型通过脉冲信号源不停的对第二电容进行充电放电，以及对第一电容不停的充电，在不使用集成电路的情况下实现电路的电荷泵功能。

在一些技术方案中，进一步包括第三电阻，所述第三电阻一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述第二三极管的发射极连接。

如果没有第三电阻，仅有第二电阻，当第二三极管从高电平向低电平进行切换时，第二三极管的基极的电位无法进行接地归零，从而导致基极无法判断脉冲信号的高低区别，可能导致基极在接受到低电平信号时，第二三极管的基极电位依然比较高，从而导致第二三极管的关闭和导通与脉冲信号的高低电平信号无法对应起来。

在一些技术方案中，所述第二三极管用MOS管代替；所述MOS管的D极与所述第三二极管的负极及所述第一三极管的基极连接，所述MOS管的G极与所述第二电阻及所述脉冲信号源连接，所述MOS管的S极接地，MOS管相对于三极管来说，具有更好的开关控制性能。

在一些技术方案中，所述直流电源为12v直流电源。

在一些技术方案中，所述第一电容包括电容数量不少于两个的并联电容。在第一电容模块中并联多个电容，可以实现更大的容量。

在一些技术方案中，所述第一电容包括电容数量不少于两个的串联电容，多个串联电容可以提高第一电容的耐压值。

实施例一、

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供了一种电荷泵电路，包括：

本实用新型提供一种电荷泵电路，包括：直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、及脉冲信号源；其中，直流电源与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极分别与第二二极管、第二电容连接；第二二极管依次与第一电容、第一三极管的集电极、第一电阻、第一三极管的基极连接；第一电容的两端用于向外部输出电压；第二电容依次与第一三极管的发射极、第三二极管的正极连接；第三二极管的负极和第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接；第二三极管的基极依次与第二电阻、及脉冲信号源连接；第二三极管的发射极接地。

如图1所示，直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、及脉冲信号源在本实施例中分别具体化为12v直流电源、二极管D1，二极管D2，二极管D3，电容C1，电容C2，电阻R1，电阻R2，三极管Q1，三极管Q2，脉冲drive信号源；其中，电容C1用于给外部电路模块供电，电容C1的上端连接Vout，下端连接Vout_GND。

在本实施例中，还增加电阻R3，电阻R3一端与三极管Q2的基极连接，另一端与三极管Q2的发射极连接。

如果没有电阻R3，仅有电阻R2，当三极管Q2从高电平向低电平进行切换时，三极管Q2的基极的电位无法进行接地归零，从而导致基极无法判断脉冲信号的高低区别，可能导致基极在接受到低电平信号时，三极管Q2的基极电位依然比较高，从而导致三极管Q2的关闭和导通与脉冲信号的高低电平信号无法对应起来。

在本实施例中，脉冲drive信号源向外输出脉冲信号时，经过电阻R2到达三极管Q2的基极，如果脉冲信号为高电平信号，则三极管Q2会打开，电流会通过12v直流电源流出，依次经过电容C2、二极管D3、以及三极管Q2的集电极与发射极到地，在这个过程中，三极管Q1因为其基极与发射极电位相同而不导通。

如果脉冲信号为低电平信号时，三极管Q2会关闭，使得直流电源无法导通，此时电容C2、电容C1、第一电阻及三极管Q1共同组成一个回路，第一电阻将三极管Q1的集电极电位拉高至电容C1的接地极电位，而基极的电位相对于三极管Q1的集电极更低，从而使得三极管Q1得以导通，电容C2的左侧因为三极管Q2的拉高作用，从而使得电容C2对经过二极管D2向电容C1充电。

本实用新型通过脉冲drive信号源不停的对电容C2进行充电放电，以及对电容C1不停的充电，在不使用集成电路的情况下实现电路的电荷泵功能。

实施例二、

需要说明的是，本实施例在具体实施例一的基础上提出的。

如图2所示，在本实施例中，第一电容为两个并联电容，也就是在现有电容C1的基础上增加一个并联电容C2，电容C1和电容C2的上下两端分别连接集成电路模块，给集成电路模块供电。并联的两个电容具备更大的电容容量，从而保证第一电容向外供电时拥有足够的电能提供。本实施例另外将三极管Q2替换成MOS管M1，相对于三极管，MOS管M1具有更好的控制性能。

以上的仅是本实用新型的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括：直流电源，第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、及脉冲信号源；其中，所述直流电源与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二二极管、所述第二电容连接；所述第二二极管依次与所述第一电容、第一三极管的集电极、第一电阻、第一三极管的基极连接；所述第一电容的两端用于向外部输出电压；所述第二电容依次与所述第一三极管的发射极、第三二极管的正极连接；所述第三二极管的负极和所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接；所述第二三极管的基极依次与所述第二电阻、及所述脉冲信号源连接；所述第二三极管的发射极接地。

2.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，进一步包括第三电阻，所述第三电阻一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述第二三极管的发射极连接。

3.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第二三极管用MOS管代替；所述MOS管的D极与所述第三二极管的负极及所述第一三极管的基极连接，所述MOS管的G极与所述第二电阻及所述脉冲信号源连接，所述MOS管的S极接地。

4.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述直流电源为12v直流电源。

5.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电容包括电容数量不少于两个的并联电容。

6.如权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第一电容包括电容数量不少于两个的串联电容。