KR100253369B1 - 차지펌프회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차지펌프회로에 관한 것으로, 종래에는 제2커패시터에 전원전압의 2배가 충전 및 방전됨으로써, 충전 및 방전속도가 느린 문제점과; 흐르는 전류의 양이 증가하여 회로가 과열되는 문제점이 있었다. 이와같은 문제점을 감안한 본 발명은 직렬접속된 제1,제2,제3스위치와; 양극이 제1스위치의 일측과 접속되도록 제1,제2스위치와 병렬접속되어 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압을 제1,제2스위치 및 타측이 접지된 제3스위치의 접속여부에 따라 충전 및 방전하는 제1커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제4스위치를 통해 접속됨과 아울러 제1출력단에 접속되며, 음극이 상기 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압에 접속된 제2커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제5스위치를 통해 접속됨과 아울러 제6스위치를 통해 접지되며, 음극이 제7스위치를 통해 접지된 제3커패시터와; 양극이 접지되고, 음극이 제3커패시터의 음극과 제8스위치를 통해 접속됨과 아울러 제2출력단에 접속된 제4커패시터로 구성되는 차지펌프회로를 통해 제2커패시터가 전원전압을 충전 및 방전하면서도, 최종출력으로 2배의 전원전압을 출력할 수 있어 충전 및 방전을 빠르게 할 수 있는 효과와; 흐르는 전류의 양을 줄여 과열을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차지펌프회로
본 발명은 차지펌프회로에 관한 것으로, 특히 커패시터의 차징(charging)속도를 빠르게함과 아울러 과열을 방지하기에 적당하도록 한 차지펌프회로에 관한 것이다.
종래의 차지펌프회로를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래의 차지펌프 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 직렬접속된 스위치(S1,S2,S3)와; 양극(+)이 그 스위치(S1)의 일측과 접속되도록 스위치(S1,S2)와 병렬접속되어 스위치(S1,S2) 사이로 인가되는 전원전압(VCC)을 스위치(S1,S2) 및 타측이 접지된 스위치(S3)의 접속여부에 따라 충전 및 방전하는 커패시터(C1)와; 양극(+)이 커패시터(C1)의 양극(+)과 스위치(S4)를 통해 접속됨과 아울러 출력단(Vo+)에 접속되며, 음극이 접지된 커패시터(C2)와; 양극(+)이 커패시터(C1)의 양극(+)과 스위치(S5)를 통해 접속됨과 아울러 스위치(S6)를 통해 접지되며, 음극이 스위치(S7)를 통해 접지된 커패시터(C3)와; 양극(+)이 접지되고, 음극이 그 커패시터(C3)의 음극과 스위치(S8)를 통해 접속됨과 아울러 출력단(Vo-)에 접속된 커패시터(C4)로 구성되며, 상기 스위치(S1∼S8)는 피모스 및 엔모스 트랜지스터로 구성된다. 이하, 상기한 바와같은 종래 차지펌프회로의 동작을 도2 내지 도4를 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 상기 스위치(S1∼S8)들의 접속여부를 제어하는 제어신호의 파형생성도로서, 이에 도시한 바와같이 입력되는 클럭신호(CLK)는 발진부(1)를 통해 서로반대의 위상을 갖는 제1,제2제어신호(Ф1,Ф2)가 구현되며, 이 제1,제2제어신호(Ф1,Ф2)는 교번하여 상기 스위치(S1∼S8)들에 인가되어 접속여부를 제어한다.
먼저, 제1제어신호(Ф1)가 인가되면, 도3에 도시한 바와같이 스위치(S1,S3,S6,S8)는 도통되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)는 차단된다. 따라서, 전원전압(VCC)은 스위치(S1), 커패시터(C1) 및 스위치(S3)를 통해 접지되어 폐루프를 형성하므로, 그 커패시터(C1)에는 전원전압(VCC)이 충전된다.
그리고 제2제어신호(Ф2)가 인가되면, 도4에 도시한 바와같이 스위치(S1,S3,S6,S8)는 차단되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)는 도통된다. 이때, 커패시터(C1)와 스위치(S1)의 접속점을 노드(N1)라 한다면, 이 노드(N1)는 커패시터(C1), 스위치(S2) 및 전원전압(VCC)를 통해 접지에 접속되므로, 커패시터(C1)의 충전전압(VCC)과 전원전압(VCC)을 더한 전압(2VCC)이 나타나며, 이 전압(2VCC)은 스위치(S4)를 통해 커패시터(C2)에 충전되고, 아울러 스위치(S5)를 통해 커패시터(C3)에 충전된다.
그리고, 다시 제1제어신호(Ф1)가 인가되어 스위치(S1,S3,S6,S8)가 도통되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)가 차단되면, 커패시터(C1)은 상기와 동일하게 전원전압(VCC)이 충전된다. 그런데, 이때 스위치(S4)가 차단되므로, 커패시터(C2)에 충전된 전압(2VCC)이 출력단(Vo+)에 나타나며, 스위치(S6),(S8)가 도통되고, 스위치(S7)이 차단되므로, 커패시터(C3)의 양단 충전전압(2VCC)이 커패시터(C4)의 양단에 나타나며, 그 커패시터(C4)의 음극에 접속된 출력단(Vo-)에는 -2VCC가 나타난다.
그러나, 상기한 바와같은 종래의 차치펌프회로는 제2커패시터에 전원전압의 2배가 충전 및 방전됨으로써, 충전 및 방전속도가 느린 문제점과; 흐르는 전류의 양이 증가하여 회로가 과열되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 충전 및 방전속도를 빠르게 하고, 회로가 과열되는 것을 방지할 수 있는 차지펌프회로를 제공하는데 있다.
도1은 종래의 차지펌프회로도.
도2는 입력 제어신호의 파형도.
도3은 도1에 있어서, 제1제어신호가 인가되었을때의 회로도.
도4는 도1에 있어서, 제2제어신호가 인가되었을때의 회로도.
도5는 본 발명의 일 실시예를 보인 회로도.
도6은 도5에 있어서, 제1제어신호가 인가되었을때의 회로도.
도7은 도5에 있어서, 제2제어신호가 인가되었을때의 회로도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
S1∼S8:스위치 C1∼C4:커패시터
VCC:전원전압 N1:노드
Vo+,Vo-:출력단
상기한 바와같은 본 발명의 목적은 직렬접속된 제1,제2,제3스위치와; 양극이 제1스위치의 일측과 접속되도록 제1,제2스위치와 병렬접속되어 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압을 제1,제2스위치 및 타측이 접지된 제3스위치의 접속여부에 따라 충전 및 방전하는 제1커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제4스위치를 통해 접속됨과 아울러 제1출력단에 접속되며, 음극이 상기 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압에 접속된 제2커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제5스위치를 통해 접속됨과 아울러 제6스위치를 통해 접지되며, 음극이 제7스위치를 통해 접지된 제3커패시터와; 양극이 접지되고, 음극이 제3커패시터의 음극과 제8스위치를 통해 접속됨과 아울러 제2출력단에 접속된 제4커패시터로 구성함으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 의한 차지펌프회로를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도5는 본 발명의 일 실시예를 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 직렬접속된 스위치(S1,S2,S3)와; 양극(+)이 그 스위치(S1)의 일측과 접속되도록 스위치(S1,S2)와 병렬접속되어 스위치(S1,S2) 사이로 인가되는 전원전압(VCC)을 스위치(S1,S2) 및 타측이 접지된 스위치(S3)의 접속여부에 따라 충전 및 방전하는 커패시터(C1)와; 양극(+)이 커패시터(C1)의 양극(+)과 스위치(S4)를 통해 접속됨과 아울러 출력단(Vo+)에 접속되며, 음극이 상기 스위치(S1,S2) 사이로 인가되는 전원전압(VCC)에 접속된 커패시터(C2)와; 양극(+)이 커패시터(C1)의 양극(+)과 스위치(S5)를 통해 접속됨과 아울러 스위치(S6)를 통해 접지되며, 음극이 스위치(S7)를 통해 접지된 커패시터(C3)와; 양극(+)이 접지되고, 음극이 그 커패시터(C3)의 음극과 스위치(S8)를 통해 접속됨과 아울러 출력단(Vo-)에 접속된 커패시터(C4)로 구성된다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 대한 동작을 도6 및 도7을 참조하여 설명한다.
먼저, 도2에 도시한 발진부(1)를 통해 구현되는 서로반대의 위상을 갖는 제1,제2제어신호(Ф1,Ф2)는 종래와 동일하게 교번하여 스위치(S1∼S8)들에 인가된다.
따라서, 제1제어신호(Ф1)가 인가되면 도6에 도시한 바와같이 스위치(S1,S3,S6,S8)는 도통되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)는 차단되므로, 전원전압(VCC)은 스위치(S1), 커패시터(C1) 및 스위치(S3)를 통해 접지됨으로써, 폐루프가 형성되어 그 커패시터(C1)에는 전원전압(VCC)이 충전된다.
그리고, 제2제어신호(Ф2)가 인가되면 도7에 도시한 바와같이 스위치(S1,S3,S6,S8)는 차단되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)는 도통되므로, 커패시터(C2)는 음극을 통해 접속된 전원전압(VCC)이 충전된다. 이때, 커패시터(C1)와 스위치(S1)의 접속점을 노드(N1)라 한다면, 이 노드(N1)는 스위치(S4), 커패시터(C2) 및 전원전압(VCC)를 통해 접지되므로, 커패시터(C2)의 충전전압(VCC)과 전원전압(VCC)을 더한 전압(2VCC)이 나타나며, 이 전압(2VCC)은 스위치(S5)를 통해 커패시터(C3)에 충전된다.
그리고, 다시 제1제어신호(Ф1)가 인가되어 스위치(S1,S3,S6,S8)가 도통되고, 스위치(S2,S4,S5,S7)가 차단되면, 커패시터(C1)은 상기와 동일하게 전원전압(VCC)이 충전된다. 그런데, 이때 스위치(S4)가 차단되므로, 커패시터(C2)에 충전된 전압(VCC)과 전원전압(VCC)을 더한 전압(2VCC)이 출력단(Vo+)에 나타나며, 스위치(S6),(S8)가 도통되고, 스위치(S7)이 차단되므로, 커패시터(C3)의 양단 충전전압(2VCC)이 커패시터(C4)의 양단에 나타나며, 그 커패시터(C4)의 음극에 접속된 출력단(Vo-)에는 -2VCC가 나타난다.
상기한 바와같은 본 발명에 의한 차지펌프회로는 제2커패시터가 전원전압을 충전 및 방전하면서도, 최종출력으로 2배의 전원전압을 출력할 수 있어 충전 및 방전을 빠르게 할 수 있는 효과와; 흐르는 전류의 양을 줄여 과열을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 직렬접속된 제1,제2,제3스위치와; 양극이 제1스위치의 일측과 접속되도록 제1,제2스위치와 병렬접속되어 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압을 제1,제2스위치 및 타측이 접지된 제3스위치의 접속여부에 따라 충전 및 방전하는 제1커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제4스위치를 통해 접속됨과 아울러 제1출력단에 접속되며, 음극이 상기 제1,제2스위치 사이로 인가되는 전원전압에 접속된 제2커패시터와; 양극이 제1커패시터의 양극과 제5스위치를 통해 접속됨과 아울러 제6스위치를 통해 접지되며, 음극이 제7스위치를 통해 접지된 제3커패시터와; 양극이 접지되고, 음극이 제3커패시터의 음극과 제8스위치를 통해 접속됨과 아울러 제2출력단에 접속된 제4커패시터로 구성된 것을 특징으로 하는 차지펌프회로.
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