本實(shí)用新型涉及一種電源供應(yīng)電路，尤其涉及一種具有高效能及低鏈波的供電裝置。

背景技術(shù)：

在電子裝置中，電源供應(yīng)電路可以供應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需電能。舉例來(lái)說，電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器(charge pump DC-DC converter)可以將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流輸出電壓，以便供應(yīng)不同電平的直流電壓給負(fù)載電路。其中，在切換式的電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器中，乃是使用切換技術(shù)，先將直流輸入電壓對(duì)一電容進(jìn)行充電后，再將直流輸入電壓以及此電容所儲(chǔ)存的電荷轉(zhuǎn)移至輸出端，以提供穩(wěn)定的直流輸出電壓給負(fù)載電路。

然而，一般定頻操作的電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器最常見的問題是：當(dāng)負(fù)載電路轉(zhuǎn)態(tài)或發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，直流輸出電壓也會(huì)隨之產(chǎn)生波動(dòng)而起伏變化。也就是說，電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器在負(fù)載轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，其所輸出的直流輸出電壓存在著不可忽視的漣波。除此之外，切換式的電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器中的功率晶體管乃是在飽和區(qū)與截止區(qū)之間進(jìn)行切換。由于功率晶體管操作在飽和區(qū)時(shí)，其漏極端與源極端之間存在著不可忽視的跨壓，此跨壓將會(huì)導(dǎo)致電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率降低。

另一方面，采用定電流輸出的脈頻調(diào)變(Pulse Frequency Modulation；PFM)式電荷泵直流-直流轉(zhuǎn)換器，其可響應(yīng)于負(fù)載電路的暫態(tài)變化而對(duì)應(yīng)地調(diào)變開關(guān)控制信號(hào)的頻率，以提高轉(zhuǎn)換效率。然而，其變頻的特性容易產(chǎn)生電磁干擾(Electro Magnetic Interference，EMI)的問題，特別是使用在顯示裝置上時(shí)，易導(dǎo)致顯示裝置所顯示的畫面出現(xiàn)水波紋，而降低顯示品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種采定頻操作的供電裝置，其可依據(jù)負(fù)載的變化，適應(yīng)性地調(diào)變充電電流或抽電電流，或適應(yīng)性地調(diào)變充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度或抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度，藉以降低漣波及電磁干擾，并可提高轉(zhuǎn)換效率。

本實(shí)用新型的供電裝置用以將直流輸入電源的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流輸出電壓。供電裝置可包括電荷泵、反饋電路以及控制電路。電荷泵包含第一電容。電荷泵受控于控制信號(hào)組而于充電期間產(chǎn)生充電電流，以對(duì)第一電容充電。電荷泵受控于控制信號(hào)組而于抽電期間產(chǎn)生抽電電流，以將直流輸入電源與第一電容的電荷轉(zhuǎn)移至電荷泵的輸出端以提供直流輸出電壓。反饋電路耦接電荷泵的輸出端以接收直流輸出電壓。反饋電路用以檢測(cè)直流輸出電壓與參考電壓的關(guān)系而對(duì)應(yīng)地輸出第一誤差信號(hào)或脈沖信號(hào)?？刂齐娐否罱臃答侂娐返妮敵龆艘越邮盏谝徽`差信號(hào)或脈沖信號(hào)，且根據(jù)第一誤差信號(hào)或脈沖信號(hào)而檢測(cè)供電裝置的負(fù)載變化并產(chǎn)生控制信號(hào)組，其中控制信號(hào)組經(jīng)配置以決定充電電流的電流值及抽電電流的電流值其中之一，或者是，控制信號(hào)組經(jīng)配置以決定充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度及抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度至少其中之一。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的電荷泵還包括充電開關(guān)電路、抽電開關(guān)電路以及輸出電容。充電開關(guān)電路的第一端用以接收直流輸入電壓。充電開關(guān)電路的第二端耦接第一電容的第一端。充電開關(guān)電路的第三端耦接第一電容的第二端。充電開關(guān)電路的第四端耦接接地電壓端。充電開關(guān)電路受控于控制信號(hào)組以在充電期間產(chǎn)生充電電流，以對(duì)第一電容充電。抽電開關(guān)電路的第一端用以接收直流輸入電壓。抽電開關(guān)電路的第二端耦接第一電容的第二端。抽電開關(guān)電路的第三端耦接第一電容的第一端。抽電開關(guān)電路的第四端耦接電荷泵的輸出端。抽電開關(guān)電路受控于控制信號(hào)組，以在抽電期間提供抽電電流與直流輸出電壓至電荷泵的輸出端。輸出電容耦接在電荷泵的輸出端與接地電壓端之間。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的控制信號(hào)組包括控制電壓、第一電流、充電開關(guān)信號(hào)以及抽電開關(guān)信號(hào)?？刂齐娐钒〞r(shí)脈產(chǎn)生電路、放大電路、選擇電路以及電流源電路。時(shí)脈產(chǎn)生電路用以產(chǎn)生充電開關(guān)信號(hào)以及抽電開關(guān)信號(hào)，其中充電開關(guān)信號(hào)及抽電開關(guān)信號(hào)的頻率為固定頻率。放大電路用以接收第一誤差信號(hào)與感測(cè)電壓，且將第一誤差信號(hào)與感測(cè)電壓之間的差值放大，以產(chǎn)生第二誤差電壓。選擇電路的控制端用以接收充電開關(guān)信號(hào)或抽電開關(guān)信號(hào)。選擇電路的第一輸入端用以接收直流輸入電壓。選擇電路的第二輸入端用以接收第二誤差電壓。選擇電路的輸出端用以輸出控制電壓。選擇電路根據(jù)充電開關(guān)信號(hào)或抽電開關(guān)信號(hào)于直流輸入電壓與第二誤差電壓二擇一以作為控制電壓。電流源電路耦接在選擇電路與第一電容的其中一端之間。電流源電路接收直流輸入電壓，且受控于控制電壓而于充電期間或抽電期間產(chǎn)生第一電流與感測(cè)電壓，其中第一電流決定充電電流或抽電電流，且感測(cè)電壓追蹤第一誤差信號(hào)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述選擇電路根據(jù)所述充電開關(guān)信號(hào)而于所述充電期間輸出所述直流輸入電壓以作為所述控制電壓，且所述選擇電路根據(jù)所述充電開關(guān)信號(hào)而于所述充電期間以外的時(shí)間區(qū)間輸出所述第二誤差電壓以作為所述控制電壓，其中所述選擇電路包括第五P型晶體管，所述第五P型晶體管的源極端耦接所述選擇電路的所述第一輸入端，所述第五P型晶體管的柵極端耦接所述選擇電路的所述控制端，且所述第五P型晶體管的漏極端耦接所述選擇電路的所述第二輸入端與所述輸出端。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述抽電開關(guān)電路包括：第一P型晶體管，所述第一P型晶體管的源極端用以接收所述直流輸入電壓，所述第一P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第二端，且所述第一P型晶體管的柵極端用以接收所述控制電壓，其中所述第一P型晶體管在所述抽電期間操作在線性區(qū)，以基于所述第一電流而對(duì)應(yīng)地調(diào)整所述抽電電流的電流值；以及第二P型晶體管，所述第二P型晶體管的源極端耦接所述電荷泵的所述輸出端，所述第二P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第一端，且所述第二P型晶體管的柵極端用以接收反相的所述抽電開關(guān)信號(hào)，其中所述充電開關(guān)電路包括：第三P型晶體管，所述第三P型晶體管的源極端用以接收所述直流輸入電壓，所述第三P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第一端，且所述第三P型晶體管的柵極端用以接收反相的所述充電開關(guān)信號(hào)；以及第一N型晶體管，所述第一N型晶體管的源極端耦接所述接地電壓端，所述第一N型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第二端，且所述第一N型晶體管的柵極端用以接收所述充電開關(guān)信號(hào)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述選擇電路根據(jù)所述抽電開關(guān)信號(hào)而于所述抽電期間輸出所述直流輸入電壓以作為所述控制電壓，且所述選擇電路根據(jù)所述抽電開關(guān)信號(hào)而于所述抽電期間以外的時(shí)間區(qū)間輸出所述第二誤差電壓以作為所述控制電壓，其中所述選擇電路包括第五P型晶體管，所述第五P型晶體管的源極端耦接所述選擇電路的所述第一輸入端，所述第五P型晶體管的柵極端耦接所述選擇電路的所述控制端，且所述第五P型晶體管的漏極端耦接所述選擇電路的所述第二輸入端與所述輸出端。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述抽電開關(guān)電路包括：第一P型晶體管，所述第一P型晶體管的源極端用以接收所述直流輸入電壓，所述第一P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第二端，且所述第一P型晶體管的柵極端用以接收反相的所述抽電開關(guān)信號(hào)；以及第二P型晶體管，所述第二P型晶體管的源極端耦接所述電荷泵的所述輸出端，所述第二P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第一端，且所述第二P型晶體管的柵極端用以接收反相的所述抽電開關(guān)信號(hào)，其中所述充電開關(guān)電路包括：第三P型晶體管，所述第三P型晶體管的源極端用以接收所述直流輸入電壓，所述第三P型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第一端，且所述第三P型晶體管的柵極端用以接收所述控制電壓，其中所述第三P型晶體管在所述充電期間操作在線性區(qū)，以基于所述第一電流而對(duì)應(yīng)地調(diào)整所述充電電流的電流值；以及第一N型晶體管，所述第一N型晶體管的源極端耦接所述接地電壓端，所述第一N型晶體管的漏極端耦接所述第一電容的所述第二端，且所述第一N型晶體管的柵極端用以接收所述充電開關(guān)信號(hào)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述放大電路包括運(yùn)算放大器，其中所述運(yùn)算放大器的反相輸入端用以接收所述第一誤差信號(hào)，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入端用以接收所述感測(cè)電壓，且所述運(yùn)算放大器的輸出端輸出所述第二誤差電壓；所述電流源電路包括：第四P型晶體管，所述第四P型晶體管的源極端用以接收所述直流輸入電壓，所述第四P型晶體管的柵極端用以接收所述控制電壓，且所述第四P型晶體管的漏極端輸出所述第一電流，其中所述第四P型晶體管在所述抽電期間或所述充電期間操作在線性區(qū)；電壓隨耦器，所述電壓隨耦器的第一輸入端耦接所述第四P型晶體管的漏極端以接收所述第一電流，所述電壓隨耦器的第二輸入端耦接所述第一電容的其中一端，且所述電壓隨耦器的輸出端傳輸所述第一電流；以及感測(cè)電阻，所述感測(cè)電阻耦接在所述電壓隨耦器的所述輸出端與所述接地電壓端之間，用以反應(yīng)于所述第一電流而產(chǎn)生所述感測(cè)電壓。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述電壓隨耦器包括：運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入端耦接所述電壓隨耦器的所述第二輸入端，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端耦接所述電壓隨耦器的所述第一輸入端；第二N型晶體管，所述第二N型晶體管的柵極端耦接所述運(yùn)算放大器的輸出端，所述第二N型晶體管的漏極端耦接所述電壓隨耦器的所述第一輸入端，所述第二N型晶體管的源極端耦接所述電壓隨耦器的所述輸出端；以及第二電容，所述第二電容的第一端耦接所述運(yùn)算放大器的所述輸出端，且所述第二電容的第二端耦接所述接地電壓端。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述反饋電路包括：分壓電路，耦接在所述電荷泵的所述輸出端與接地電壓端之間，用以對(duì)所述直流輸出電壓進(jìn)行分壓以產(chǎn)生反饋電壓；運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端用以接收所述反饋電壓，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入端用以接收所述參考電壓，且所述運(yùn)算放大器的輸出端用以輸出誤差結(jié)果；以及補(bǔ)償電路，耦接在所述運(yùn)算放大器的所述輸出端與所述接地電壓端之間，用以對(duì)所述誤差結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償以產(chǎn)生所述第一誤差信號(hào)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述的控制信號(hào)組包括充電開關(guān)信號(hào)以及抽電開關(guān)信號(hào)?？刂齐娐钒ㄩV鎖電路、頻率追蹤控制電路、時(shí)脈產(chǎn)生電路以及定電流控制電路。閂鎖電路的第一輸入端用以接收并閂鎖脈沖信號(hào)，以產(chǎn)生時(shí)脈控制信號(hào)。頻率追蹤控制電路的輸入端耦接閂鎖電路的輸出端以接收時(shí)脈控制信號(hào)。頻率追蹤控制電路用以檢測(cè)時(shí)脈控制信號(hào)而獲知供電裝置的負(fù)載變化，并依據(jù)負(fù)載變化來(lái)控制閂鎖電路以對(duì)應(yīng)調(diào)整時(shí)脈控制信號(hào)的工作周期。時(shí)脈產(chǎn)生電路用以產(chǎn)生充電開關(guān)信號(hào)與抽電開關(guān)信號(hào)。時(shí)脈產(chǎn)生電路的輸入端耦接閂鎖電路的輸出端以接收時(shí)脈控制信號(hào)，并據(jù)以調(diào)整充電開關(guān)信號(hào)的工作周期或抽電開關(guān)信號(hào)的工作周期。定電流控制電路耦接時(shí)脈產(chǎn)生電路以接收充電開關(guān)信號(hào)或抽電開關(guān)信號(hào)。定電流控制電路根據(jù)充電開關(guān)信號(hào)而于抽電期間產(chǎn)生第一電流，并提供控制電壓至抽電開關(guān)電路，致使抽電開關(guān)電路產(chǎn)生固定的抽電電流?；蛘呤?，定電流控制電路根據(jù)抽電開關(guān)信號(hào)而于充電期間產(chǎn)生第一電流，并提供控制電壓至充電開關(guān)電路，致使充電開關(guān)電路產(chǎn)生固定的充電電流。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述定電流控制電路包括：放大電路，用以接收設(shè)定電壓與感測(cè)電壓，且將所述設(shè)定電壓與所述感測(cè)電壓之間的差值放大，以產(chǎn)生第二誤差電壓；選擇電路，所述選擇電路的控制端用以接收所述充電開關(guān)信號(hào)或所述抽電開關(guān)信號(hào)，所述選擇電路的第一輸入端用以接收所述直流輸入電壓，所述選擇電路的第二輸入端用以接收所述第二誤差電壓，且所述選擇電路的輸出端用以輸出所述控制電壓，其中所述選擇電路根據(jù)所述充電開關(guān)信號(hào)或所述抽電開關(guān)信號(hào)于所述直流輸入電壓與所述第二誤差電壓其中之一作為所述控制電壓；以及電流源電路，耦接在所述選擇電路與所述第一電容的其中一端之間，所述電流源電路接收所述直流輸入電壓，且受控于所述控制電壓而于所述充電期間或所述抽電期間產(chǎn)生所述第一電流與所述感測(cè)電壓，其中所述第一電流決定所述充電電流或所述抽電電流，且所述感測(cè)電壓追蹤所述設(shè)定電壓。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述閂鎖電路包括：SR閂鎖器，具有設(shè)定端、重置端、正相輸出端與反相輸出端，其中所述設(shè)定端作為所述閂鎖電路的所述第一輸入端，所述重置端受控于所述頻率追蹤控制電路，所述正相輸出端將所述時(shí)脈控制信號(hào)輸出至所述時(shí)脈產(chǎn)生電路及所述頻率追蹤控制電路。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述頻率追蹤控制電路包括：相位頻率檢測(cè)器，所述相位頻率檢測(cè)器的第一輸入端耦接所述閂鎖電路的所述輸出端以接收所述時(shí)脈控制信號(hào)，所述相位頻率檢測(cè)器的第二輸入端用以接收參考時(shí)脈信號(hào)，所述相位頻率檢測(cè)器的輸出端用以提供檢測(cè)電壓，所述相位頻率檢測(cè)器用以檢測(cè)所述時(shí)脈控制信號(hào)與所述參考時(shí)脈信號(hào)的相位關(guān)系或頻率關(guān)系而獲得所述檢測(cè)電壓；以及時(shí)脈調(diào)整電路，所述時(shí)脈調(diào)整電路的輸入端耦接所述相位頻率檢測(cè)器的所述輸出端以接收所述檢測(cè)電壓并據(jù)以產(chǎn)生鋸齒波，其中所述鋸齒波的斜率是由所述檢測(cè)電壓所控制，當(dāng)所述鋸齒波的電壓值達(dá)到臨界電壓時(shí)，所述時(shí)脈調(diào)整電路提供重置信號(hào)至所述SR閂鎖器的所述重置端，以調(diào)整所述時(shí)脈控制信號(hào)的所述工作周期。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述時(shí)脈調(diào)整電路包括：電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸入端接收所述檢測(cè)電壓，以將所述檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為檢測(cè)電流；第四電容，所述第四電容的第一端耦接所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的輸出端，所述第四電容的第二端耦接所述接地電壓端；開關(guān)，所述開關(guān)的第一端耦接所述電壓轉(zhuǎn)電流電路的所述輸出端，所述開關(guān)的第二端耦接所述接地電壓端，且所述開關(guān)的控制端耦接所述SR閂鎖器的所述反相輸出端；以及比較器，所述比較器的反相輸入端接收所述臨界電壓，所述比較器的非反相輸入端耦接所述第四電容的所述第一端，而所述比較器的輸出端耦接所述SR閂鎖器的所述重置端。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述反饋電路包括：分壓電路，耦接在所述電荷泵的所述輸出端與接地電壓端之間，用以對(duì)所述直流輸出電壓進(jìn)行分壓以產(chǎn)生反饋電壓；比較器，所述比較器的反相輸入端用以接收所述反饋電壓，所述比較器的非反相輸入端用以接收所述參考電壓，且所述比較器的輸出端用以輸出所述脈沖信號(hào)。

基于上述，本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變充電電流或抽電電流或充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度或抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度，故于負(fù)載轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，可降低直流輸出電壓上的漣波。此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置為定頻操作，故可降低電磁干擾。

為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

示出

圖1是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的供電裝置的電路方框示意圖；

圖2是依照本實(shí)用新型的第一實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵、反饋電路以及控制電路的電路架構(gòu)示意圖；

圖3是依照本實(shí)用新型的第二實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵、反饋電路以及控制電路的電路架構(gòu)示意圖；

圖4是依照本實(shí)用新型的第三實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵、反饋電路以及控制電路的電路架構(gòu)示意圖；

圖5是依照本實(shí)用新型的第四實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵、反饋電路以及控制電路的電路架構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

100：供電裝置；

120：電荷泵；

140：反饋電路；

160：控制電路；

222：充電開關(guān)電路；

224：抽電開關(guān)電路

242：分壓電路；

244：補(bǔ)償電路；

261、461：時(shí)脈產(chǎn)生電路；

262：放大電路；

263：選擇電路；

264：電流源電路；

2640：電壓隨耦器；

466：閂鎖電路；

4662：SR閂鎖器；

467：頻率追蹤控制電路；

4672：相位頻率檢測(cè)器；

4674：時(shí)脈調(diào)整電路；

468：定電流控制電路；

C1：第一電容；

C2：第二電容；

C3：第三電容；

C4：第四電容；

CKR：參考時(shí)脈信號(hào)；

CMP3、CMP4：比較器

CO：輸出電容；

CS：充電開關(guān)信號(hào)；

CSB：反相的充電開關(guān)信號(hào)；

GND：接地電壓端；

I1：第一電流；

I21、I22、I23、I24、I41、I42、I43、I44：端；

Ic：充電電流；

IFTC：檢測(cè)電流；

Ip：抽電電流；

MN1、MN2：N型晶體管；

MP1、MP2、MP3、MP4、MP5：P型晶體管；

OP1、OP2、OP3：運(yùn)算放大器；

Q：正相輸出端；

QB：反相輸出端；

PI：直流輸入電源；

PS：抽電開關(guān)信號(hào)；

PSB：反相的抽電開關(guān)信號(hào)；

R：重置端；

R1、R2、R3：電阻；

RE：重置信號(hào)；

RS：感測(cè)電阻；

S：設(shè)定端；

SCG：控制信號(hào)組；

SCK：時(shí)脈控制信號(hào)；

SCKB：反相的時(shí)脈控制信號(hào)；

SW：開關(guān)；

V1：第一電壓；

V2：第二電壓；

VCCS：控制電壓；

VE1：第一誤差信號(hào)；

VE2：第二誤差電壓；

VPu:脈沖信號(hào)；

VFB：反饋電壓；

VFTC：檢測(cè)電壓；

VFX：設(shè)定電壓；

VI：直流輸入電壓；

VIC：電壓轉(zhuǎn)電流電路；

VO：直流輸出電壓；

VR：參考電壓；

VRS：感測(cè)電壓；

VSAW：鋸齒波；

VT：臨界電壓。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容可以被更容易明了，以下特舉實(shí)施例作為本實(shí)用新型確實(shí)能夠據(jù)以實(shí)施的范例。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件，系代表相同或類似部件。

以下請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的供電裝置100的電路方框示意圖。供電裝置100可用以將直流輸入電源PI的直流輸入電壓VI轉(zhuǎn)換為直流輸出電壓VO。供電裝置100可包括電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160。電荷泵120可包含第一電容C1。電荷泵120可受控于控制信號(hào)組SCG而于充電期間產(chǎn)生充電電流，以對(duì)第一電容C1充電。電荷泵120可受控于控制信號(hào)組SCG而于抽電期間產(chǎn)生抽電電流，以將直流輸入電源PI與第一電容C1的電荷轉(zhuǎn)移至電荷泵120的輸出端以提供直流輸出電壓VO。

反饋電路140耦接電荷泵120的輸出端以接收直流輸出電壓VO。反饋電路140用以檢測(cè)直流輸出電壓VO與參考電壓VR的關(guān)系而對(duì)應(yīng)地輸出第一誤差信號(hào)VE1。

控制電路160耦接反饋電路140的輸出端以接收第一誤差信號(hào)VE1，且根據(jù)第一誤差信號(hào)VE1而檢測(cè)供電裝置100的負(fù)載變化并產(chǎn)生控制信號(hào)組SCG。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，控制信號(hào)組SCG可決定上述充電電流的電流值。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，控制信號(hào)組SCG可決定上述抽電電流的電流值。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，控制信號(hào)組SCG可決定上述充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度或上述抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度。以下將針對(duì)上述的各實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖2，圖2是依照本實(shí)用新型的一實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的電路架構(gòu)示意圖。如圖2所示，電荷泵120可包括第一電容C1、充電開關(guān)電路222、抽電開關(guān)電路224以及輸出電容CO。輸出電容CO耦接在電荷泵120的輸出端與接地電壓端GND之間

充電開關(guān)電路222的第一端I21用以接收直流輸入電壓VI。充電開關(guān)電路222的第二端I22耦接第一電容C1的第一端。充電開關(guān)電路222的第三端I23耦接第一電容C1的第二端。充電開關(guān)電路222的第四端I24耦接至接地電壓端GND。充電開關(guān)電路222受控于控制信號(hào)組SCG以在充電期間產(chǎn)生充電電流Ic，以對(duì)第一電容C1充電。

抽電開關(guān)電路224的第一端I41用以接收直流輸入電壓VI。抽電開關(guān)電路224的第二端I42耦接第一電容C1的第二端。抽電開關(guān)電路224的第三端I43耦接第一電容C1的第一端。抽電開關(guān)電路224的第四端I44耦接電荷泵120的輸出端。抽電開關(guān)電路224可受控于控制信號(hào)組SCG，以在抽電期間提供抽電電流Ip與直流輸出電壓VO至電荷泵120的輸出端。在本實(shí)施例中，控制電路160所產(chǎn)生的控制信號(hào)組SCG包括控制電壓VCCS、第一電流I1、充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)以及抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)。

更進(jìn)一步來(lái)說，抽電開關(guān)電路224可包括P型晶體管MP1與P型晶體管MP2，其中P型晶體管MP1與P型晶體管MP2可為P型金氧半場(chǎng)效晶體管(MOSFET)，但本實(shí)用新型并不以此為限。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，抽電開關(guān)電路224也可采用N型金氧半場(chǎng)效晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，端視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求而定。P型晶體管MP1的源極端用以接收直流輸入電壓VI。P型晶體管MP1的漏極端耦接第一電容C1的第二端。P型晶體管MP1的柵極端用以接收控制電壓VCCS。特別的是，P型晶體管MP1在抽電期間乃是操作在線性區(qū)，以基于第一電流I1而對(duì)應(yīng)地調(diào)整抽電電流Ip的電流值，稍后會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說明。P型晶體管MP2的源極端耦接電荷泵120的輸出端。P型晶體管MP2的漏極端耦接第一電容C1的第一端。P型晶體管MP2的柵極端用以接收反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB。

另一方面，充電開關(guān)電路可包括P型晶體管MP3以及N型晶體管MN1，其中P型晶體管MP3可為P型金氧半場(chǎng)效晶體管，而N型晶體管MN1可為N型金氧半場(chǎng)效晶體管，但本實(shí)用新型并不以此為限，端視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求而定。P型晶體管MP3的源極端用以接收直流輸入電壓VI。P型晶體管MP3的漏極端耦接第一電容C1的第一端。P型晶體管MP3的柵極端用以接收反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB。N型晶體管MN1的源極端耦接至接地電壓端GND。N型晶體管MN1的漏極端耦接第一電容C1的第二端。N型晶體管MN1的柵極端用以接收充電開關(guān)信號(hào)CS。

反饋電路140可包括分壓電路242、運(yùn)算放大器OP3以及補(bǔ)償電路244。分壓電路242耦接在電荷泵120的輸出端與接地電壓端GND之間，用以對(duì)直流輸出電壓VO進(jìn)行分壓以產(chǎn)生反饋電壓VFB。運(yùn)算放大器OP3的反相輸入端用以接收反饋電壓VFB。運(yùn)算放大器OP3的非反相輸入端用以接收參考電壓VR。運(yùn)算放大器OP3的輸出端用以輸出誤差結(jié)果。補(bǔ)償電路244耦接在運(yùn)算放大器OP3的輸出端與接地電壓端GND之間，用以對(duì)上述誤差結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償以產(chǎn)生第一誤差信號(hào)VE1。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖2所示，分壓電路242可包括電阻R2與電阻R3，其中電阻R2與電阻R3串接在電荷泵120的輸出端與接地電壓端GND之間。補(bǔ)償電路244可包括電阻R1與第三電容C3，其中電阻R1與第三電容C3串接在運(yùn)算放大器OP3的輸出端與接地電壓端GND之間。

控制電路160可包括時(shí)脈產(chǎn)生電路261、放大電路262、選擇電路263以及電流源電路264。時(shí)脈產(chǎn)生電路261用以產(chǎn)生充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)以及抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)，其中充電開關(guān)信號(hào)CS及抽電開關(guān)信號(hào)PS的頻率可為一固定頻率，且充電開關(guān)信號(hào)CS及抽電開關(guān)信號(hào)PS的工作周期(duty cycle)也是固定值，但本實(shí)用新型并不以此為限。時(shí)脈產(chǎn)生電路261可以是現(xiàn)有的時(shí)脈產(chǎn)生器，故不再贅述。

放大電路262可用以接收第一誤差信號(hào)VE1與感測(cè)電壓VRS，并將第一誤差信號(hào)VE1與感測(cè)電壓VRS之間的差值放大，以產(chǎn)生第二誤差電壓VE2。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖2所示，放大電路262可包括運(yùn)算放大器OP1。運(yùn)算放大器OP1的反相輸入端用以接收第一誤差信號(hào)VE1。運(yùn)算放大器OP1的非反相輸入端用以接收感測(cè)電壓VRS。運(yùn)算放大器OP1的輸出端輸出第二誤差電壓VE2。

選擇電路263的控制端用以接收充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB，端視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求而定)。選擇電路263的第一輸入端用以接收直流輸入電壓VI。選擇電路263的第二輸入端用以接收第二誤差電壓VE2。選擇電路263的輸出端用以輸出控制電壓VCCS。選擇電路263可根據(jù)該充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)于直流輸入電壓VI與第二誤差電壓VE2其中之一作為控制電壓VCCS。更進(jìn)一步來(lái)說，選擇電路263可根據(jù)充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)而于充電期間輸出直流輸入電壓VI以作為控制電壓VCCS，又禁能電流源電路264。選擇電路263可根據(jù)充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)而于充電期間以外的時(shí)間區(qū)間(例如抽電期間)輸出第二誤差電壓VE2以作為控制電壓VCCS，以使電流源電路264產(chǎn)生第一電流I1。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖2所示，選擇電路263可包括P型晶體管MP5，P型晶體管MP5可為P型金氧半場(chǎng)效晶體管，但本實(shí)用新型并不以此為限。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，選擇電路263也可采用N型金氧半場(chǎng)效晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求而定。P型晶體管MP5的源極端耦接選擇電路263的第一輸入端以接收直流輸入電壓VI。P型晶體管MP5的柵極端耦接選擇電路263的控制端以接收反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB。P型晶體管的漏極端耦接選擇電路263的第二輸入端與輸出端。

電流源電路264耦接在選擇電路263的輸出端與第一電容C1的第二端之間。電流源電路264接收直流輸入電壓VI，且受控于控制電壓VCCS而于抽電期間產(chǎn)生第一電流I1與感測(cè)電壓VRS，其中第一電流I1可決定抽電電流Ip，且感測(cè)電壓VRS追蹤第一誤差信號(hào)VE1。更進(jìn)一步來(lái)說，如圖2所示，電流源電路264可包括P型晶體管MP4以及電壓隨耦器2640以及感測(cè)電阻RS。P型晶體管MP4的源極端用以接收直流輸入電壓VI。P型晶體管MP4的柵極端用以接收控制電壓VCCS。P型晶體管MP4的漏極端輸出第一電流I1。P型晶體管MP4在抽電期間操作在線性區(qū)。

電壓隨耦器2640的第一輸入端耦接P型晶體管MP4的漏極端以接收第一電流I1。電壓隨耦器2640的第二輸入端耦接第一電容C1的第二端。電壓隨耦器2640的輸出端傳輸?shù)谝浑娏鱅1至感測(cè)電阻RS。感測(cè)電阻RS耦接在電壓隨耦器2640的輸出端與接地電壓端GND之間，用以反應(yīng)于第一電流I1而產(chǎn)生感測(cè)電壓VRS以反饋至運(yùn)算放大器OP1的非反相輸入端，以使感測(cè)電壓VRS可追蹤第一誤差信號(hào)VE1?；诟袦y(cè)電壓VRS追蹤第一誤差信號(hào)VE1的特性，第一電流I1的電流值實(shí)質(zhì)上即為第一誤差信號(hào)VE1的電壓值除以感測(cè)電壓VRS的電阻值。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖2所示，電壓隨耦器2640可包括運(yùn)算放大器OP2、N型晶體管MN2以及第二電容C2。運(yùn)算放大器OP2的非反相輸入端耦接電壓隨耦器2640的第二輸入端。運(yùn)算放大器OP2的反相輸入端耦接電壓隨耦器2640的第一輸入端。N型晶體管MN2的柵極端耦接運(yùn)算放大器OP2的輸出端。N型晶體管MN2的漏極端耦接電壓隨耦器2640的第一輸入端。N型晶體管MN2的源極端耦接電壓隨耦器2640的輸出端。第二電容C2的第一端耦接運(yùn)算放大器OP2的輸出端。第二電容C2的第二端耦接接地電壓端GND。

以下將針對(duì)圖2的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的運(yùn)作進(jìn)行說明。時(shí)脈產(chǎn)生電路261提供充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)以及抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)，其中充電開關(guān)信號(hào)CS的致能區(qū)間與抽電開關(guān)信號(hào)PS的致能區(qū)間互不重疊，因此充電開關(guān)電路222(即P型晶體管MP1、P型晶體管MP2)與抽電開關(guān)電路224(即P型晶體管MP3與N型晶體管MN1)不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。

于充電期間，時(shí)脈產(chǎn)生電路261可提供致能狀態(tài)的充電開關(guān)信號(hào)CS(或禁能狀態(tài)的反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)以及禁能狀態(tài)的抽電開關(guān)信號(hào)PS(或致能狀態(tài)的反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)，因此P型晶體管MP2被截止，而N型晶體管MN1及P型晶體管MP3與P型晶體管MP5被導(dǎo)通。此時(shí)，控制電壓VCCS為直流輸入電壓VI，致使P型晶體管MP1與P型晶體管MP4被截止。此時(shí)，直流輸入電源PI(示出于圖1)可通過P型晶體管MP3與N型晶體管MN1而以充電電流Ic對(duì)第一電容C1充電。

接著，于抽電期間，時(shí)脈產(chǎn)生電路261可提供禁能狀態(tài)的充電開關(guān)信號(hào)CS(或致能狀態(tài)的反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)以及致能狀態(tài)的抽電開關(guān)信號(hào)PS(或禁能狀態(tài)的反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)，因此P型晶體管MP2可被導(dǎo)通，而N型晶體管MN1及P型晶體管MP3與MP5被截止。此時(shí)，控制電壓VCCS為運(yùn)算放大器OP1所產(chǎn)生的第二誤差電壓，致使P型晶體管MP1由截止區(qū)進(jìn)入線性區(qū)，以提供抽電電流Ip，并將直流輸入電源PI與第一電容C1的電荷轉(zhuǎn)移至電荷泵120的輸出端以提供直流輸出電壓VO。此外，基于反饋電路140的負(fù)反饋特性，直流輸出電壓VO的電壓位準(zhǔn)可被約束在一特定電壓位準(zhǔn)，而此特定電壓位準(zhǔn)與參考電壓VR相關(guān)聯(lián)，且可依實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求來(lái)決定。

更進(jìn)一步來(lái)說，于抽電期間，當(dāng)負(fù)載變重使得直流輸出電壓VO低于上述特定電壓位準(zhǔn)時(shí)，電阻R2與電阻R3對(duì)直流輸出電壓VO進(jìn)行分壓所產(chǎn)生的反饋電壓VFB將低于參考電壓VR，因此運(yùn)算放大器OP3以及補(bǔ)償電路244所產(chǎn)生的第一誤差信號(hào)VE1上升，致使OP1所產(chǎn)生的第二誤差電壓VE2下降。如此一來(lái)，P型晶體管MP4所產(chǎn)生的第一電流I1上升，且P型晶體管MP1所產(chǎn)生的抽電電流Ip上升，使得直流輸出電壓VO上升并維持在上述特定電壓位準(zhǔn)。當(dāng)?shù)谝浑娏鱅1上升時(shí)，感測(cè)電阻RS上產(chǎn)生的感測(cè)電壓VRS隨之上升，以對(duì)第一誤差信號(hào)VE1進(jìn)行追蹤。而負(fù)載變輕，使得直流輸出電壓VO高于上述特定電壓位準(zhǔn)的情況則依上述說明類推得之，故不再贅述。

在此值得一提的是，于抽電期間，當(dāng)?shù)谝浑娏鱅1流經(jīng)N型晶體管MN2與感測(cè)電阻RS時(shí)，將在電壓隨耦器2640的運(yùn)算放大器OP2的反相輸入端(即P型晶體管MP4的漏極端)產(chǎn)生第一電壓V1，故可避免P型晶體管MP4的源極端與漏極端之間的跨壓過大而進(jìn)入飽和區(qū)，因此可讓P型晶體管MP4操作在線性區(qū)。此外，基于電壓隨耦器2640的輸入電壓追隨特性，運(yùn)算放大器OP2的非反相輸入端(即P型晶體管MP1的漏極端)的第二電壓V2可追隨第一電壓V1。換句話說，第二電壓V2實(shí)質(zhì)上將等于第一電壓V1，故可避免P型晶體管MP1的源極端與漏極端之間的跨壓過大而進(jìn)入飽和區(qū)，因此可讓P型晶體管MP1操作在線性區(qū)。

可以理解的是，于抽電期間，由于P型晶體管MP1及P型晶體管MP4的源極端皆接收直流輸入電壓VI，P型晶體管MP1及MP4的柵極端皆受控于控制電壓VCCS(即第二誤差電壓VE2)，P型晶體管MP1的漏極端的電壓(即第二電壓V2)追隨P型晶體管MP4的漏極端的電壓(即第一電壓V1)，且P型晶體管MP1及P型晶體管MP4均操作在線性區(qū)，故P型晶體管MP1與P型晶體管MP4實(shí)質(zhì)上乃是一電流鏡電路。換句話說，第一電流I1可通過P型晶體管MP1、P型晶體管MP4與電壓隨耦器2640的耦接方式而鏡射出抽電電流Ip，其中P型晶體管MP1的寬長(zhǎng)比(aspect ratio)可設(shè)計(jì)為P型晶體管MP4的寬長(zhǎng)比的K倍，如此一來(lái)，抽電電流Ip即為第一電流I1的K倍。

總的來(lái)說，由于圖2實(shí)施例所示的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變抽電電流Ip，故于負(fù)載轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，可降低直流輸出電壓上的漣波。而且，供電裝置100為定頻操作，故可降低電磁干擾。此外，P型晶體管MP1于抽電期間乃是操作在線性區(qū)，其源極端與漏極端之間的跨壓較低(相較于飽和區(qū))，故可提高供電裝置100的電源轉(zhuǎn)換效率。

以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2及圖3，圖3是依照本實(shí)用新型的另一實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的電路架構(gòu)示意圖。相較于圖2實(shí)施例的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變抽電電流Ip，圖3所示的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變充電電流Ic。更進(jìn)一步來(lái)說，圖3的控制電路160可根據(jù)抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)而于充電期間產(chǎn)生第一電流I1，并提供控制電壓VCCS至充電開關(guān)電路222，致使充電開關(guān)電路222產(chǎn)生充電電流Ic?；谏鲜霾町悾瑘D3的P型晶體管MP1的柵極端是接收反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB，P型晶體管MP5的柵極端是接收反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB，電壓隨耦器2640的第二輸入端(即運(yùn)算放大器OP2的非反相輸入端)是耦接第一電容C1的第一端(即P型晶體管MP3的漏極端)，P型晶體管MP3的柵極端是接收控制電壓VCCS。至于圖3的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160中的其他電路架構(gòu)，則可參照上述圖2的相關(guān)說明，故在此不再贅述。

值得一提的是，圖3的P型晶體管MP3與P型晶體管MP4在充電期間是操作在線性區(qū)，第一電流I1可通過P型晶體管MP3、P型晶體管MP4與電壓隨耦器2640的耦接方式而鏡射出充電電流Ic，其中P型晶體管MP3的寬長(zhǎng)比(aspect ratio)可設(shè)計(jì)為P型晶體管MP4的寬長(zhǎng)比的K倍，如此一來(lái)，充電電流Ic即為K倍的第一電流I1。至于圖3的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的詳細(xì)運(yùn)作，則可參照上述圖2的相關(guān)說明而類推得之，故在此不再贅述。

以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖2及圖4，圖4是依照本實(shí)用新型的又一實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的電路架構(gòu)示意圖。相較于圖2實(shí)施例的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變抽電電流Ip，圖4所示的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度或抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度，且可在抽電期間提供固定的抽電電流Ip。

圖4的電荷泵120的電路架構(gòu)類似于圖2的電荷泵120，故可參照上述圖2的相關(guān)說明，在此不再贅述。而圖4的反饋電路140可包括分壓電路242以及比較器CMP3。分壓電路242耦接在電荷泵120的輸出端與接地電壓端GND之間，用以對(duì)直流輸出電壓VO進(jìn)行分壓以產(chǎn)生反饋電壓VFB。比較器CMP3的反相輸入端用以接收反饋電壓VFB。比較器CMP3的非反相輸入端用以接收參考電壓VR。比較器CMP3的輸出端用以輸出脈沖信號(hào)VPu。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖4所示，分壓電路242可包括電阻R2與電阻R3，其中電阻R2與電阻R3串接在電荷泵120的輸出端與接地電壓端GND之間。

控制電路160可包括閂鎖電路466、頻率追蹤控制電路467、時(shí)脈產(chǎn)生電路461以及定電流控制電路468。閂鎖電路466的第一輸入端用以接收并閂鎖脈沖信號(hào)VPu，以產(chǎn)生時(shí)脈控制信號(hào)SCK。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖4所示，閂鎖電路466可包括SR閂鎖器4662。SR閂鎖器4662具有設(shè)定端S、重置端R、正相輸出端Q與反相輸出端QB，其中設(shè)定端S可作為閂鎖電路466的第一輸入端以接收脈沖信號(hào)VPu，重置端R可受控于頻率追蹤控制電路467，正相輸出端Q可將時(shí)脈控制信號(hào)SCK輸出至?xí)r脈產(chǎn)生電路461及頻率追蹤控制電路467。

頻率追蹤控制電路467的輸入端耦接閂鎖電路466的輸出端以接收時(shí)脈控制信號(hào)SCK。頻率追蹤控制電路467用以檢測(cè)時(shí)脈控制信號(hào)SCK而獲知供電裝置100的負(fù)載變化，并依據(jù)此負(fù)載變化來(lái)控制閂鎖電路466以對(duì)應(yīng)地調(diào)整時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期(duty cycle)。更進(jìn)一步來(lái)說，當(dāng)負(fù)載變重時(shí)，頻率追蹤控制電路467可將時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期變大。反之，當(dāng)負(fù)載變輕時(shí)，頻率追蹤控制電路467可將時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期變小。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖4所示，頻率追蹤控制電路467可包括相位頻率檢測(cè)器(phase frequency detector，PFD)4672以及時(shí)脈調(diào)整電路4674。相位頻率檢測(cè)器4672的第一輸入端耦接閂鎖電路466的輸出端以接收時(shí)脈控制信號(hào)SCK。相位頻率檢測(cè)器4672的第二輸入端用以接收參考時(shí)脈信號(hào)CKR。相位頻率檢測(cè)器4672的輸出端用以提供檢測(cè)電壓VFTC。相位頻率檢測(cè)器4672可用以檢測(cè)時(shí)脈控制信號(hào)SCK與參考時(shí)脈信號(hào)CKR的相位關(guān)系或頻率關(guān)系而獲得檢測(cè)電壓VFTC。相位頻率檢測(cè)器4672可以是現(xiàn)有相位頻率檢測(cè)器或是其他相位頻率檢測(cè)電路，故不再贅述。

時(shí)脈調(diào)整電路4674的輸入端耦接相位頻率檢測(cè)器4672的輸出端以接收檢測(cè)電壓VFTC，并據(jù)以產(chǎn)生一鋸齒波VSAW，其中鋸齒波VSAW的斜率可由檢測(cè)電壓VFTC所控制。當(dāng)鋸齒波VSAW的電壓值達(dá)到一臨界電壓VT時(shí)，時(shí)脈調(diào)整電路4674可提供重置信號(hào)RE至SR閂鎖器4662的重置端R以重置時(shí)脈控制信號(hào)SCK，從而達(dá)到調(diào)整時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期的目的。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，時(shí)脈調(diào)整電路4674可包括電壓轉(zhuǎn)電流電路VIC、第四電容C4、開關(guān)SW以及比較器CMP4。電壓轉(zhuǎn)電流電路VIC的輸入端接收檢測(cè)電壓VFTC，以將檢測(cè)電壓VFTC轉(zhuǎn)換為檢測(cè)電流IFTC。第四電容C4的第一端耦接電壓轉(zhuǎn)電流電路VIC的輸出端。第四電容C4的第二端耦接至接地電壓端GND。開關(guān)SW的第一端耦接電壓轉(zhuǎn)電流電路VIC的輸出端。開關(guān)SW的第二端耦接至接地電壓端GND。開關(guān)SW的控制端耦接SR閂鎖器4662的反相輸出端QB以接收反相的時(shí)脈控制信號(hào)SCKB。比較器CMP4的反相輸入端接收臨界電壓VT。比較器CMP4的非反相輸入端耦接第四電容C4的第一端。而比較器CMP4的輸出端耦接SR閂鎖器4662的重置端R。

時(shí)脈產(chǎn)生電路461的輸入端耦接閂鎖電路466的輸出端以接收時(shí)脈控制信號(hào)SCK，并據(jù)以產(chǎn)生并調(diào)整充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)的工作周期及抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)的工作周期，其中充電開關(guān)信號(hào)CS及抽電開關(guān)信號(hào)PS的頻率可為一固定頻率，但本實(shí)用新型并不以此為限。舉例來(lái)說，當(dāng)負(fù)載變重時(shí)，由于時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期變大，故時(shí)脈產(chǎn)生電路461可據(jù)以將抽電開關(guān)信號(hào)PS的工作周期調(diào)大，以增加抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度；或者是，時(shí)脈產(chǎn)生電路461可據(jù)以將充電開關(guān)信號(hào)CS的工作周期調(diào)大，以增加充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度。反之，當(dāng)負(fù)載變輕時(shí)，由于時(shí)脈控制信號(hào)SCK的工作周期變小，故時(shí)脈產(chǎn)生電路461可據(jù)以將抽電開關(guān)信號(hào)PS的工作周期調(diào)小，以降低抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度；或者是，時(shí)脈產(chǎn)生電路461可據(jù)以將充電開關(guān)信號(hào)CS的工作周期調(diào)小，以降低充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度。時(shí)脈產(chǎn)生電路461可以是現(xiàn)有的時(shí)脈產(chǎn)生器，故不再贅述。

定電流控制電路468耦接時(shí)脈產(chǎn)生電路461以接收充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)。定電流控制電路468根據(jù)充電開關(guān)信號(hào)CS(或反相的充電開關(guān)信號(hào)CSB)而于抽電期間產(chǎn)生第一電流I1，并提供控制電壓VCCS至抽電開關(guān)電路224，致使抽電開關(guān)電路224產(chǎn)生固定的抽電電流Ip。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，如圖4所示，定電流控制電路468可包括放大電路262、選擇電路263以及電流源電路264。相較于圖2實(shí)施例的控制電路160中的放大電路262、選擇電路263以及電流源電路264可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變第一電流I1及抽電電流Ip，圖4所示的定電流控制電路468的放大電路262、選擇電路263以及電流源電路264僅產(chǎn)生固定的第一電流I1，以使抽電開關(guān)電路224鏡射出固定的抽電電流Ip?；谏鲜霾町?，圖4的放大電路262是接收設(shè)定電壓VFX與感測(cè)電壓VRS，其中設(shè)定電壓VFX為一固定電壓，其可依實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計(jì)需求來(lái)決定。至于圖4的選擇電路263、電流源電路264以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路265的詳細(xì)電路架構(gòu)，則可參照?qǐng)D2所示實(shí)施例的相關(guān)說明，故不再贅述。

請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4，放大電路262用以將設(shè)定電壓VFX與感測(cè)電壓VRS之間的差值放大，以產(chǎn)生第二誤差電壓VE2，致使電流源電路264于抽電期間產(chǎn)生第一電流I1與感測(cè)電壓VRS，以使感測(cè)電壓VRS追蹤設(shè)定電壓VFX。此外，類似于圖2的實(shí)施例，圖4的P型晶體管MP1與P型晶體管MP4在抽電期間可操作在線性區(qū)，第一電流I1可通過P型晶體管MP1、P型晶體管MP4與電壓隨耦器2640的耦接方式而鏡射出固定的抽電電流Ip，其中P型晶體管MP1的寬長(zhǎng)比(aspect ratio)可設(shè)計(jì)為P型晶體管MP4的寬長(zhǎng)比的K倍，如此一來(lái)，抽電電流Ip即為K倍的第一電流I1。至于圖4的選擇電路263、電流源電路264以及電流電壓轉(zhuǎn)換電路265的詳細(xì)運(yùn)作，則可參照?qǐng)D2所示實(shí)施例的相關(guān)說明而類推，故不再贅述。

總的來(lái)說，由于圖4實(shí)施例所示的供電裝置100可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變充電開關(guān)信號(hào)CS的工作周期或抽電開關(guān)信號(hào)PS的工作周期，并提供固定的抽電電流Ip，故于負(fù)載轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，可降低直流輸出電壓上的漣波。而且，供電裝置100為定頻操作，故可降低電磁干擾。此外，P型晶體管MP1于抽電期間乃是操作在線性區(qū)，其源極端與漏極端之間的跨壓較低(相較于飽和區(qū))，故可提高供電裝置100的電源轉(zhuǎn)換效率。

以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1、圖4及圖5，圖5是依照本實(shí)用新型的另一實(shí)施例說明圖1所示的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160的電路架構(gòu)示意圖。相較于圖4所示的供電裝置100可在抽電期間提供固定的抽電電流Ip，圖5所示的供電裝置100可在充電期間提供固定的充電電流Ic。更進(jìn)一步來(lái)說，圖5的定電流控制電路468可根據(jù)抽電開關(guān)信號(hào)PS(或反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB)而于充電期間產(chǎn)生第一電流I1，并提供控制電壓VCCS至充電開關(guān)電路222，致使充電開關(guān)電路222產(chǎn)生固定的充電電流Ic?；谏鲜霾町?，圖5的P型晶體管MP1的柵極端接收反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB，P型晶體管MP5的柵極端接收反相的抽電開關(guān)信號(hào)PSB，電壓隨耦器2640的第二輸入端(即運(yùn)算放大器OP2的非反相輸入端)耦接第一電容C1的第一端(即P型晶體管MP3的漏極端)，P型晶體管MP3的柵極端用以接收控制電壓VCCS。至于圖5的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160中的其他電路架構(gòu)，則可參照上述圖4的相關(guān)說明，故在此不再贅述。

請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5，P型晶體管MP3與P型晶體管MP4在充電期間操作在線性區(qū)，第一電流I1可通過P型晶體管MP3、P型晶體管MP4與電壓隨耦器2640的耦接方式而鏡射出充電電流Ic，其中P型晶體管MP3的寬長(zhǎng)比(aspect ratio)可設(shè)計(jì)為P型晶體管MP4的寬長(zhǎng)比的K倍，如此一來(lái)，充電電流Ic即為K倍的第一電流I1。至于圖5的電荷泵120、反饋電路140以及控制電路160中的詳細(xì)運(yùn)作，則可參照上述圖4的相關(guān)說明而類推得之，故在此不再贅述。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置可依據(jù)負(fù)載的變化適應(yīng)性地調(diào)變充電電流或抽電電流或充電期間的時(shí)間長(zhǎng)度或抽電期間的時(shí)間長(zhǎng)度，故于負(fù)載轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)，可降低直流輸出電壓上的漣波。而且，本實(shí)用新型實(shí)施例的供電裝置為定頻操作，故可降低電磁干擾。此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的電荷泵中的部分功率晶體管于充電期間或抽電期間乃是操作在線性區(qū)，其源極端與漏極端之間的跨壓較低(相較于飽和區(qū))，故可提高供電裝置的電源轉(zhuǎn)換效率。

雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更改與潤(rùn)飾，均在本實(shí)用新型范圍內(nèi)。