1.一種供電裝置,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,其特征在于,所述供電裝置包括:
電荷泵,所述電荷泵包含第一電容,所述電荷泵受控于控制信號組而于充電期間產(chǎn)生充電電流,以對所述第一電容充電,以及所述電荷泵受控于所述控制信號組而于抽電期間產(chǎn)生抽電電流,以將所述直流輸入電源與所述第一電容的電荷轉(zhuǎn)移至所述電荷泵的輸出端以提供所述直流輸出電壓;
反饋電路,耦接所述電荷泵的所述輸出端以接收所述直流輸出電壓,用以檢測所述直流輸出電壓與參考電壓的關(guān)系而對應(yīng)地輸出第一誤差信號或脈沖信號;以及
控制電路,耦接所述反饋電路的輸出端以接收所述第一誤差信號或所述脈沖信號,且根據(jù)所述第一誤差信號或所述脈沖信號而檢測所述供電裝置的負(fù)載變化并產(chǎn)生所述控制信號組,
其中,所述控制信號組經(jīng)配置以:
決定所述充電電流的電流值及所述抽電電流的電流值其中之一;或
決定所述充電期間的時間長度及所述抽電期間的時間長度至少其中之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置,其特征在于,所述電荷泵還包括:
充電開關(guān)電路,所述充電開關(guān)電路的第一端用以接收所述直流輸入電壓,所述充電開關(guān)電路的第二端耦接所述第一電容的第一端,所述充電開關(guān)電路的第三端耦接所述第一電容的第二端,且所述充電開關(guān)電路的第四端耦接接地電壓端,其中所述充電開關(guān)電路受控于所述控制信號組以在所述充電期間產(chǎn)生所述充電電流,以對所述第一電容充電;
抽電開關(guān)電路,所述抽電開關(guān)電路的第一端用以接收所述直流輸入電壓,所述抽電開關(guān)電路的第二端耦接所述第一電容的所述第二端,所述抽電開關(guān)電路的第三端耦接所述第一電容的所述第一端,且所述抽電開關(guān)電路的第四端耦接所述電荷泵的所述輸出端,其中所述抽電開關(guān)電路受控于所述控制信號組,以在所述抽電期間提供所述抽電電流與所述直流輸出電壓至所述電荷泵的所述輸出端;以及
輸出電容,耦接在所述電荷泵的所述輸出端與所述接地電壓端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置,其特征在于,所述控制信號組包括控制電壓、第一電流、充電開關(guān)信號以及抽電開關(guān)信號,其中所述控制電路包括:
時脈產(chǎn)生電路,用以產(chǎn)生所述充電開關(guān)信號以及所述抽電開關(guān)信號,其中所述充電開關(guān)信號及所述抽電開關(guān)信號的頻率為固定頻率;
放大電路,用以接收所述第一誤差信號與感測電壓,且將所述第一誤差信號與所述感測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)信號或所述抽電開關(guān)信號,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)信號或所述抽電開關(guān)信號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,且所述感測電壓追蹤所述第一誤差信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于:
所述選擇電路根據(jù)所述充電開關(guān)信號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)信號而于所述充電期間以外的時間區(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。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于,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,
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;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。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于:
所述選擇電路根據(jù)所述抽電開關(guān)信號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)信號而于所述抽電期間以外的時間區(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。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于,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;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,
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。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于:
所述放大電路包括運算放大器,其中所述運算放大器的反相輸入端用以接收所述第一誤差信號,所述運算放大器的非反相輸入端用以接收所述感測電壓,且所述運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
感測電阻,所述感測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)生所述感測電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供電裝置,其特征在于,所述電壓隨耦器包括:
運算放大器,所述運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。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置,其特征在于,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,用以對所述直流輸出電壓進行分壓以產(chǎn)生反饋電壓;
運算放大器,所述運算放大器的反相輸入端用以接收所述反饋電壓,所述運算放大器的非反相輸入端用以接收所述參考電壓,且所述運算放大器的輸出端用以輸出誤差結(jié)果;以及
補償電路,耦接在所述運算放大器的所述輸出端與所述接地電壓端之間,用以對所述誤差結(jié)果進行補償以產(chǎn)生所述第一誤差信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置,其特征在于,所述控制信號組包括充電開關(guān)信號以及抽電開關(guān)信號,其中所述控制電路包括:
閂鎖電路,所述閂鎖電路的第一輸入端用以接收并閂鎖所述脈沖信號,以產(chǎn)生時脈控制信號;
頻率追蹤控制電路,所述頻率追蹤控制電路的輸入端耦接所述閂鎖電路的輸出端以接收所述時脈控制信號,用以檢測所述時脈控制信號而獲知所述供電裝置的負(fù)載變化,并依據(jù)所述負(fù)載變化來控制所述閂鎖電路以對應(yīng)調(diào)整所述時脈控制信號的工作周期;
時脈產(chǎn)生電路,用以產(chǎn)生所述充電開關(guān)信號與所述抽電開關(guān)信號,其中所述時脈產(chǎn)生電路的輸入端耦接所述閂鎖電路的所述輸出端以接收所述時脈控制信號,并據(jù)以調(diào)整所述充電開關(guān)信號的工作周期或所述抽電開關(guān)信號的工作周期;以及
定電流控制電路,耦接所述時脈產(chǎn)生電路以接收所述充電開關(guān)信號或所述抽電開關(guān)信號,
其中所述定電流控制電路根據(jù)所述充電開關(guān)信號而于所述抽電期間產(chǎn)生第一電流,并提供控制電壓至所述抽電開關(guān)電路,致使所述抽電開關(guān)電路產(chǎn)生固定的所述抽電電流,或者是,所述定電流控制電路根據(jù)所述抽電開關(guān)信號而于所述充電期間產(chǎn)生所述第一電流,并提供所述控制電壓至所述充電開關(guān)電路,致使所述充電開關(guān)電路產(chǎn)生固定的所述充電電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的供電裝置,其特征在于,所述定電流控制電路包括:
放大電路,用以接收設(shè)定電壓與感測電壓,且將所述設(shè)定電壓與所述感測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)信號或所述抽電開關(guān)信號,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)信號或所述抽電開關(guān)信號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,且所述感測電壓追蹤所述設(shè)定電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的供電裝置,其特征在于,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脈控制信號輸出至所述時脈產(chǎn)生電路及所述頻率追蹤控制電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的供電裝置,其特征在于,所述頻率追蹤控制電路包括:
相位頻率檢測器,所述相位頻率檢測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脈控制信號,所述相位頻率檢測器的第二輸入端用以接收參考時脈信號,所述相位頻率檢測器的輸出端用以提供檢測電壓,所述相位頻率檢測器用以檢測所述時脈控制信號與所述參考時脈信號的相位關(guān)系或頻率關(guān)系而獲得所述檢測電壓;以及
時脈調(diào)整電路,所述時脈調(diào)整電路的輸入端耦接所述相位頻率檢測器的所述輸出端以接收所述檢測電壓并據(jù)以產(chǎn)生鋸齒波,其中所述鋸齒波的斜率是由所述檢測電壓所控制,當(dāng)所述鋸齒波的電壓值達到臨界電壓時,所述時脈調(diào)整電路提供重置信號至所述SR閂鎖器的所述重置端,以調(diào)整所述時脈控制信號的所述工作周期。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置,其特征在于,所述時脈調(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電壓,以將所述檢測電壓轉(zhuǎn)換為檢測電流;
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。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的供電裝置,其特征在于,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,用以對所述直流輸出電壓進行分壓以產(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。