一种NMOS通路开关控制电路

摘要

本发明提供了一种NMOS通路开关控制电路，包括：NMOS管、第一低压差线性转换器和双电荷泵调压电路；NMOS管的漏极、第一低压差线性转换器的输入端和双电荷泵调压电路的第一输入端和双电荷泵调压电路的第一输出端均与电源连接；第一低压差线性转换器的输出端与双电荷泵调压电路的第二输入端连接；双电荷泵调压电路的第二输出端与NMOS管的栅极连接；NMOS管的源极与待充电设备连接。本发明通过设置双电荷泵调压电路能够在输入电压低于NMOS管的栅源电压时，使NMOS管正常导通，进而提高充电器的供电效率。

权利要求

1.一种NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述电路，包括：NMOS管、第一低压差线性转换器和双电荷泵调压电路；

所述NMOS管的漏极、所述第一低压差线性转换器的输入端和所述双电荷泵调压电路的第一输入端和所述双电荷泵调压电路的第一输出端均与电源连接；

所述第一低压差线性转换器的输出端与所述双电荷泵调压电路的第二输入端连接；

所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接；

所述NMOS管的源极与待充电设备连接；

所述双电荷泵调压电路，具体包括：

输入检测电路、第一级电荷泵、第二级电荷泵和电压钳位电路；

所述输入检测电路的输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与所述电源连接；

所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接；

所述第二级电荷泵的第一端口和所述第一级电荷泵的第一端口均与所述第一低压差线性转换器的输出端连接；

所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端分别与所述NMOS管的栅极和所述电压钳位电路的第一端连接；所述电压钳位电路的第二端与待充电设备连接。

2.根据权利要求1所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述双电荷泵调压电路，具体包括：输入检测电路、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

所述输入检测电路的输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与所述电源连接；

所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接；

所述第二级电荷泵的第一端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输入端与所述第一低压差线性转换器的输出端连接；

所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接。

3.根据权利要求1所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述电压钳位电路，具体包括：齐纳二极管；

所述齐纳二极管的负极所述电压钳位电路的第一端分别与第一级电荷泵的第二端口和所述NMOS管的栅极连接；

所述齐纳二极管的正极作为所述电压钳位电路的第二端与所述NMOS的源极连接。

4.根据权利要求1所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述电压钳位电路，具体包括：n个PMOS管；

第i个PMOS管的栅极和漏极均与第i+1个PMOS管的源极连接；i＝1，...，n；

第1个PMOS管的源极作为所述电压钳位电路的第一端与第一级电荷泵的第四端口和所述NMOS开关的栅极连接；第n个PMOS管的栅极和漏极连接后作为所述电压钳位电路的第二端分别与所述NMOS开关的源极连接。

5.根据权利要求1或2所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述输入检测电路，具体包括：第一电阻、第二电阻和运算放大器；

所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述运算放大器的正输入端连接；

所述第一电阻的第二端作为所述输入检测电路的输入端与所述电源连接；

所述第二电阻的第二端接地；

所述运算放大器的负输入端输入参考电压；所述运算放大器的输出端作为所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接。

6.根据权利要求1所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述双电荷泵调压电路，具体包括：输入检测电路、第二低压差线性转换器、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

所述输入检测电路的输入端、第一低压差线性转换器的输入端和第二低压差线性转换器的第一输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与电源连接；

第一低压差线性转换器的输出端与所述第一级电荷泵的控制端连接；

所述输入检测电路的输出端分别于所述第二低压差线性转换器的第二输入端和所述第二级电荷泵的控制端连接；

所述第二低压差线性转换器的输出端与所述第二级电荷泵的第一端口连接；

所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接。

7.根据权利要求6所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述输入检测电路，具体包括：第一电阻、第二电阻和运算放大器；

所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述运算放大器的正输入端连接；

所述第一电阻的第二端作为所述输入检测电路的输入端与所述电源连接；

所述第二电阻的第二端接地；

所述运算放大器的负输入端输入参考电压；所述运算放大器的输出端作为所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端和所述第二低压差线性转换器的第二输入端连接。

8.根据权利要求1或2或6所述的NMOS通路开关控制电路，其特征在于，所述第一级电荷泵和所述第二级电荷泵，均包括：第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和飞电容；

所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端均与所述飞电容的第一端连接；

所述第三开关的第一端和所述第四开关的第一端均与所述飞电容的第二端连接；

所述第一开关的第二端与所述第一端口连接；

所述第二开关的第二端与所述第二端口连接；

所述第三开关的第二端与所述第三端口连接；

所述第四开关的第二端与所述第四端口连接。

说明书

一种NMOS通路开关控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及电源控制技术领域，特别是涉及一种NMOS通路开关控制电路。

背景技术

[0002] 目前快充技术在智能手机、笔记本电脑、平板电脑等便携式智能移动电子上的普及率越来越高，尤其是USB PPS(Universal Serial Bus Programmable Power Supply通用串行总线可编程电源)支持3.3V～21V范围内20mV连续调压，能够支持电池直充技术，由于电池直充具有更高的效率，因此USB PPS快速成为USB PD(Universal Serial Bus Power Delivery通用串行总线功率传输)适配器的基本需求。

[0003] 当适配器支持USB PPS规范时，协议要求必须支持在3.3V～21V范围内实现20mV步进连续调压。而且在适配器和充电设备之间的快充协议沟通没有成功时，适配器必须输出零电位，当沟通成功充电设备发出电源需求申请时，适配器才能按照充电设备的申请输出相应的电源。因此，USB PD适配器输出端一般都有通路开关，用于电源通路的控制。

[0004] 电源通路一般采用PMOS或者NMOS来实现。当使用NMOS作为通路MOS时，现有方法如图1所示，是采用电荷泵将NMOS的栅极泵高到输出电压高一定值(比如5V)，高出的电压值一般是利用LDO从输入电源产生。而当输入电源电压低于5V时，由于LDO只有降压功能，因此只能产生比输入电源更低的电压。因此，当充电器输出3.3V电压时，LDO只能输出3.3V，现有技术，经过电荷泵只能将NMOS的栅源电压控制到3.3V。此时栅极电压比较低，因此NMOS内阻变大，造成NMOS电源通路上的功耗增大，由此会降低充电器供电效率，甚至造成充电器发热严重，导致充电器系统不能正常工作。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种NMOS通路开关控制电路，能够在输入电压低于NMOS管的栅源电压时，使NMOS管正常导通，进而提高充电器的供电效率。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0007] 一种NMOS通路开关控制电路，包括：

[0008] NMOS管、第一低压差线性转换器和双电荷泵调压电路；

[0009] 所述NMOS管的漏极、所述第一低压差线性转换器的输入端和所述双电荷泵调压电路的第一输入端和所述双电荷泵调压电路的第一输出端均与电源连接；

[0010] 所述第一低压差线性转换器的输出端与所述双电荷泵调压电路的第二输入端连接；

[0011] 所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接；

[0012] 所述NMOS管的源极与待充电设备连接。

[0013] 可选的，所述双电荷泵调压电路，具体包括：

[0014] 输入检测电路、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

[0015] 所述输入检测电路的输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与所述电源连接；

[0016] 所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接；

[0017] 所述第二级电荷泵的第一端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输入端与所述第一低压差线性转换器的输出端连接；

[0018] 所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0019] 所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

[0020] 所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

[0021] 所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接。

[0022] 可选的，所述双电荷泵调压电路，具体包括：

[0023] 输入检测电路、第一级电荷泵、第二级电荷泵和电压钳位电路；

[0024] 所述输入检测电路的输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与所述电源连接；

[0025] 所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接；

[0026] 所述第二级电荷泵的第一端口和所述第一级电荷泵的第一端口均与所述第一低压差线性转换器的输出端连接；

[0027] 所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0028] 所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

[0029] 所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

[0030] 所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端分别与所述NMOS管的栅极和所述电压钳位电路的第一端连接；所述电压钳位电路的第二端与待充电设备连接。

[0031] 可选的，所述电压钳位电路，具体包括：齐纳二极管；

[0032] 所述齐纳二极管的负极所述电压钳位电路的第一端分别与第一级电荷泵的第二端口和所述NMOS管的栅极连接；

[0033] 所述齐纳二极管的正极作为所述电压钳位电路的第二端与所述NMOS的源极连接。

[0034] 可选的，所述电压钳位电路，具体包括：

[0035] n个PMOS管；

[0036] 第i个PMOS管的栅极和漏极均与第i+1个PMOS管的源极连接；i＝1，...，n；

[0037] 第1个PMOS管的源极作为所述电压钳位电路的第一端与第一级电荷泵的第四端口和所述NMOS开关的栅极连接；第n个PMOS管的栅极和漏极连接后作为所述电压钳位电路的第二端分别与所述NMOS开关的源极连接。

[0038] 可选的，所述输入检测电路，具体包括：

[0039] 第一电阻、第二电阻和运算放大器；

[0040] 所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述运算放大器的正输入端连接；

[0041] 所述第一电阻的第二端作为所述输入检测电路的输入端与所述电源连接；

[0042] 所述第二电阻的第二端接地；

[0043] 所述运算放大器的负输入端输入参考电压；所述运算放大器的输出端作为所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端连接。

[0044] 可选的，所述双电荷泵调压电路，具体包括：

[0045] 输入检测电路、第二低压差线性转换器、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

[0046] 所述输入检测电路的输入端、第一低压差线性转换器的输入端和第二低压差线性转换器的第一输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与电源连接；

[0047] 第一低压差线性转换器的输出端与所述第一级电荷泵的控制端连接；

[0048] 所述输入检测电路的输出端分别于所述第二低压差线性转换器的第二输入端和所述第二级电荷泵的控制端连接；

[0049] 所述第二低压差线性转换器的输出端与所述第二级电荷泵的第一端口连接；

[0050] 所述第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0051] 所述第二级电荷泵的第四端口与所述第一级电荷泵的第三端口连接；

[0052] 所述第一级电荷泵的第四端口作为所述双电荷泵调压电路的第一输出端与所述电源连接；

[0053] 所述第一级电荷泵的第二端口作为所述双电荷泵调压电路的第二输出端与所述NMOS管的栅极连接。

[0054] 可选的，所述输入检测电路，具体包括：

[0055] 第一电阻、第二电阻和运算放大器；

[0056] 所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端和所述运算放大器的正输入端连接；

[0057] 所述第一电阻的第二端作为所述输入检测电路的输入端与所述电源连接；

[0058] 所述第二电阻的第二端接地；

[0059] 所述运算放大器的负输入端输入参考电压；所述运算放大器的输出端作为所述输入检测电路的输出端与所述第二级电荷泵的控制端和所述第二低压差线性转换器的第二输入端连接。

[0060] 可选的，所述第一级电荷泵和所述第二级电荷泵，均包括：

[0061] 第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和飞电容；

[0062] 所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端均与所述飞电容的第一端连接；

[0063] 所述第三开关的第一端和所述第四开关的第一端均与所述飞电容的第二端连接；

[0064] 所述第一开关的第二端与所述第一端口连接；

[0065] 所述第二开关的第二端与所述第二端口连接；

[0066] 所述第三开关的第二端与所述第三端口连接；

[0067] 所述第四开关的第二端与所述第四端口连接。

[0068] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

[0069] 本发明提供了一种NMOS通路开关控制电路，包括：NMOS管、第一低压差线性转换器和双电荷泵调压电路；NMOS管的漏极、第一低压差线性转换器的输入端和双电荷泵调压电路的第一输入端和双电荷泵调压电路的第一输出端均与电源连接；第一低压差线性转换器的输出端与双电荷泵调压电路的第二输入端连接；双电荷泵调压电路的第二输出端与NMOS管的栅极连接；NMOS管的源极与待充电设备连接。本发明通过设置双电荷泵调压电路能够在输入电压低于NMOS管的栅源电压时，使NMOS管正常导通，进而提高充电器的供电效率。

附图说明

[0070] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0071] 图1为现有技术中的NMOS通路开关控制电路；

[0072] 图2为本发明实施例一中的NMOS通路开关控制电路；

[0073] 图3为本发明实施例二中的NMOS通路开关控制电路；

[0074] 图4为本发明实施例中第二低压差线性转换器的第一电路图；

[0075] 图5为本发明实施例中第二低压差线性转换器的第二电路图；

[0076] 图6为本发明实施例中第一级电荷泵电路图；图6(a)为本发明实施例中的第一级电荷泵开关控制图；图6(b)为本发明实施例中的第一级电荷泵开关电路图；

[0077] 图7为本发明实施例三中的NMOS通路开关控制电路；

[0078] 图8为本发明实施例中输入检测电路图；

[0079] 图9为本发明实施例四中电压钳位电路图。

具体实施方式

[0080] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0081] 本发明的目的是提供一种NMOS通路开关控制电路，能够输入电压低于NMOS管的栅源电压时，使NMOS管正常导通，进而提高充电器的供电效率。

[0082] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0083] 实施例一

[0084] 图2为本发明实施例一中的NMOS通路开关控制电路，如图2所示，本实施例提供了一种NMOS通路开关控制电路，包括：

[0085] NMOS管、第一低压差线性转换器和双电荷泵调压电路；

[0086] NMOS管的漏极、第一低压差线性转换器的输入端和双电荷泵调压电路的第一输入端和双电荷泵调压电路的第一输出端均与电源连接；

[0087] 第一低压差线性转换器的输出端与双电荷泵调压电路的第二输入端连接；

[0088] 双电荷泵调压电路的第二输出端与NMOS管的栅极连接；

[0089] NMOS管的源极与待充电设备连接。

[0090] 其中，双电荷泵调压电路，具体包括：

[0091] 输入检测电路、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

[0092] 输入检测电路的输入端作为双电荷泵调压电路的第一输入端与电源连接；

[0093] 输入检测电路的输出端与第二级电荷泵的控制端连接；

[0094] 第二级电荷泵的第一端口作为双电荷泵调压电路的第二输入端与第一低压差线性转换器的输出端连接；

[0095] 第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0096] 第二级电荷泵的第四端口与第一级电荷泵的第三端口连接；

[0097] 第一级电荷泵的第四端口作为双电荷泵调压电路的第一输出端与电源连接；

[0098] 第一级电荷泵的第二端口作为双电荷泵调压电路的第二输出端与NMOS管的栅极连接。

[0099] 图8为本发明实施例中输入检测电路图，如图8所示，本实施例提供的输入检测电路，具体包括：

[0100] 第一电阻R1、第二电阻R2和运算放大器；

[0101] 第一电阻的第一端、第二电阻的第一端和运算放大器的正输入端连接；

[0102] 第一电阻的第二端作为输入检测电路的输入端与电源连接；

[0103] 第二电阻的第二端接地；

[0104] 运算放大器的负输入端输入参考电压；运算放大器的输出端作为输入检测电路的输出端与第二级电荷泵的控制端连接。

[0105] 第一级电荷泵的电路结构如图6所示；其中，图6(a)为本发明实施例中的第一级电荷泵开关控制图；图6(b)为本发明实施例中的第一级电荷泵开关电路图；第一级电荷泵和第二级电荷泵，均包括：

[0106] 第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和飞电容；

[0107] 第一开关的第一端和第二开关的第一端均与飞电容的第一端连接；

[0108] 第三开关的第一端和第四开关的第一端均与飞电容的第二端连接；

[0109] 第一开关的第二端与第一端口连接；

[0110] 第二开关的第二端与第二端口连接；

[0111] 第三开关的第二端与第三端口连接；

[0112] 第四开关的第二端与第四端口连接。

[0113] 具体的，采用如图2所示的做法，在现有的电荷泵和低压差线性转换器LDO组成的NMOS开关控制电路的基础上，增加了输入检测电路，同时增加了一个第二级电荷泵。假设NMOS正常开启的栅源电压为VGSSET＝5V。当输入电源检测电路检测到VIN>VGSSET时，VIN经过低压差线性转换器LDO可以输出VLDO＝VGSSET(比如5V)，则第二级电荷泵处于旁路模式，直接将VLDO供给第一级电荷泵，此时通路开关控制电路和现有栅级驱动电路(图1)等效，由第一级电荷泵将NMOS的栅电压泵到VIN+VGSSET，因此VGS＝VGSSET＝5V，保证NMOS内阻降低，减少通路压降。

[0114] 当检测到VIN

[0115] 具体的，第一低压差线性转换器采用通用的LDO做法。

[0116] 实施例二

[0117] 图3为本发明实施例二中的NMOS通路开关控制电路，如图3所示，本实施例与实施例一的不同点在于，本实施例提供的双电荷泵调压电路，具体包括：

[0118] 输入检测电路、第二低压差线性转换器、第一级电荷泵和第二级电荷泵；

[0119] 所述输入检测电路的输入端、第一低压差线性转换器的输入端和第二低压差线性转换器的第一输入端作为所述双电荷泵调压电路的第一输入端与电源连接；

[0120] 第一低压差线性转换器的输出端与所述第一级电荷泵的控制端连接；

[0121] 输入检测电路的输出端分别于第二低压差线性转换器的第二输入端和第二级电荷泵的控制端连接；

[0122] 第二低压差线性转换器的输出端与第二级电荷泵的第一端口连接；

[0123] 第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0124] 第二级电荷泵的第四端口与第一级电荷泵的第三端口连接；

[0125] 第一级电荷泵的第四端口作为双电荷泵调压电路的第一输出端与电源连接；

[0126] 第一级电荷泵的第二端口作为双电荷泵调压电路的第二输出端与NMOS管的栅极连接。

[0127] 输入检测电路，具体包括：

[0128] 第一电阻、第二电阻和运算放大器；

[0129] 第一电阻的第一端、第二电阻的第一端和运算放大器的正输入端连接；

[0130] 第一电阻的第二端作为输入检测电路的输入端与电源连接；

[0131] 第二电阻的第二端接地；

[0132] 运算放大器的负输入端输入参考电压；运算放大器的输出端作为输入检测电路的输出端与第二级电荷泵的控制端和第二低压差线性转换器的第二输入端连接。

[0133] 此外，本实施例中的输入检测电路结构与实施例一相同，不同点在于，本实施例输入检测电路中的运算放大器的输出端作为输入检测电路的输出端除了第二级电荷泵的控制端连接，还与第二低压差线性转换器的第二输入端连接。

[0134] 具体的，在现有的电荷泵和LDO组成的NMOS开关控制电路的基础上，增加输入检测电路，增加了第二级电荷，同时增加了一个LDO2(第二低压差线性转换器)，现有的LDO作为第一低压差线性转换器LDO1以示区分。假设NMOS正常开启的栅源电压为VGSSET＝5V。当检测到VIN>VGSSET时，VIN经过LDO1可以输出VLDO1＝VGSSET(比如5V)，第二级电荷泵关断。直接将VLDO1供给第一级电荷泵，此时通路开关控制电路和现有栅级驱动电路(图1)等效，由第一级电荷泵将NMOS的栅电压泵到VIN+VGSSET，因此VGS＝VGSSET＝5V，保证NMOS内阻降低，减少通路压降。

[0135] 当检测到VIN

[0136] 第一阶段，第一级电荷泵的S1和S3闭合，S2和S4断开。第一级电荷泵的正输入VINP(控制端)接LDO1的输出，即输入VIN。负输入端VINN连接到第二级电荷泵输出，即‑(VGSSET‑VIN)。因此飞电容被充电到VGSSET＝VIN+VLDO2。

[0137] 第二阶段，S1和S3断开，S2和S4闭合。VOUTP(第二端口)连接到NMOS通路开关的栅极，VOUTN(第四端口)连接到VIN，由于电容两端电压保持不变，因此VOUTP＝VOUTN+VGSSET＝VIN+VGSSET。从而可以实现电压的叠加，将NMOS栅极泵到VIN+VGSSET。

[0138] 本发明的图3中提到的第二低压差转换器LDO2的基本原理如图4所示，LDO2的目的是产生一个附加电压，提供给第二级电荷泵。当发现VIN

[0139] 图5是对图4的具体描述，其具体原理是，用运算放大器将VGSSET转换为一个和VGSSET成正比的电流，经过PMOS镜像，转换成电流源 灌到一个电阻R上，产生一个和VGSSET成正比的电压。同时，用另一个运算放大器将VIN转换成一个和VIN成正比的电流，然后通过PMOS电流镜像，再通过一级NMOS电流镜像，转换成电流然后连接到和电流源Isource连接的同一个电阻端。由此，可以在该
电阻上产生一个和VGSSET与VIN的差值成正比的电压VR，VIR＝R×(Isource‑Isink)，即VR＝K×(VGSSET‑VIN)。将VR输送给后级的LDO，后级LDO将VR放大到1/K倍，得到VLDO＝VGSSET‑VIN。

[0140] 实施例三

[0141] 图7为本发明实施例三中的NMOS通路开关控制电路；本实施例与实施例一的不同点在于，本实施例提供的双电荷泵调压电路，具体包括：

[0142] 输入检测电路、第一级电荷泵、第二级电荷泵和电压钳位电路；

[0143] 输入检测电路的输入端作为双电荷泵调压电路的第一输入端与电源连接；

[0144] 输入检测电路的输出端与第二级电荷泵的控制端连接；

[0145] 第二级电荷泵的第一端口和第一级电荷泵的第一端口均与第一低压差线性转换器的输出端连接；

[0146] 第二级电荷泵的第二端口和第三端口均接地；

[0147] 第二级电荷泵的第四端口与第一级电荷泵的第三端口连接；

[0148] 第一级电荷泵的第四端口作为双电荷泵调压电路的第一输出端与电源连接；

[0149] 第一级电荷泵的第二端口作为双电荷泵调压电路的第二输出端分别与NMOS管的栅极和电压钳位电路的第一端连接；所述电压钳位电路的第二端与待充电设备连接。

[0150] 电压钳位电路，具体包括：齐纳二极管；

[0151] 齐纳二极管的负极电压钳位电路的第一端分别与第一级电荷泵的第二端口和NMOS管的栅极连接；

[0152] 齐纳二极管的正极作为电压钳位电路的第二端与NMOS的源极连接。

[0153] 进一步的，还可以对图3所示的控制方式进行简化。如图7所示，比如在NMOS的栅级和源极之间增加一个齐纳二极管，作为钳位电路保证栅源电压在VGSSET附近。同时去掉LDO2，第二级电荷泵的输入直接从LDO1取电。则经过两级电荷泵叠加，可以输出2倍VIN，但是由于齐纳二极管反向击穿，从而将NMOS栅源电压钳位在NMOS的栅级和源极之间，所以增加一个齐纳二极管，作为钳位电路保证栅源电压在VGSSET附近。

[0154] 电压钳位电路最简单的方式是采用齐纳二极管，利用齐纳二极管反向击穿电压来实现。当齐纳二极管两端所加电压超过齐纳二极管反向击穿电压，齐纳二极管反向击穿，将两端压降钳制在反向击穿电压。如图7中所示的齐纳二极管，就起到了NMOS栅源电压钳位的作用。此外，第二级电荷泵也可以输出正电位给第一级电荷泵，实现VLDO1和VLDO2电压的叠加。具体方法也是前述负电压叠加法的变种，也是业界通用做法，不再描述。同时，电荷泵结构众多，控制方法多变，稍作改动也可以实现同样的功能。业内基于本发明对电荷泵电路细节的修改，或者对LDO电路细节的修改，都在本发明提出的基本原理限定范围内。

[0155] 实施例四

[0156] 图9为本发明实施例四中电压钳位电路图，如图9所示，本实施例与实施例一的不同点在于，本实施例提供电压钳位电路，具体包括：

[0157] 电压钳位电路，具体包括：

[0158] n个PMOS管；

[0159] 第i个PMOS管的栅极和漏极均与第i+1个PMOS管的源极连接；i＝1，...，n；

[0160] 第1个PMOS管M1的源极作为电压钳位电路的第一端A与第一级电荷泵的第二端口和NMOS开关的栅极连接；第n个PMOS管Mn的栅极和漏极连接后作为电压钳位电路的第二端B分别与NMOS开关的源极连接。如图9所示，采用多个MOS管串联的方式，来实现NMOS栅源电压的钳位功能。其中MOS管可以采用NMOS串联，也可以采用PMOS串联。另外还可以采用二极管或者三极管串联的方式实现，这些实现方式都是电压钳位电路的业界公知技术，在此不再赘述。

[0161] 图8是一种输入电压检测电路的一种实现方式。通过将输入电压用两个电阻分压之后，再将该分压信号连接到比较器正输入端，比较器负输入端连接到参考电压比较，从而检测输入电压是否高于VGSSET。当VIN>VGSSET时，比较器输出高信号。当VIN

[0162] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。