多相位时钟控制的高效率快速稳定升压电荷泵

田培一; 蒋品群; 宋树祥; 夏海英; 蔡超波

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2025122802

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (5) : 27 -37. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2025122802

多相位时钟控制的高效率快速稳定升压电荷泵

田培一, 蒋品群, 宋树祥, 夏海英, 蔡超波

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对能量采集系统中微弱环境能量需高效升压到可用电压的需求，基于交叉耦合升压电荷泵的结构，本文提出一种采用多相位时钟控制的高效率、快速稳定升压电荷泵电路。该电路通过增加辅助MOS管、辅助电容，并采用六相不交叠时钟对电荷传输开关的导通时序进行精确控制，有效抑制电荷回流现象，降低能量损耗；同时结合动态体偏置技术，减小导通损耗并抑制亚阈值泄漏电流，从而进一步提升功率转换效率。基于180 nm CMOS工艺完成电路设计与仿真验证。仿真结果表明，在输入电压0.6 V条件下，单级电荷泵输出电压达1.13 V,最大功率转换效率达95.28%,输出纹波低至40 mV,输出电压在1μs以内稳定，可广泛应用于物联网节点等低功耗能量采集系统。