用于电机驱动芯片高压电荷泵电路设计.pdf

第37卷 第4期 电 子 器 件 V01．37 No．4 2014年 8月 ChineseJournalofElectronDevices Aug．2014 Design ofaHighVoltageChargePumpCircuitforM otorDrivers G 0Aihua (HuaianCollegeofInformationTechnology，Huai’anJiangsu223003，China) Abstract：Basedon switched capacitorsystem theory，achargepumpwasdesigned，which couldprovide supply voltageformotordriverICs．To achievethe goal，azerotemperature coefficienthigh voltagedifferencedetection circuit，~edbackcircuitsand currentcontrolcircuitsweredesigned．SimulationbasedonHHNEC 0．35 Ixm BCD processhadbeencompletedandthechipwasfabricated．Experimentalresultsdemonstratethattheoutputvohage varieslinearwith theinputvoltageandtheripplevoltageisasloweras560mV．Theresultisconsistentwith the goaloftheprojectanditprovesthecorrectnessoftheprojectplan． Keywords：powermanagement；chargepump；switchcapacitor；steppermotor EEACC：8110；8340 doi：10．3969／j．issn．1005—9490．2014．04．014 用于电机驱动芯片的高压电荷泵电路设计水 郭艾华 (淮安信息职业技术学院，江苏 淮安223003) 摘 要 ：基于开关电容系统理论，提出了一种用于步进电机芯片中H桥驱动电路的电荷泵电路。电路设计了零温度系数的 高压压差检测电路、线形调制的反馈控制电路和泵电容充电电流控制电路。基于HHNEC0．35 mBCD工艺平台进行电路设 计 ，并完成流片。测试结果显示，电荷泵电路输出电压跟随输入电压线性变化，输出电压范围为 13V～41V，纹波电压大小约 为560mV。所获结果与设计 目标保持一致，证明了设计思想的正确性。 关键词 ：电源管理；电荷泵；开关电容；步进电机 中图分类号：TN432 文献标识码 ：A 文章编号：1005—9490(2014)04—0645—05 基于开关电容技术的电荷泵以其低成本、低电 不适于高压电路中的电荷泵设计；低压电路中的电 磁干扰和高功率效率的优 良特性，广泛用于各种芯 容充放 电方式 ，在高压电路中启动效率低，启动 片中的升压 电路模块 J。步进 电机驱动芯片主要 时间长，放电时峰值电流大，不能应用于高压电路中 包括控制电路，H桥驱动电路和电源管理模块。其 的电荷泵设计。 中，H桥栅极驱动电压则来 自于电源管理模块中的 电荷泵电路的升压输出电压。电荷泵电路将驱动芯 。 片宽输入范围的高电压转化为与输入 电压成线性关 系的升压输出电压，如图 1所示。为了实现图 1所 。 示的线性升压关系，需要在 电荷泵 中设计特殊的反 O 馈控制环路，以调节和稳定输 出电压 。