电荷泵作为一种电压变换电路,相较于电感式电压变换电路,具有体积小、易集成且电磁干扰小等优点。由于电荷泵良好的变压特性,它被广泛应用于存储芯片、驱动芯片以及各种物联网设备中,但是电荷泵的电压变换效率、输出纹波和升压速度等仍然难以达到平衡,同时如何让电荷泵在一个较宽的输入电压范围内保持输出电压稳定也是一个重要的研究课题,因而电荷泵控制电路的设计吸引了国内外众多学者的关注。本文首先分析了常见电荷泵内核拓扑架构的特性,根据课题的具体应用场合设计合适的电荷泵内核电路;接着对现有的电荷泵控制方案进行比较,分析各方案的优点与不足;然后根据设计指标,提出了适用于本课题的电荷泵控制电路方案。本方案利用已有的变频控制和跳周期控制电路,设计了一种将二者有机结合同时带有电流驱动模式的控制电路,该电路可在宽输入电压范围内保持输出电压的稳定,同时也可缩短电荷泵升压时间。本文基于CSMC 0.25μm工艺,使用Cadence软件对提出的电荷泵控制电路进行仿真。仿真结果表明,经过控制后的电荷泵输入电压范围可达到2.7V~4.5V,升压时间低于90μs,输出电压为5V,误差率低于1.7%。仿真结果均满足各项设计指标,验证了所设计电路的有效性。