[發明專利]一種開關電容變換器

在審

• 申請號: 202211413108.4
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN116131610A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 梁星;趙煒
• 申請（專利權）人: 上海南芯半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/07;H02M1/088
• 代理公司: 上海君立衡知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31389
• 代理人: 閆雪薇

1.一種開關電容變換器，其特征在于，所述開關電容變換器包括第一支路、第二支路、輔助電路、N個共用功率管和N-1個電容，其中，N為大于或等于3的整數；

所述第一支路包括第一功率管和第二功率管，所述第二支路包括第三功率管和第四功率管，所述第二功率管的第一端和所述第三功率管的第一端連接所述開關電容變換器的輸出端，所述第二功率管的第二端和所述第一功率管的第一端通過第一節點連接，所述第三功率管的第二端和所述第四功率管的第一端通過第二節點連接，所述第一功率管的第二端和所述第四功率管的第二端接地；

所述開關電容變換器的輸入端通過依次連接的所述N個共用功率管連接所述開關電容變換器的所述輸出端，所述N-1個電容中每個電容分別對應各自的相鄰的兩個共用功率管，且每個電容連接其對應的相鄰的兩個共用功率管之間，與所述N個共用功率管相連的任意相鄰的兩個電容中，其中一個電容連接所述第一節點，另一個電容連接所述第二節點；

所述輔助電路的兩端分別連接于所述第一節點與所述第二節點，所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管、所述第四功率管和所述N個共用功率管為主功率管，所述輔助電路用于在全部所述主功率管都關閉的死區時間內，將所述第一節點和所述第二節點中其中一個節點的電荷轉移到另一個節點，各所述主功率管兩端的電壓差變為零，使各所述主功率管零電壓開通。

2.根據權利要求1所述的開關電容變換器，其特征在于，當N＝4時，所述N個共用功率管包括第五功率管、第六功率管、第七功率管和第八功率管，所述N-1個電容包括第一電容、第二電容和第三電容；

所述第八功率管的第一端為所述開關電容變換器的所述輸入端，與外部輸入電壓連接，所述第八功率管的第二端分別與所述第三電容的第一端和所述第七功率管的第一端連接；所述第七功率管的第二端分別與所述第二電容的第一端和所述第六功率管的第一端連接；所述第六功率管的第二端分別與所述第一電容的第一端和所述第五功率管的第一端連接；所述第五功率管的第二端分別與所述第二功率管的第一端和所述第三功率管的第一端連接，所述第五功率管的第二端也連接所述開關電容變換器的所述輸出端；

所述第一電容的第二端和所述第三電容的第二端連接所述第一節點，所述第二電容的第二端連接所述第二節點。

3.根據權利要求1所述的開關電容變換器，其特征在于，當N為大于或等于5的整數時，所述N個共用功率管包括依次連接的第一共用功率管、第二共用功率管、…、第N-3共用功率管、第N-2共用功率管、第N-1共用功率管和第N共用功率管，所述N-1個電容包括第一電容、第二電容、第三電容、…、第N-1電容；

所述開關電容變換器的所述輸入端依次通過所述第N共用功率管、所述第N-1共用功率管、所述第N-2共用功率管、所述第N-3共用功率管、…、所述第二共用功率管和所述第一共用功率管連接所述開關電容變換器的所述輸出端；

所述第一電容的第一端連接所述第一共用功率管和所述第二共用功率管之間，所述第一電容的第二端連接所述第一節點，以使得所述N-1個電容中的M個電容連接所述第一節點，所述N-1個電容中的N-M-1個電容連接所述第二節點，其中，當N為偶數時，M＝N/2，當N為奇數時，M＝(N-1)/2。

4.根據權利要求3所述的開關電容變換器，其特征在于，當N為偶數時，所述第N-1電容為第2M-1電容，所述第2M-1電容的第一端連接在所述第N-1共用功率管和所述第N共用功率管之間，所述第一電容、所述第三電容、…、和所述第2M-1電容的第二端連接所述第一節點；

當N為奇數時，所述第N-1電容為第2(N-M-1)電容，所述第2(N-M-1)電容的第一端連接在所述第N-1共用功率管和所述第N共用功率管之間，所述第二電容、…、和所述第2(N-M-1)電容的第二端連接所述第二節點。