【技术实现步骤摘要】
高转换效率的可重构串联-并联型开关电容电压变换器
本专利技术属于供电系统
，涉及一种高转换效率的可重构串联-并联型开关电容电压变换器。
技术介绍
随着数据中心的建设和消费电子快充的普及，电压变换器的能量密度不断提高，更高的能量密度必然要求更高的转换效率。在这些新的应用领域，传统的电荷泵拓扑获得了广泛的应用。电荷泵是一种开关电容电压变换器，相较于其他电压变换器拓扑，电荷泵最大的特点是只有容性的储能器件，没有感性的储能器件。也正因为这个特点，让电荷泵获得了两个优势：首先，没有磁性储能器件，电荷泵可以瞬间电流为零，使得其天然是软开关，显著的降低了电荷泵的开关损耗；其次，也是因为没有磁性储能器件，电荷泵也就没有由磁性储能器件引入的导通热损耗。基于以上两个原因，电荷泵可以实现更高的转换效率。图1是常见的2:1串联-并联型电荷泵。四个功率管Q1-Q4按照50％占空比交替导通，在一个相位，Q1和Q3导通，Q2和Q4关断；在下一个相位，Q2和Q4导通，Q1和Q3关断。图2表示了CFLY电容在两个相位下的工作情况。在理想的没有负...
【技术保护点】
1.高转换效率的可重构串联-并联型开关电容电压变换器，包括N-1个控制单元和一个控制开关管，N为大于1的正整数；/n第j个所述控制单元包括电容、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管，j为正整数且j∈[1，N-1]；/n第一NMOS管的漏极连接电容的一端并作为第j个所述控制单元的输入端，其源极连接所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器的第一变换端；/n第二NMOS管的漏极连接第j+1个所述控制单元的输入端，其源极连接第三NMOS管的漏极和电容的另一端，第三NMOS管的源极接参考地；/n第N-1个所述控制单元中第二NMOS管的漏极连接所述可重构串联-并联型开关电容电...
【技术特征摘要】
1.高转换效率的可重构串联-并联型开关电容电压变换器，包括N-1个控制单元和一个控制开关管，N为大于1的正整数；
第j个所述控制单元包括电容、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管，j为正整数且j∈[1，N-1]；
第一NMOS管的漏极连接电容的一端并作为第j个所述控制单元的输入端，其源极连接所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器的第一变换端；
第二NMOS管的漏极连接第j+1个所述控制单元的输入端，其源极连接第三NMOS管的漏极和电容的另一端，第三NMOS管的源极接参考地；
第N-1个所述控制单元中第二NMOS管的漏极连接所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器的第一变换端；
其特征在于，将所述N-1个控制单元分为k+1组控制模块，k为不大于N-1的正整数，前k组控制模块中每组包含m个所述控制单元，最后一组控制模块包含t个所述控制单元，k、m、t均为非负整数；
所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器还包括k-1个控制开关管，共有k个控制开关管分别对应所述前k组控制模块，其中第i个控制开关管的漏极连接所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器的第二变换端，其源极连接对应的第i组控制模块中第一个所述控制单元的输入端，i为正整数且i∈[1，M]；
第i个控制开关管的栅极和对应的第i组控制模块中第二NMOS管的栅极连接第i组控制模块的时钟信号，第i组控制模块中第一NMOS管和第三NMOS管的栅极连接第i组控制模块时钟信号的反相信号；
第i组控制模块的时钟信号与第i+1组控制模块的时钟信号反相，第1组控制模块的时钟信号为所述串联-并联型开关电容电压变换器的时钟信号；
最后一组控制模块中第二NMOS管的栅极连接低电平，最后一组控制模块中第一NMOS管和第三NMOS管的栅极连接高电平；
所述可重构串联-并联型开关电容电压变换器能够实现第二变换端和第一变换端的电压转换比为1:1至N:1；当所述可重构串联-...
【专利技术属性】
技术研发人员：马俊，卞坚坚，
申请(专利权)人：上海南芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。