一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构制造技术

本发明专利技术公开了一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构，该电源架构包括输入源、第一功率变换部分、开关网络和第二功率变换部分，其中第一功率变换部分是一个固定转压比的转换器结构，包含一个级数为n的开关电容型电路。开关网络是一个多端口输入、双端口输出的电路结构，第二功率变换部分是一个双端口输入、单端口输出三端口电路。所述的电源架构能够降低开关点的摆幅，降低电感的体积，提高功率密度和效率。适用于现代计算SOC领域的电源应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构。

技术介绍

[0002]近年来，现代计算SOC通常在1V及以下的输出电压下需要较高的输出电流，这给向CPU供电提出了较大的挑战。通常采用全集成稳压器实现局部降压以缓解电流压力。如何实现高效率的、宽范围电压输出、高瞬态响应的DC
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DC变换器是现代计算SOC的难点问题。
[0003]文献A 93.8％ Peak Efficiency,5V
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Input,10A Max ILOAD Flying Capacitor Multilevel Converter in 22nm CMOS Featuring Wide Output Voltage Range and Flying Capacitor Precharging(2019IEEE International Solid
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State Circuits Conference
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(IS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构，其特征在于，包括输入源、与输入源连接的第一功率变换部分、第二功率变换部分以及位于第一功率变换部分和第二功率变换部分之间的开关网络；所述的第一功率变换部分是一个固定转压比的转换器结构；第一功率变换部分包括2n个开关管，2n
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2个电容和若干个输出端口；第i
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1个电容跨接在第i个开关管的漏极和第i+1个开关管的源极，其中i≠1且i≠2n；从而每个电容两端都形成固定电压差的电源轨；这些电源轨的高低电平作为多端口的输出电压与开关网络相连接；所述开关网络包括多个输入端口和两个输出端口；多个输入端口与第一功率变换部分形成的多个电源轨相连接，输出端口与第二功率变换部分相连接；开关网络提供选通作用，选择不同的电源轨提供给接下来的第二功率变换部分；所述第二功率变换部分为可调转压比的转换器结构；第二功率变换部分包括输入的端口、输出端口、若干个高侧功率管和若干个低侧功率管；第二功率变换部分用于输入的端口与开关网络的输出端口连接，用于输出的端口与外部负载相连；所述高侧功率管和低侧功率管用于调节输出电压大小。2.根据权利要求1所述的一种基于开关电容的多级多电平直流电源架构，其特征在于，2n个开关管按顺序进行标号，其中标号为奇数的开关管其驱动信号的时序一致，使得标号为奇数的开关管同时导通；标号为偶数的开关管其驱动信号的时序一...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈万园，巩冰若，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：