[发明专利]包含可重构电容器单元的直流-直流变换器

权利要求书

1.一种直流-直流变换器(100，400，500，600，700，800，900)， 其包括：

-可重构电容器单元，其具有基底并且包括多个电容结构，每个电容 结构包括第一和第二导电的电容器电极层以及中间的电介质层；

-开关单元(612)，其包括电连接于不同电容结构之间的多个开关元 件(S1至S7)，其中在第一开关状态中，各开关元件被配置为使两个分 别的电容器电极层相互电连接，而在第二开关状态中，各开关元件被配 置为使所述两个分别的电容器电极层相互断开，所述开关元件具有控制 输入端，并且被配置为根据施加到控制输入端的开关控制信号来呈现第 一开关状态或第二开关状态；以及

-控制单元(614)，其与开关单元连接，并且被配置用于产生并向开 关单元提供各控制信号，以使用电容结构来形成多个多电容器结构(400， 500，600，700，800，900)中的相应一个，

其中在基底中的沟槽中限定至少一个第一电容结构，以限定沟槽填 充，以及

其中在基底中的与第一电容结构相同的沟槽中限定第二电容结构， 以形成相同的沟槽填充部分。

2.根据权利要求1所述的直流-直流变换器，其中电容器电极层与至 少两个内部电容器接线端(144至152)中的相应一个连接。

3.根据权利要求1所述的直流-直流变换器，其中沟槽填充(124至 135)包括至少五个电容器电极层(126，128，130，132，134)，并且其 中控制单元(414，514，614，717，802)被配置用于产生控制信号，以 呈现多个多电容器结构的相应一个，各多电容器结构连接电容器电极层， 从而形成

-电容器的串联连接，

-或者电容器的并联连接，

-或者第一部分电容器的串联和第二部分电容器的并联。

4.根据权利要求1所述的直流-直流变换器，其包括：

-输入端(702，708)，其被配置用于从外部电压源向沟槽式多电容 器件施加直流输入电压；

-输出端(714，716)，其被配置用于从沟槽式多电容器件向外部负 载(720)提供直流输出电压；

-其中，开关单元(S1至S4)被配置用于形成具有连接在输入端之 间的至少两个电容器(C1，C2)的第一多电容器结构，以及形成包括从 内部连接于输出端之间的至少一个输出电容器(C2)的第二多电容器结 构；并且其中

-控制单元(717)被配置用于产生并向开关单元提供控制信号，从 而以开关频率周期地在第一和第二多电容器结构之间进行切换。

5.根据权利要求4所述的直流-直流变换器，其中

-控制单元(717)被配置用于将开关频率调整为如下开关频率值 (f₁)：该开关频率值(f₁)使直流-直流变换器的输出阻抗最小化，并且 同时表示使直流-直流变换器的输出阻抗最小化的一组开关频率值(f_s)中 的最小开关频率值。

6.根据权利要求4所述的直流-直流变换器，其中

-控制单元具有负载传感器输入，其用于接收表示连接于输出端之间 的给定外部负载阻抗的信息，并且其中

-控制单元被配置用于产生并提供控制信号，该控制信号指示开关单 元从第三多电容器结构变为不同的第四多电容器结构，其中在给定外部 负载阻抗的情况下，使用第三多电容器结构的直流-直流变换器呈现较高 的输出阻抗，而使用第四多电容器结构的直流-直流变换器呈现较低的输 出阻抗。

7.根据权利要求4所述的直流-直流变换器，其中

-控制单元具有负载传感器输入，其用于接收表示连接于输出端之间 的给定外部负载阻抗的信息，并且其中

-控制单元被配置用于产生并提供控制信号，所述控制信号指示开关 单元一旦检测到外部负载阻抗从第一值变为第二值，则呈现第五多电容 器结构，其使直流-直流变换器在外部负载阻抗的第一值和第二值的情况 下的各输出电压之差最小。