[发明专利]开关电容器功率转换器

权利要求书

1.一种开关电容器功率转换器，包括：

输入端；

输出端；

多个电容器；

多个开关，用于将所述多个电容器选择性地连接至彼此、和/或连接至所述输入端、和/或连接至所述输出端、和/或参考端；以及

控制器，被配置成基于输出电压来操作所述多个开关，从而使得所述多个电容器中的一个或多个电容器连接在所述输入端与所述输出端之间作为：

第一拓扑，以提供第一转换比；或

第二拓扑，以提供第二转换比，其中所述第二转换比不同于所述第一转换比；

所述多个电容器包括一个或多个可变电容器，并且其中所述控制器可以被配置成基于所述输出电压来设置所述一个或多个可变电容器的一个或多个对应的电容值。

2.根据权利要求1所述的开关电容器功率转换器，其中所述控制器被配置成基于所述输出电压与预定阈值电压条件之间的比较来操作所述多个开关。

3.根据权利要求1所述的开关电容器功率转换器，进一步包括：

参考端；

其中：

所述输入端被配置成接收输入电压；

所述输出端被配置成提供输出电压；

所述多个电容器中的每个电容器包括第一板和第二板；

所述控制器耦合至：

所述多个开关；和

所述输出端，

其中所述控制器包括时钟信号输入端，所述时钟信号输入端被配置成接收时钟信号，所述时钟信号具有第一相位和第二相位，

其中，所述控制器被配置成将所述输出电压与预定阈值电压条件进行比较，并且：

如果所述输出电压满足所述预定阈值电压条件，则：

根据所述第一相位期间的第一输入拓扑来配置第一选定组的所述多个开关，从而使得第一选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第一板耦合至所述输入端，并且所述第一选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第二板耦合至所述输出端；以及

根据所述第二相位期间的第一输出拓扑来配置所述第一选定组的所述多个开关，从而使得第一选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第一板耦合至所述输出端，并且所述第一选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第二板耦合至所述参考端，或者

如果所述输出电压不满足所述预定阈值电压条件，则：

根据所述第一相位期间的第二输入拓扑来配置第二选定组的所述多个开关，从而使得第二选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第一板耦合至所述输入端，并且所述第二选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第二板耦合至所述输出端；以及

根据所述第二相位期间的第二输出拓扑来配置所述第二选定组的所述多个开关，从而使得第二选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第一板耦合至所述输出端，并且所述第二选定组的所述多个电容器中的每个电容器的所述第二板耦合至所述参考端，

其中，所述第一输入拓扑不同于所述第二输入拓扑，并且所述第一输出拓扑不同于所述第二输出拓扑。

4.根据权利要求3所述的开关电容器功率转换器，其中：

所述第一输入拓扑和所述第一输出拓扑被配置成提供处于第一输出电压值的所述输出电压，所述第一输出电压值是基于第一比率值与所述输入电压的乘积；并且

所述第二输入拓扑和所述第二输出拓扑被配置成提供处于第二输出电压值的所述输出电压，所述第二输出电压值是基于第二比率值与所述输入电压的乘积，

其中所述第一比率值不同于所述第二比率值。

5.根据权利要求4所述的开关电容器功率转换器，其中选择所述第二输入拓扑和所述第二输出拓扑，从而使得所述第一比率值与所述第二比率值之差小于预定比率值。

6.根据权利要求5所述的开关电容器功率转换器，其中所述控制器被配置成基于以下各项中的一项或多项来设置所述预定比率值：

所述预定阈值电压条件；和

所述输入电压。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的开关电容器功率转换器，其中所述第二输入拓扑和所述第二输出拓扑被配置成提供所述输出电压，从而使得所述输出电压满足所述预定阈值电压条件。