[发明专利]开关电容器转换器及用于限制其启动时的电流的方法

权利要求书

1.一种开关电容器转换器，包括：

用于耦接至输入电源的输入端；

用于向负载提供电力的输出端；

第一开关级，其包括串联连接并插入在所述输入端和所述输出端之间的第一开关和第二开关，所述第一开关包括耦接至所述输入端的第一端子、耦接至所述第二开关的第二端子、以及控制端子；

第一电容器，其将所述第一开关级耦接至所述输出端；

控制器，其能够操作以生成用于控制所述第一开关的第一控制信号和用于控制所述第二开关的第二控制信号，使得所述第一开关和所述第二开关被交替地切换；

输入有效检测器，其能够操作以基于所述输入端处的输入电压来生成输入有效信号，其中，所述输入有效信号表示在所述输入端处正在提供电力；

电压斜坡发生器，其能够操作以响应于接收到所述输入有效信号来生成斜坡电压，其中，所述斜坡电压从最小斜坡电压增加到最大斜坡电压，并且所述电压斜坡发生器将所述斜坡电压的斜率限制为小于在所述输入电压有效时出现的输入电压的斜率；以及

软启动电路，其能够操作以基于所述斜坡电压设置所述第一开关的第二端子处的电压。

2.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，还包括：

在所述输出端处的整流器。

3.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，所述软启动电路包括软启动开关，所述软启动开关具有耦接至所述斜坡电压的第一软启动端子、为所述第一开关提供开关控制参考电压的第二软启动端子、以及软启动控制端子。

4.根据权利要求3所述的开关电容器转换器，其中，所述软启动开关由还控制所述第一开关的所述第一控制信号控制。

5.根据权利要求3所述的开关电容器转换器，还包括：

第一栅极驱动器，其输入所述第一控制信号并输出第一驱动控制信号，所述第一驱动控制信号耦接至所述第一开关的控制端子和所述软启动控制端子，其中，当所述第一控制信号提供有效信号电平时，所述第一驱动控制信号提供用于接通所述第一开关和所述软启动开关的足够电压。

6.根据权利要求3所述的开关电容器转换器，其中，所述软启动电路还包括软启动二极管，所述软启动二极管将所述第二软启动端子耦接至所述第一开关的第二端子。

7.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，所述电压斜坡发生器耦接至所述输入端，并且所述斜坡电压基于所述输入电压。

8.根据权利要求7所述的开关电容器转换器，其中，一旦所述输入电压有效并且已经达到稳态电压电平，则由所述电压斜坡发生器生成的最大斜坡电压为所述输入电压。

9.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，所述电压斜坡发生器包括电阻器和电容器，并且所述斜坡电压的斜率基于所述电阻器的电阻和所述电容器的电容。

10.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，所述电压斜坡发生器包括提供所述斜坡电压的数模转换器DAC，其中，所述DAC定期地增加所述斜坡电压直到所述斜坡电压达到所述最大斜坡电压。

11.根据权利要求10所述的开关电容器转换器，其中，一旦所述输入电压有效并且已经达到稳态电压电平，则所述最大斜坡电压与所述输入电压相同。

12.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，在所述斜坡电压从所述最小斜坡电压增加到所述最大斜坡电压的斜坡上升间隔期间，给定时刻处的斜坡电压确定所述给定时刻处流过所述第一开关的电流。

13.根据权利要求1所述的开关电容器转换器，其中，所述最小斜坡电压为零。