[发明专利]开关电容转换器及控制方法

权利要求书

1.一种开关电容功率转换器的控制方法，包括：

配置开关电容转换器在切换模式下工作；以及

配置所述开关电容转换器在对所述开关电容转换器应用充电模式后进入旁路模式，其中，作为应用所述充电模式的结果，所述开关电容转换器具有从所述切换模式至所述旁路模式的平滑转换；

所述方法还包括：配置所述开关电容转换器在收到进入所述切换模式的命令并且输出电容两端的电压大于输入电源的电压的一半加上预定电压后离开所述充电模式并进入放电模式。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在离开所述旁路模式之后且在进入所述切换模式之前，配置所述开关电容转换器在对所述开关电容转换器应用放电模式后离开所述旁路模式并进入所述切换模式，其中，作为应用所述放电模式的结果，所述开关电容转换器具有从所述旁路模式至所述切换模式的平滑转换。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述开关电容转换器包括：

在所述输入电源和地之间串联连接的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；

电荷泵电容，连接在所述第一开关和所述第二开关的公共节点与所述第三开关和所述第四开关的公共节点之间；以及

所述输出电容，连接至所述第二开关和所述第三开关的公共节点和地。

4.如权利要求3所述的方法，其中：

在所述切换模式中，所述开关电容转换器用作分压器；

在所述旁路模式中，所述第一开关、所述第二开关和所述第四开关始终导通，所述第三开关始终关断；

在所述充电模式中，所述第二开关和所述第四开关始终导通，所述第三开关始终关断，所述第一开关被配置为具有电流基准的线性调节器，以限制流经所述线性调节器的电流；和

在所述放电模式中，所述第二开关和所述第四开关始终导通，所述第一开关和所述第三开关始终关断。

5.如权利要求3所述的方法，还包括：

在所述充电模式中，使用线性调节器对所述电荷泵电容和所述输出电容充电，直到所述输出电容两端的电压近似等于所述输入电源的电压；以及

在所述放电模式中，使用连接至所述输出电容的负载对所述电荷泵电容和所述输出电容放电，直到所述输出电容两端的电压近似等于所述输入电源的所述电压的一半。

6.如权利要求3所述的方法，还包括：

接收进入所述旁路模式的命令；

进入所述充电模式以对所述电荷泵电容和所述输出电容充电；以及

在所述输出电容两端的电压超过所述输入电源的电压减去预定电压之后进入所述旁路模式。

7.如权利要求3所述的方法，还包括：

接收进入所述切换模式的命令；

进入所述放电模式以对所述电荷泵电容和所述输出电容放电；以及

在所述输出电容两端电压落入从所述输入电源的电压的一半减去预定电压至所述输入电源的所述电压的一半加上所述预定电压的范围内之后进入所述切换模式。

8.如权利要求3所述的方法，还包括：

配置所述开关电容转换器在收到进入所述旁路模式的命令并且所述输出电容两端的电压小于所述输入电源的电压减去预定电压之后离开所述放电模式并进入所述充电模式。

9.如权利要求3所述的方法，还包括：

配置所述开关电容转换器在所述输出电容两端电压小于所述输入电源的电压的一半减去预定电压之后离开所述放电模式并进入所述充电模式。

10.一种包括开关电容功率转换器的装置，所述开关电容功率转换器包括：

在输入电源和地之间串联连接的多个开关，其中：

所述开关电容功率转换器被配置为在四种不同工作模式下工作；以及

至少一个开关被配置为在四种不同工作模式中的一个工作模式下在电流限制下工作；

其中，所述开关电容转换器被配置为在收到进入切换模式的命令并且输出电容两端的电压大于输入电源的电压的一半加上预定电压后离开充电模式并进入放电模式。