动态控制、内部调节电荷泵功率变换器

摘要

一种通过动态控制电荷泵的开关矩阵高效提供电功率的电荷泵功率变换器。该变换器没有采用基于振荡器的开环控制，而是使用动态控制器通过检测输出电压，因应改变电荷泵的工作频率，按需要提供功率。而且，该闭环动态控制用内部固有的电压调整机制来稳定电荷泵功率变换器的输出电压，免除了在功率变换器的下游额外附加低效的降压稳压器。另外，这种闭环动态控制使得即使输入电压改变的情况下，还可以维持所需的输出电压。还有，动态控制采纳了在电荷泵中使用大容量电容器的优点。该功率变换器可以在亚伏级输入电压下、结合电荷泵开关矩阵中低阈值和低接通电阻的MOSFET开关工作。渐进启动电路进一步允许该功率变换器即使在亚伏级的输入电压下也能从放电状态开始启动。

主权项

1.一种功率变换器，其特征在于：包括负载电容器和浮动(fly)电容器的电源输出级，所述功率输出级经过配置接收来自能源的输入电压并且在输出端子两端提供输出电压，所述负载电容器与所述两个输出端子电连接，所述电源输出级经进一步配置可以在充电状态和放电状态之间转换，其中，所述充电状态包括将所述浮动电容器与所述输入电压作电气上的并联，而在所述放电阶段包括将所述浮动电容器与所述负载电容器并联，以及动态控制器，它工作时可连接到所述功率输出级、并且适合于对所述负载电容器两端的工作电压和预定的基准电压作出反应而控制从所述充电状态到所述放电状态的转换。