[发明专利]用于功率转换的装置和用于将第一电压转换为第二电压的方法

权利要求书

1.一种装置，包括第一多个开关、第二多个开关、用于控制所述第一多个开关和第二多个开关的控制器、用于驱动所述第一多个开关中的开关的栅极驱动器、以及第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子被配置成在相应的第一电压和第二电压下耦合至相应的第一外部电路和第二外部电路，其中，在操作期间，所述控制器使所述第一多个开关在连续状态之间进行转变，每个状态以限定在所述状态期间哪些开关将被断开以及哪些开关将被闭合的切换器激活模式为特征，所述转变导致所述第二电压被保持在为所述第一电压的倍数的值，所述控制器使所述第二多个开关在连续状态之间进行转变，每个状态以限定在所述状态期间哪些开关将被断开以及哪些开关将被闭合的切换器激活模式为特征，所述转变导致电容器与所述第二电压耦合或去耦合，并且所述栅极驱动器从所述电容器获得电荷以用于产生使得能够驱动所述第一多个开关中的开关的电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一多个开关中的每个开关的最大额定电压小于所述第一电压和所述第二电压中较大的电压。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述栅极驱动器中的第一栅极驱动器包括第一电力连接和第二电力连接，其中，所述第一电力连接与所述第二电力连接之间的电压差小于或等于所述第一电压和所述第二电压中的较低电压的两倍。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述栅极驱动器中的第一栅极驱动器包括第一电力连接和第二电力连接，其中，所述第一电力连接耦合至所述电容器之一，使得所述第一电力连接与所述第二电力连接之间的电压差小于所述第一电压和第二电压中具有较高幅度的电压。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二多个开关中的开关是通过晶体管来实现，所述晶体管中的每一个具有栅极电压和源极电压，所述装置还包括耦合至所述第二多个开关的电阻分压器。

6.根据权利要求1所述的装置，还包括耦合至所述第二多个开关的电阻分压器，其中，所述第二多个开关中的开关是通过晶体管来实现的，所述晶体管中的每一个具有栅极电压和源极电压，其中，所述电阻分压器被配置成使所述晶体管中的每一个的源极电压至少为低于所述晶体管的相应栅极电压的阈值电压。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置成在经过间隔之后禁止对所述第二多个开关的操作。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二多个开关中的开关是通过晶体管来实现的，所述晶体管中的每一个具有不同的栅极电压。

9.一种装置，包括第一开关组、用于控制所述第一开关组中的开关的控制器、用于驱动所述开关的栅极驱动电路、第一端子和第二端子、以及用于将所述栅极驱动电路耦合至电源的节点，所述第一端子和第二端子被配置用于在相应的第一电压和第二电压下耦合至相应的第一外部电路和第二外部电路，其中，所述电源包括作为耦合至所述开关的开关电容器网络的构成部分的电容器，其中，在操作期间，所述控制器使所述第一开关组中的开关在连续状态之间转变，每个状态以限定在所述状态期间哪些开关将被断开以及哪些开关将被闭合的切换器激活模式为特征，所述转变导致所述第二电压被保持在为所述第一电压的倍数的值，其中，所述节点将所述栅极驱动电路耦合至所述电容器。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一开关组包括沿第一电容器的阳极和第二电容器的阳极之间的路径排列的第一开关，其中，当所述开关断开时跨所述开关的电压差小于所述电容器的阳极之间的电压差。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述电容器包括第一电容器组和第二电容器组，所述装置还包括第二开关组，所述第二开关组选择性地将所述第二端子耦合至所述第一电容器组中的电容器，同时将所述第二端子与所述第二电容器组中的电容器去耦合，其中，在开始所述电源的稳态操作之前，所述控制器使所述第二开关组中的开关允许所述第二电压将电荷朝向所述电源的电容器驱动。