[发明专利]开关电容变换器

权利要求书

1.一种开关电容变换器(100)SCC，其特征在于，包括：

第一电容器和第二电容器(103、104)；

多个功率场效应晶体管(102a-d)FET，其在输入电压节点(106)与接地电压节点(107)之间以梯形布置连接，所述多个功率FET(102a-d)能操作以对所述第一电容器和第二电容器(103、104)进行充电和放电；以及

多个栅极驱动器电路(101a-d、200、300)，每个功率FET(102a-d)的栅极连接到相应栅极驱动器电路(101a-d、200、300)的输出，每个栅极驱动器电路(101a-d、200、300)连接到第一电源电压轨和第二电源电压轨(201、202)并且被布置成响应于相应输入切换信号(sw1_in、sw2_in、sw3_in、sw4_in、IN)向相应功率FET(102a-d)提供栅极电压信号，

其中所述栅极驱动器电路(101a-d、200、300)中的两个或更多个栅极驱动器电路各自包括第一栅极驱动器模块(206)和第二栅极驱动器模块(207)，并且被配置成在以下模式中操作：

第一模式，其中所述第一栅极驱动器模块(206)响应于所述第一栅极驱动器模块(206)的输入(203)处的输入切换信号IN向相应功率FET(102a-d、205)提供所述栅极电压信号，从而通过操作连接在一对电压轨(201、202)之间的第一开关和第二开关(208、209)使得所述栅极电压信号在所述第一电压轨与第二电压轨(201、202)之间切换；以及

第二模式，其中响应于启用电流限制切换信号climit_en，所述第一栅极驱动器模块停用所述第一开关和第二开关(208、209)中的一个开关的切换，并且所述第二栅极驱动器模块(207)操作以限制提供到所述相应功率FET(102a-d、205)的电流。

2.根据权利要求1所述的SCC(100)，其特征在于，所述第一栅极驱动器模块(206)包括逻辑电路(210)，所述逻辑电路(210)被配置成将所述输入切换信号变换成一对切换信号，所述一对切换信号被提供到连接以分别驱动所述第一开关和第二开关(208、209)的相应第一反相器和第二反相器(211a、211b)。

3.根据权利要求2所述的SCC(100)，其特征在于，所述第一开关(208)是p沟道FET并且所述第二开关(209)是n沟道FET，所述第一开关与第二开关(208、209)之间的节点(219)连接到所述相应功率FET(205)的所述栅极。

4.根据权利要求3所述的SCC(100)，其特征在于，所述第二栅极驱动器模块(207)包括放大器(212)，所述放大器(212)具有连接到参考电压电路(214)的第一输入(213)和连接到所述相应功率FET(205)的所述栅极的第二输入(217)，所述参考电压电路(214)包括与连接在所述一对电源电压轨(201、202)之间的第一二极管连接的n沟道FET(216)串联的电流源(215)，所述放大器(212)的所述输入(213)连接到所述电流源(215)与所述第一二极管连接的n沟道FET(216)之间的节点(225)。

5.根据权利要求4所述的SCC(100)，其特征在于，包括连接在所述放大器(212)的所述第一输入(213)与所述第二电源电压轨(202)之间的漏极电压感测电路(301)，所述漏极电压感测电路(301)包括电压感测模块(302)和多个开关(303)，所述电压感测模块(302)被配置成测量所述相应功率FET(205)的漏极电压，并且所述多个开关(303)并联连接在所述放大器(212)的所述第一输入(213)与所述第二电源电压轨(202)之间，所述电压感测模块(302)被配置成随着所述漏极电压升高而逐步闭合所述多个开关。