CN111224540A - 开关电容变换器及其驱动电路 - Google Patents

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Abstract

公开了一种开关电容变换器及其驱动电路。该驱动电路通过复用自举电容，使得每两相开关电容变换器中与输入电压相连的两个开关管的驱动器通过自举电容两端的电压来供电。在一个开关周期内，在这两个开关管之一导通前的预设时间对自举电容充电，并在这两个开关管中另一个导通时为其对应的驱动器提供供电电压。在实现各开关管驱动控制的同时，减小了驱动电路中自举电容的个数，从而使系统体积减小，提高系统的集成度。

Description

开关电容变换器及其驱动电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及开关电容变换器及其驱动电路。
背景技术
在开关电容变换器中，由于开关管的数目较多，且其驱动信号需要隔离，因此在开关电容变换器的驱动电路中常采用多个自举电容以提供相应的驱动电压。但是自举电容必须放在芯片外部，使得系统体积增大，不利于系统的集成度。图1为现有技术中的两相开关电容变换器的驱动电路图，如图所示，除了开关管Q1和Q5的驱动电压直接由基准源Vcc提供，其他开关管(Q2-Q4和Q6-Q8)的驱动电压均通过自举电容Cbs1-Cbs6来提供。如此一来，系统的体积增大，不利于系统的集成。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于利用稳压器并复用自举电容，以减少开关电容变换器的驱动电路中自举电容的数目，从而减小系统的体积，提高系统的集成度。
根据本发明的第一方面，提供了一种开关电容变换器的驱动电路，其中所述开关电容变换器包括第一和第二开关电容支路，其中第一开关电容支路包括第一和第二开关组，第二开关电容支路包括第三和第四开关组，且每个开关组包括高侧开关管和低侧开关管。所述驱动电路包括：
多个驱动器，分别用于驱动所述开关电容变换器的开关管，以及
自举电容，被配置为向与所述输入电压相连的两个高侧开关管对应的驱动器提供供电电压，其中为所述自举电容充电的电压与所述输入电压相关。
优选地，所述自举电容的充电时间和与所述输入电压相连的两个高侧开关管其中之一的部分导通时间相重合，并在所述两个高侧开关管中的另一个导通前放电以为对应的驱动器提供供电电压。
优选地，所述自举电容从所述第一开关组的高侧开关管关断前的第一预设时间开始充电，从而在所述第三开关组的高侧开关管导通前为其对应的驱动器供电；以及所述自举电容从所述第三开关组的高侧开关管关断前的第二预设时间开始充电，从而在所述第一开关组的高侧开关管导通前为其对应的驱动器供电。
优选地，所述第一预设时间等于所述第二预设时间。
优选地，所述第一预设时间为所述第一开关组的高侧开关管的导通时间的1/2，所述第二预设时间为所述第三开关组的高侧开关管的导通时间的1/2。
优选地，所述自举电容的充电路径经由所述第一或第二开关电容支路中的每个开关组的低侧开关管。
优选地，在所述自举电容充电时，所述输入电压为所述自举电容提供能量。
优选地，在所述自举电容充电时，所述第一或第三开关组的低侧开关管对应的驱动器的供电端为所述自举电容提供能量。
优选地，在所述自举电容放电时，所述自举电容的两端选择性地与所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器耦接，以为所述驱动器提供供电电压。
优选地，在所述自举电容充电时，所述输入电压直接给自举电容充电至等于所述输入电压。
优选地，在所述自举电容放电时，所述自举电容的正极选择性地与所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端相连，所述自举电容的负极与参考源相连。
优选地，所述自举电容的正极选择性地耦接到所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端。
优选地，所述驱动电路还包括：
两组选择开关，其中第一组选择开关被配置为使得所述自举电容的负极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的负供电端，第二组选择开关被配置为使得所述自举电容的正极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端。
优选地，每组选择开关包括两个开关，分别受控于第一开关控制信号和第二开关控制信号而进行开关动作，其中所述第一和第二开关控制信号互补，且所述第一开关控制信号比第一驱动信号提前第一预设时间关断，所述第二开关控制信号比第二驱动信号提前第二预设时间关断。
优选地，所述第一驱动信号用以驱动所述第一开关电容支路中的高侧开关管以及所述第二开关电容支路中的低侧开关管，所述第二驱动信号用以驱动所述第一开关电容支路中的低侧开关管以及所述第二开关电容支路中的高侧开关管。
优选地，所述驱动电路还包括：
两组选择开关，其中第一组选择开关被配置为使得所述自举电容的负极选择性地耦接至所述参考地或参考源，第二组选择开关被配置为使得所述自举电容的正极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端。
优选地，所述驱动电路还包括：
二极管，正向串联在所述自举电容的充电路径的供电源与所述自举电容的正极之间。
优选地，所述驱动电路还包括：
多个稳压器，被配置为将接收到的电压进行转换，以分别为所述第一和第三开关组的低侧开关管以及所述第二和第四组的高侧开关管对应驱动器提供供电电压。
优选地，所述第二开关组和第四开关组的低侧开关管对应的驱动器由参考源提供供电电压。
根据本发明的第二方面，提供了一种开关电容变换器，包括：
第一和第二开关电容支路，其中第一开关电容支路包括第一和第二开关组，第二开关电容支路包括第三和第四开关组，且每个开关组包括高侧开关管和低侧开关管；以及
上述任一项所述的驱动电路。
优选地，所述开关电容支路还包括：
跨接电容，连接在所述每个开关组中两个开关管的公共点之间。
综上所述，本发明的驱动电路通过复用自举电容，使得每两相开关电容变换器中与输入电压相连的两个开关管的驱动器通过自举电容两端的电压来供电。在一个开关周期内，在这两个开关管之一导通前的预设时间对自举电容充电，并在这两个开关管中另一个导通时为其对应的驱动器提供供电电压。在实现各开关管驱动控制的同时，减小了驱动电路中自举电容的个数，从而使系统体积减小，提高系统的集成度
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为现有技术中的两相开关电容变换器的驱动电路图；
图2为本发明实施例的开关电容变换器的第一种驱动电路图；
图3为本发明实施例的开关电容变换器的第一种驱动电路的控制信号波形图；
图4为本发明实施例的开关电容变换器的第二种驱动电路图；
图5为本发明实施例的开关电容变换器的第二种驱动电路的控制信号波形图；
图6为本发明实施例的开关电容变换器的第三种驱动电路图；以及
图7为本发明实施例的开关电容变换器的第三种驱动电路的控制信号波形图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图2为本发明实施例的开关电容变换器的第一种驱动电路图。如图2所示，以两相开关电容变换器为例进行说明，包括主功率电路和驱动电路。主功率电路包括两个开关电容支路，其中每个开关电容支路均包括两个开关组，串联连接在输入电压Vin和参考地GND之间，且每一开关组均包括两个串联的开关管。此外，每个开关电容支路还包括跨接电容，连接在每组两个开关管的公共点之间。在本实施例中，第一开关电容支路包括第一开关组和第二开关组，其中第一开关组包括高侧开关管Q1和低侧开关管Q2，第二开关组包括高侧开关管Q3和低侧开关管Q4，依次串联连接在输入电压Vin和参考地GND之间。跨接电容CF1连接在开关管Q1和Q2的第一公共点SWH1和开关管Q3和Q4的第三公共点SWH3之间。第二开关电容支路包括第三开关组和第四开关组，其中第三开关组包括高侧开关管Q5和低侧开关管Q6，第四开关组包括高侧开关管Q7和低侧开关管Q8，依次串联连接在输入电压Vin和参考地GND之间。跨接电容CF2连接在开关管Q5和Q6的第二公共点SWH2和开关管Q7和Q8的第四公共点SWH4之间。应理解，每个开关电容支路中，开关组的个数不限于两个。
此外，每个开关管受对应的驱动器驱动而进行开关动作，在本实施例中，驱动电路包括多个与开关管对应的驱动器。其中，开关管Q1由驱动器D1驱动，开关管Q2由驱动器D2驱动，…，相应地，开关管Q8由驱动器D8驱动。其中，驱动器D4和驱动器D8与参考地GND相连，其供电电压由参考源Vcc直接提供。驱动电路还包括稳压器LDO1-LDO6，其输出端分别与驱动器D1-D3、D5-D7的供电端相连。
在一些实施例中，稳压器采用低压差线性稳压器(LDO)，应理解，稳压器是为了实现电压的转换以及输出稳定的电压，任何具有该功能的稳压器都可以在此应用。
驱动电路还包括自举电容Cbs、二极管D以及两组选择开关。在本实施例中，在自举电容Cbs充电时，由输入电压Vin为自举电容Cbs提供能量；在自举电容Cbs放电时，自举电容Cbs的两端选择性地与驱动器D1和D5的供电端耦接，以分别为其提供供电电压。
具体地，二极管D的正极与输入电压Vin的正端相连，负极与自举电容Cbs的正极相连。第一组选择开关包括开关S1和开关S2，用以使得自举电容Cbs的负极选择性地耦接至驱动器D1或D5的负供电端。其中，开关S1连接在公共点SWH1(即驱动器D1的负供电端)和自举电容Cbs的负极之间，开关S2连接在公共点SWH2(即驱动器D5的负供电端)和自举电容Cbs的负极之间。第二组选择开关包括开关S3和开关S4，被配置为使得自举电容Cbs的正极选择性地耦接至驱动器D1或D5的正供电端。其中，开关S3连接在线性稳压器LDO1的输入端和自举电容Cbs的正极之间，开关S4连接在线性稳压器LDO4的输入端和自举电容Cbs的正极之间。也即，驱动电路通过复用自举电容Cbs，并通过控制选择开关，以根据自举电容Cbs两端的电压选择性地为驱动器D1或D5提供相应的供电电压。
在本实施例中，第一开关电容支路中的高侧开关管Q1、Q3和第二开关电容支路中的低侧开关管Q6、Q8(记为第一驱动组)受第一驱动信号G1控制而进行开关动作，第一开关电容支路中的低侧开关管Q2、Q4和第二开关电容支路中的高侧开关管Q5、Q7(记为第二驱动组)受第二驱动信号G2控制而进行开关动作。开关S1和S3受第一开关控制信号Ga控制而进行开关动作，开关S2和S4受第二开关控制信号Gb控制而进行开关动作。
图3给出了本发明实施例的开关电容变换器的第一种驱动电路的控制信号波形图。如图3所示，驱动信号G1和G2互补。同时，为了避免直通，驱动信号G1和G2之间设置了死区。同样地，开关控制信号Ga和Gb互补。为了避免直通，开关控制信号Ga和Gb之间也设置了死区。应理解，为了便于讨论，可以忽略死区时间。
如图所示，开关控制信号Ga的下降沿比驱动信号G1的下降沿超前了第一预设时间tc1，也即开关S1和S3的关断时刻比第一驱动组的开关管的关断时刻提前了第一预设时间tc1。驱动信号G1的有效时间为ton1，且tc1<ton1。在本实施例，tc1＝1/2ton1。
同样地，开关控制信号Gb的下降沿比驱动信号G2的下降沿超前了第二预设时间tc2，也即开关S2和S4的关断时刻比第二驱动组的开关管的关断时刻提前了第二预设时间tc2。驱动信号G2的有效时间为ton2，且tc2<ton2。在本实施例，tc2＝1/2ton2。
在本实施例中，ton1＝ton2，tc1＝tc2。当然，第一预设时间ton1与第二预设时间ton2也可以不同。对开关电容变换器来说，占空比接近50％时效率最高。
应理解，本实施例中，开关电容变换器的工作原理与现有技术中相同，在此不作详细阐述。在开关电容变换器正常工作时，其输出电压Vout＝1/2Vin，且电容CF1上的电压VCF1与电容CF2上的电压VCF2相等，均为1/2Vin。
下面结合图2，进一步阐述驱动电路的工作过程。在本实施例中，稳压器LDO2和LDO5的输入端的电压为1/2Vin，经转换后输出供电电压以分别提供给驱动器D2和D6，从而驱动开关管Q2和Q6。同样稳压器LDO3和LDO6分别接收电压VCF1和VCF2(均为1/2Vin)，并转换后输出供电电压以提供给驱动器D3和D7，从而驱动开关管Q3和Q7。优选地，经过稳压器转换后的供电电压与参考源Vcc相等。
下面详细阐述自举电容Cbs提供供电电压的工作原理。当驱动信号G1和开关控制信号Gb同时为高电平时，开关管Q6和Q8处于导通状态，开关S2也处于导通状态。输入电压Vin通过二极管D给自举电容Cbs充电，其充电路径为：Vin-D-Cbs-S2-SWH2，此后经两条并联的路径：SWH2-Q6-Vout-GND和SWH2-CF2-Q8-GND。由于公共点SWH2的电压VSWH2＝VCF2＝1/2Vin，因此自举电容Cbs上的电压为Vin-VCF2＝1/2Vin。
此后，当驱动信号G1为低电平时，第一驱动组的开关管受控关断。当驱动信号G2为高电平时，由于开关控制信号Gb维持为高电平，开关S2和S4维持导通状态，因此稳压器LDO4的输入端从自举电容Cbs处抽取电压，经转换后给驱动器D5提供供电电压，以驱动开关管Q5，第二驱动组的其他开关管正常导通。优选地，经过稳压器LDO4转换后的供电电压与参考源Vcc相等。
由于开关控制信号Ga在驱动信号G2为低电平之前的第二预设时间tc2置高，因此当驱动信号G2和开关控制信号Ga同时为高电平时，开关管Q2和Q4处于导通状态，开关S1也处于导通状态。输入电压Vin通过二极管D给自举电容Cbs充电，其充电路径为：Vin-D-Cbs-S1-SWH1，此后经两条并联的路径：SWH1-Q2-Vout-GND和SWH1-CF1-Q4-GND。由于公共点SWH1的电压VSWH1＝VCF1＝1/2Vin，因此自举电容Cbs上的电压为Vin-VCF1＝1/2Vin。
当驱动信号G2为低电平时，第二驱动组的开关管受控关断。当驱动信号G1为高电平时，由于开关控制信号Ga维持为高电平，开关S1和S3维持导通状态，因此稳压器LDO1的输入端从自举电容Cbs处抽取电压，经转换后给驱动器D1提供供电电压，以驱动开关管Q1，第一驱动组的其他开关管正常导通。优选地，经过稳压器LDO1转换后的供电电压与参考源Vcc相等。
此后，开关控制信号Gb在驱动信号G1为低电平之前的第一预设时间tc1置高。因此，当驱动信号G2和开关控制信号Ga同时为高电平时，输入电压Vin再次通过二极管D给自举电容Cbs充电，充电过程如上，如此循环往复。
综上所述，在本实施例的驱动电路中，每两相中与输入电压相连的两个开关管的驱动器通过自举电容两端的电压来供电。在一个开关周期内，在这两个开关管之一导通前的预设时间对自举电容充电，并在两个开关管中的另一个导通时为其对应的驱动器提供供电电压。其中，为自举电容充电的电压与输入电压相关。
本领域技术人员应理解，当开关电容变换器有2N相时，其中N为自然数，每两相复用一个自举电容，为与输入电压相连的两个开关管对应的驱动器提供供电电压。当每相有N个开关组时，其他开关管对应的驱动器以不同的连接方式，获取电压值为1/2N的电压并通过稳压器转换后的电压供电，其中N为自然数。
应理解，在本实施例中，自举电容两端的电压为1/2Vin，若输入电压Vin很高，则不适合直接作为驱动器的供电电压，因此加入稳压器LDO3和LDO6，将其转换为驱动器的正常供电电压，以使得驱动器正常工作。若在输入电压Vin较低的场合，稳压器LDO3和LDO6也可以省略。
图4为本发明实施例的开关电容变换器的第二种驱动电路图。在本实施例中，开关电容变换器的主功率电路的拓扑结构与上述实施例相同，在此不作阐述。驱动电路包括多个与相应的开关管对应的驱动器。其中，开关管Q1由驱动器D1驱动，开关管Q2由驱动器D2驱动，…，相应地，开关管Q8由驱动器D8驱动。其中，驱动器D4和驱动器D8与参考地GND相连，其供电电压由参考源Vcc直接提供。驱动电路还包括稳压器LDO1-LDO4，其输出端分别与驱动器D2、D3、D6和D7的供电端相连。
驱动电路还包括自举电容Cbs、二极管D1和D2以及两组选择开关。在本实施例中，自举电容Cbs充电时，驱动器D2或D6的供电端为自举电容Cbs提供能量；在自举电容Cbs放电时，自举电容Cbs的两端选择性地与驱动器D1和D5的供电端耦接，以分别为其提供供电电压。
具体地，二极管D11的正极与驱动器D2的正供电端相连，负极与二极管D12的负极相连，并共同连接至自举电容Cbs的正极，二极管D12的正极与驱动器D6的正供电端相连。第一组选择开关包括开关S1和开关S2，被配置为使得自举电容Cbs的负极选择性地与驱动器D1或D5的负供电端相连。其中，开关S1连接在公共点SWH1(也即驱动器D1的负供电端)和自举电容Cbs的负极之间，开关S2连接在公共点SWH2(也即驱动器D5的负供电端)和自举电容Cbs的负极之间。第二组选择开关包括开关S3和开关S4，被配置为使得自举电容Cbs的正极选择性地与驱动器D1或D5的正供电端。其中，开关S3连接驱动器D1的正供电端和自举电容Cbs的正极之间，开关S4连接在驱动器D5的正供电端和自举电容Cbs的正极之间。也即，驱动电路通过复用自举电容Cbs，并通过选择开关，以根据自举电容Cbs两端的电压选择性地为驱动器D1或D5提供相应的供电电压。
在本实施例中，开关管Q1、Q3、Q6和Q8(记为第一驱动组)受驱动信号G1控制而进行开关动作，开关管Q2、Q4、Q5和Q7(记为第二驱动组)受驱动信号G2控制而进行开关动作。开关S1和S3受第一开关控制信号Ga控制而进行开关动作，开关S2和S4受第二开关控制信号Gb控制而进行开关动作。
图5给出了本发明实施例的开关电容变换器的第二种驱动电路的控制信号波形图。如图5所示，开关管的驱动信号G1和G2的控制逻辑以及开关S1-S4的开关控制信号Ga和Gb的控制逻辑与第一种驱动电路中完全相同，在此不作详细阐述。
下面结合图4，进一步阐述驱动电路的工作过程。在本实施例中，稳压器LDO1和LDO3的输入端的电压为1/2Vin，经转换后输出供电电压以分别提供给驱动器D2和D6，从而驱动开关管Q2和Q6。同样稳压器LDO2和LDO4分别接收电压VCF1和VCF2(均为1/2Vin)，并转换后输出供电电压以提供给驱动器D3和D7，从而驱动开关管Q3和Q7。优选地，经过稳压器转换后的供电电压与参考源Vcc相等。
下面详细阐述自举电容Cbs提供供电电压的工作原理。当驱动信号G1和开关控制信号Gb同时为高电平时，开关管Q6和Q8处于导通状态，开关S2也处于导通状态。稳压器LDO3的输出端，也即驱动器D6的正供电端通过二极管D12给自举电容Cbs充电，其充电路径为：LDO3的输出端-D12-Cbs-S2-SWH2，此后经两条并联的路径：SWH2-Q6-Vout-GND和SWH2-CF2-Q8-GND。因此自举电容Cbs上的电压为稳压器LDO3的输出端电压，优选地，等于参考源Vcc。
此后，当驱动信号G1为低电平时，第一驱动组的开关管受控关断。当驱动信号G2为高电平时，由于开关控制信号Gb维持为高电平，开关S2和S4维持导通状态，因此自举电容Cbs两端的电压直接给驱动器D5供电，以驱动开关管Q5，第二驱动组的其他开关管正常导通。应理解，由于自举电容Cbs两端的电压(等于参考源Vcc)处于驱动器的正常供电电压范围内，因此不需要额外加入稳压器作电压转换。
由于开关控制信号Ga在驱动信号G2为低电平之前的第二预设时间tc2置高，因此当驱动信号G2和开关控制信号Ga同时为高电平时，开关管Q2和Q4处于导通状态，开关S1也处于导通状态。稳压器LDO1的输出端，也即驱动器D2的正供电端通过二极管D11给自举电容Cbs充电，其充电路径为：LDO1的输出端-D11-Cbs-S1-SWH1，此后经两条并联的路径：SWH1-Q2-Vout-GND和SWH1-CF1-Q4-GND。因此自举电容Cbs上的电压为稳压器LDO1的输出端电压，优选地，等于参考源Vcc。
当驱动信号G2为低电平时，第二驱动组的开关管受控关断。当驱动信号G1为高电平时，由于开关控制信号Ga维持为高电平，开关S1和S3维持导通状态，因此自举电容Cbs两端的电压直接给驱动器D1供电，以驱动开关管Q1，第一驱动组的其他开关管正常导通。应理解，由于自举电容Cbs两端的电压(等于参考源Vcc)处于驱动器的正常供电电压范围内，因此不需要额外加入稳压器作电压转换。
此后，开关控制信号Gb在驱动信号G1为低电平之前的第一预设时间tc1置高。因此，当驱动信号G2和开关控制信号Ga同时为高电平时，稳压器LDO3的输出端再次通过二极管D12给自举电容Cbs充电，充电过程如上，如此循环往复。
综上所述，在本实施例的驱动电路中，每两相中与输入电压相连的两个开关管的驱动器通过自举电容两端的电压来供电。在一个开关周期内，在这两个开关管之一导通前的预设时间对自举电容充电，并在这两个开关管中另一个导通时为其对应的驱动器提供供电电压。其中，为自举电容充电的电压与输入电压相关。
图6为本发明实施例的开关电容变换器的第三种驱动电路图。在本实施例中，开关电容变换器的主功率电路的拓扑结构与上述实施例相同，在此不作阐述。驱动电路包括多个与相应的开关管对应的驱动器。其中，开关管Q1由驱动器D1驱动，开关管Q2由驱动器D2驱动，…，相应地，开关管Q8由驱动器D8驱动。其中，驱动器D4和驱动器D8与参考地GND相连，其供电电压由参考源Vcc直接提供。驱动电路还包括稳压器LDO1-LDO4，其输出端分别与驱动器D2、D3、D6和D7的供电端相连。
驱动电路还包括自举电容Cbs、二极管D以及两组选择开关。在本实施例中，当自举电容Cbs充电时，输入电压Vin直接给自举电容Cbs充电至Vin；当自举电容Cbs放电时，自举电容Cbs的正极选择性地耦接至驱动器D1或D5的正供电端，负极与参考源Vcc相连，以抬升正极的电位。
具体地，二极管D的正极与输入电压Vin相连，负极与自举电容Cbs的正极相连。第一组选择开关包括开关S1和S2，串联连接在参考源Vcc和参考地GND之间，以使得自举电容Cbs的负极选择性地耦接至参考地GND或参考源Vcc。自举电容Cbs的负极与开关S1和S2的公共连接点相连。第二组选择开关包括开关S3和S4，被配置为使得自举电容Cbs的正极选择性地耦接至驱动器D1或D5的正供电端。其中，开关S3连接在驱动器D1的正供电端和自举电容Cbs的正极之间，开关S4连接在驱动器D5的正供电端和自举电容Cbs的正极之间。也即，驱动电路通过复用自举电容Cbs，并通过控制选择开关，以根据自举电容Cbs两端的电压选择性地为驱动器D1或D5提供相应的供电电压。
在本实施例中，开关管Q1受驱动信号G1’控制而进行开关动作，开关管Q3、Q6和Q8(记为第一驱动组)受驱动信号G1控制而进行开关动作，开关管Q5受驱动信号G2’控制而进行开关动作，开关管Q2、Q4、和Q7(记为第二驱动组)受驱动信号G2控制而进行开关动作。开关S1-S4分别受开关控制信号Ga、Gb、Gc和Gd控制而进行开关动作。
图7为本发明实施例的开关电容变换器的第三种驱动电路的控制信号波形图。驱动信号G1和G2互补并具有死区，开关控制信号Ga和Gb互补并具有死区。驱动信号G1’的上升沿比驱动信号G1的上升沿延迟第一时间ts1产生，并同时开始下降，也即开关管Q1在第一驱动组的开关管开通后延时第一时间ts1后开通，并与第一驱动组的开关管同时关断。在本实施例中，第一时间ts1为第一驱动组的导通时间ton1的1％。驱动信号G2’的上升沿比驱动信号G2的上升沿延迟第二时间ts2产生，并同时开始下降，也即开关管Q5在第二驱动组的开关管开通后延时第二时间ts2后开通，并与第二驱动组的开关管同时关断。在本实施例中，第二时间ts2为第二驱动组的驱动信号G2的导通时间ton2的1％。开关控制信号Gc的下降沿比驱动信号G1’的下降沿提前第一预设时间tc1产生，开关控制信号Gc的上升沿比驱动信号G1’的上升沿提前第三预设时间td1产生。而开关控制信号Gd的下降沿比驱动信号G2’的下降沿提前第二预设时间tc2产生，开关控制信号Gd的上升沿比驱动信号G2’的上升沿提前第四预设时间td2产生。并且，开关控制信号Gb为开关控制信号Gc和开关控制信号Gd的“或”信号。也就是说，要在开关管Q1开通前提前第三预设时间td1把开关S2和S3打开(在此，td1<ts1)，并在开关管Q1关断之前提前第一预设时间tc1将开关S2和S3关断(tc1<ton1-ts1)。在本实施例中，tc1＝1/2ton1。同时，要在开关管Q5开通之前提前第四预设时间td2把开关S2和S4打开(td2<ts2)，并在开关管Q5关断之前提前第二预设时间tc2将开关S2和S4关断(tc2<ton2-ts2)，在本实施例中，tc2＝1/2ton2。
下面结合图6，进一步阐述驱动电路的工作过程。在本实施例中，稳压器LDO1和LDO3的输入端的电压为1/2Vin，经转换后输出供电电压以分别提供给驱动器D2和D6，从而驱动开关管Q2和Q6。同样稳压器LDO2和LDO4分别接收电压VCF1和VCF2(均为1/2Vin)，并转换后输出供电电压以提供给驱动器D3和D7，从而驱动开关管Q3和Q7。优选地，经过稳压器转换后的供电电压与参考源Vcc相等。
下面详细阐述自举电容Cbs提供供电电压的工作原理。当开关控制信号Ga为高电平时，开关S1开通，输入电压Vin通过二极管D给自举电容Cbs充电，自举电容Cbs两端电压为Vin。随后驱动信号G1为高电平，开关管Q3、Q6和Q8导通，经过极短的时间(ts1-td1)，开关控制信号Gb和Gc同时有效，开关S2和S3导通，使得自举电容Cbs的负极与参考源Vcc相连，相应地，其正极电压相对于参考地GND为Vin+Vcc。此时，自举电容Cbs给驱动器D1供电，供电电压为参考源Vcc。经过第三预设时间td1，驱动信号G1’有效，从而开关管Q1导通。由于开关管Q1滞后于第一驱动组的开关管开通的第一时间ts1极短，因此不会对电路的工作产生影响。
开关控制信号Gb和Gc在驱动信号G1’关断前的第一预设时间tc1置低，使得开关S2和S3关断。经过设置的死区时间，开关控制信号Ga有效，开关S1导通，从而输入电压Vin再次通过二极管D给自举电容Cbs充电。
此后，驱动信号G2为高电平，开关管Q2、Q4和Q7导通，经过极短的时间(ts2-td2)，开关控制信号Gb和Gd同时有效，开关S2和S4导通，使得自举电容Cb的负极与参考源Vcc相连，相应地，其正极电压相对于参考地GND为Vin+Vcc。此时，自举电容Cbs给驱动器D5供电，供电电压为参考源Vcc。经过第四预设时间td2，驱动信号G2’有效，从而开关管Q5导通。由于开关管Q5滞后于第二驱动组的开关管开通的时间ts2极短，因此不会对电路的工作产生影响。
开关控制信号Gb和Gd在驱动信号G2’关断前的第二预设时间tc2置低，使得开关S2和S4关断。经过设置的死区时间，开关控制信号Ga有效，开关S1导通，从而输入电压Vin再次通过二极管D给自举电容Cbs充电，如此循环往复，完成驱动工作。
综上所述，在本实施例的驱动电路中，每两相中与输入电压相连的两个开关管的驱动器通过自举电容两端的电压来供电。在一个开关周期内，在这两个开关管之一导通前的预设时间对自举电容充电，并在这两个开关管中另一个导通时为其对应的驱动器提供供电电压。其中，为自举电容充电的电压与输入电压相关。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种开关电容变换器的驱动电路，其中所述开关电容变换器包括第一和第二开关电容支路，其中第一开关电容支路包括第一和第二开关组串联连接在输入电压与参考地之间，第二开关电容支路包括第三和第四开关组串联连接在所述输入电压与所述参考地之间，且每个开关组包括高侧开关管和低侧开关管，其特征在于，包括：
多个驱动器，分别用于驱动所述开关电容变换器的开关管；以及
自举电容，被配置为向与所述输入电压相连的两个高侧开关管对应的驱动器提供供电电压，其中为所述自举电容充电的电压与所述输入电压相关。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述自举电容的充电时间和与所述输入电压相连的两个高侧开关管其中之一的部分导通时间相重合，并在所述两个高侧开关管中的另一个导通前放电以为对应的驱动器提供供电电压。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述自举电容从所述第一开关组的高侧开关管关断前的第一预设时间开始充电，从而在所述第三开关组的高侧开关管导通前为其对应的驱动器供电；以及所述自举电容从所述第三开关组的高侧开关管关断前的第二预设时间开始充电，从而在所述第一开关组的高侧开关管导通前为其对应的驱动器供电。
4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述第一预设时间等于所述第二预设时间。
5.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述第一预设时间为所述第一开关组的高侧开关管的导通时间的1/2，所述第二预设时间为所述第三开关组的高侧开关管的导通时间的1/2。
6.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述自举电容的充电路径经由所述第一或第二开关电容支路中的每个开关组的低侧开关管。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，在所述自举电容充电时，所述输入电压为所述自举电容提供能量。
8.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，在所述自举电容充电时，所述第一或第三开关组的低侧开关管对应的驱动器的供电端为所述自举电容提供能量，其中所述供电端的电压根据所述输入电压转换得到。
9.根据权利要求7或8所述的驱动电路，其特征在于，在所述自举电容放电时，所述自举电容的两端选择性地与所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器耦接，以为所述驱动器提供供电电压。
10.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，在所述自举电容充电时，所述输入电压直接给自举电容充电至等于所述输入电压。
11.根据权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，在所述自举电容放电时，所述自举电容的正极选择性地与所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端相连，所述自举电容的负极与参考源相连。
12.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述自举电容的正极选择性地耦接到所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端。
13.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：
两组选择开关，其中第一组选择开关被配置为使得所述自举电容的负极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的负供电端，第二组选择开关被配置为使得所述自举电容的正极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端，其中所述驱动器的负供电端分别为第一或第三开关组中两个开关管的公共点。
14.根据权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，每组选择开关包括两个开关，分别受控于第一开关控制信号和第二开关控制信号而进行开关动作，其中所述第一和第二开关控制信号互补，且所述第一开关控制信号比第一驱动信号提前第一预设时间关断，所述第二开关控制信号比第二驱动信号提前第二预设时间关断。
15.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动信号用以驱动所述第一开关电容支路中的高侧开关管以及所述第二开关电容支路中的低侧开关管，所述第二驱动信号用以驱动所述第一开关电容支路中的低侧开关管以及所述第二开关电容支路中的高侧开关管。
16.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：
两组选择开关，其中第一组选择开关被配置为使得所述自举电容的负极选择性地耦接至所述参考地或参考源，第二组选择开关被配置为使得所述自举电容的正极选择性地耦接至所述第一或第三开关组的高侧开关管对应的驱动器的正供电端。
17.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：
二极管，正向串联在所述自举电容的充电路径的供电源与所述自举电容的正极之间。
18.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：
多个稳压器，被配置为将接收到的电压进行转换，以分别为所述第一和第三开关组的低侧开关管以及所述第二和第四组的高侧开关管对应驱动器提供供电电压。
19.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二开关组和第四开关组的低侧开关管对应的驱动器由参考源提供供电电压。
20.一种开关电容变换器，其特征在于，包括：
第一和第二开关电容支路，其中第一开关电容支路包括第一和第二开关组，第二开关电容支路包括第三和第四开关组，且每个开关组包括高侧开关管和低侧开关管；以及
权利要求1-19任一项所述的驱动电路。
21.根据权利要求20所述的开关电容变换器，其特征在于，所述开关电容支路还包括：
跨接电容，连接在所述每个开关组中两个开关管的公共点之间。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112928912A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 维沃移动通信有限公司 充电电路、主板及电子设备
CN113054831A (zh) * 2021-04-30 2021-06-29 杰华特微电子股份有限公司 一种三电平开关电路

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020085008A1 (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 株式会社村田製作所 ３レベルコンバータ
US11095229B1 (en) * 2020-09-24 2021-08-17 Monolithic Power Systems, Inc. High switching frequency direct AC to AC converter
TWI752840B (zh) * 2020-11-25 2022-01-11 立錡科技股份有限公司 諧振切換式電源轉換器與其中之驅動電路
US11545903B1 (en) * 2021-12-03 2023-01-03 Monolithic Power Systems, Inc. Controller for driving a power switch in slave phase of a multiphase power converter and power converter comprising the same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832810A (zh) * 2012-08-30 2012-12-19 成都芯源系统有限公司 自举电压刷新控制电路、电压转换电路及相关控制方法
CN104660080A (zh) * 2015-03-23 2015-05-27 阳光电源股份有限公司 一种1字型多电平电路的调制方法和装置
CN104854786A (zh) * 2012-12-04 2015-08-19 奥的斯电梯公司 用于多级转换器的栅极驱动电源
CN107465339A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 英特矽尔美国有限公司 软启动大功率电荷泵的方法和电路
CN108566112A (zh) * 2018-04-20 2018-09-21 东北大学 一种带负压自举的三电平变流器驱动电路
US20190028094A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 Efficient Power Conversion Corporation Low voltage drop cascaded synchronous bootstrap supply circuit
CN109713893A (zh) * 2019-03-01 2019-05-03 南京矽力杰半导体技术有限公司 三电平直流-直流变换器及其驱动电路
CN110474531A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 南京矽力杰半导体技术有限公司 驱动电路、驱动方法及集成电路

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581454A (en) 1994-11-22 1996-12-03 Collins; Hansel High power switched capacitor voltage conversion and regulation apparatus
US7696735B2 (en) 2007-03-30 2010-04-13 Intel Corporation Switched capacitor converters
US8427113B2 (en) 2007-08-01 2013-04-23 Intersil Americas LLC Voltage converter with combined buck converter and capacitive voltage divider
US7907429B2 (en) 2007-09-13 2011-03-15 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for a fully integrated switched-capacitor step-down power converter
DE102008028952A1 (de) 2008-06-18 2009-12-24 Abb Ag AC-DC-Zwischenkreis-Wandler mit sehr weitem AC-Eingangsspannungs-Bereich
CN101895200B (zh) 2010-07-01 2012-10-17 浙江昱能光伏科技集成有限公司 轮替主从分路的交错并联反激变换器
US20120300519A1 (en) 2011-05-26 2012-11-29 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-phase active rectifier
CN102437744B (zh) 2012-01-12 2013-12-18 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种具有多路输出的自均流电源电路
CN102570862A (zh) 2012-02-15 2012-07-11 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种具有多路输出的电流平衡电路
CN102570837B (zh) 2012-02-28 2014-09-03 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种恒压恒流控制电路及其控制方法
TWI439033B (zh) 2012-04-06 2014-05-21 Anpec Electronics Corp 應用於靴帶電路之直流轉換器
CN102710152B (zh) 2012-06-06 2015-12-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种高效率、快速响应的交流-直流电压转换电路
CN103023320B (zh) 2012-11-23 2014-09-03 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种高效率的双向直流变换器及其控制方法
JP6007804B2 (ja) * 2013-01-28 2016-10-12 株式会社ソシオネクスト 電源の制御回路、電源装置、電子機器及び電源の制御方法
CN105247775B (zh) 2013-07-08 2017-12-26 株式会社村田制作所 电力变换电路、电力输送系统以及电力变换系统
CN103715897B (zh) 2014-01-20 2016-04-20 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 隔离式变换器及应用其的开关电源
CN104836446B (zh) 2015-05-08 2017-06-16 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 隔离式变换器的控制方法、控制电路及开关电源
CN204696914U (zh) 2015-06-12 2015-10-07 焦作大学 一种新型Boost变换器
CN106655762B (zh) 2017-01-11 2019-06-18 南京矽力杰半导体技术有限公司 隔离型开关电容变换器
US10411581B1 (en) * 2018-03-02 2019-09-10 Richtek Technology Corporation Switching power conversion apparatus and multi-level switching power converter circuit therein
US11502599B2 (en) * 2019-09-18 2022-11-15 Qualcomm Incorporated Constant gate-to-source-volt age-driving driver architecture for switched-mode power supplies
US11251691B2 (en) * 2019-09-23 2022-02-15 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Floating power supply for a driver circuit configured to drive a high-side switching transistor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102832810A (zh) * 2012-08-30 2012-12-19 成都芯源系统有限公司 自举电压刷新控制电路、电压转换电路及相关控制方法
CN104854786A (zh) * 2012-12-04 2015-08-19 奥的斯电梯公司 用于多级转换器的栅极驱动电源
US9673713B2 (en) * 2012-12-04 2017-06-06 Otis Elevator Company Gate drive power supply for multilevel converter
CN104660080A (zh) * 2015-03-23 2015-05-27 阳光电源股份有限公司 一种1字型多电平电路的调制方法和装置
CN107465339A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 英特矽尔美国有限公司 软启动大功率电荷泵的方法和电路
US20190028094A1 (en) * 2017-07-20 2019-01-24 Efficient Power Conversion Corporation Low voltage drop cascaded synchronous bootstrap supply circuit
CN108566112A (zh) * 2018-04-20 2018-09-21 东北大学 一种带负压自举的三电平变流器驱动电路
CN109713893A (zh) * 2019-03-01 2019-05-03 南京矽力杰半导体技术有限公司 三电平直流-直流变换器及其驱动电路
CN110474531A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 南京矽力杰半导体技术有限公司 驱动电路、驱动方法及集成电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUVANKAR BISWAS,等: ""GaN Based Switched Capacitor Three-Level Buck Converter with Cascaded Synchronous Bootstrap Gate Drive Scheme"", 《2018 IEEE ENERGY CONVERSION CONGRESS AND EXPOSITION(ECCE)》 *

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112928912A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 维沃移动通信有限公司 充电电路、主板及电子设备
CN113054831A (zh) * 2021-04-30 2021-06-29 杰华特微电子股份有限公司 一种三电平开关电路
CN113054831B (zh) * 2021-04-30 2022-03-29 杰华特微电子股份有限公司 一种三电平开关电路

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