CN117639493A - 一种开关电容转换器及芯片 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式公开了一种开关电容转换器及芯片，本申请的一个方面的开关电容转换器包括输入开关、滤波电容、输出电容、包括第一开关、第一电容、第三开关和第四开关的第一开关电容支路、包括第五开关、第二电容、第七开关和第八开关的第二开关电容支路、包括第九开关、第十开关、第三电容、第十一开关和第十二开关的第三开关电容支路以及包括第十三开关、第十四开关、第四电容、第十五开关和第十六开关的第四开关电容支路，通过控制开关实现输入电压和输出电压之间的电压转换。通过上述方式，本发明实施方式能够在实现4：1的电压转换的基础上减少开关管的使用，降低硬件成本。

Description

一种开关电容转换器及芯片

技术领域

本发明实施方式涉及电子技术领域，特别是涉及一种开关电容转换器及芯片。

背景技术

近年来，随着移动系统(例如，智能手机，平板电脑等)的功耗不断增加，并且在移动系统中消耗功率的组件(例如，芯片，相关电路等)的运行电压趋于减少的情况下，越来越需要电压转换比(即输入电压与输出电压的比率)超过2：1的转换器。

开关电容转换器通常用作移动系统中电压转换比为4：1的一种转换器。开关电容转换器是一种电路，其中通常至少有一个电容器和至少一个半导体开关元件(在下文中，为了便于描述，称为“开关”)在不使用电感器的情况下组合。开关电容转换器可以被理解为用于通过经由至少一个开关的导通/断开运行改变到一个或多个电容器的电连接来改变输入电压与输出电压之间的关系的电路。

在电压转换比为4:1的情况下，如传统Doubler开关电容转换器，由于开关和电容器的电压应力增加以及器件数量增加；伴随着器件数量增加，开关电容转换器的尺寸随之增大，硬件成本也会随之增加。

发明内容

本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种开关电容转换器及芯片，能够尽可能地减少控制开关的数量，以减小开关电容转换器的尺寸，同时降低硬件成本。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种开关电容转换器，包括：包括第一开关、第一电容、第三开关和第四开关的第一开关电容支路，其中，第一开关的第一端接收输入电压，第一开关的第二端连接至第一电容的第一端，第一电容的第二端连接至第三开关的第二端和第四开关的第一端，第四开关的第二端连接至地；包括第五开关、第二电容、第七开关和第八开关的第二开关电容支路，其中，第五开关的第一端接收输入电压，第五开关的第二端连接至第二电容的第一端，第二电容的第二端连接至第七开关的第二端和第八开关的第一端，第八开关的第二端连接至地；包括第九开关、第十开关、第三电容、第十一开关和第十二开关的第三开关电容支路，其中，第九开关的第一端连接至第三开关的第一端和第五开关的第二端，第九开关的第二端连接至第三电容的第一端和第十开关的第一端，第十开关的第二端连接至第十一开关的第一端，第十一开关的第二端连接至第三电容的第二端和第十二开关的第一端，第十二开关的第二端连接至地；包括第十三开关、第十四开关、第四电容、第十五开关和第十六开关的第四开关电容支路，其中，第十三开关的第一端连接至第七开关的第一端和第一开关的第二端，第十三开关的第二端连接至第四电容的第一端和第十四开关的第一端，第十四开关的第二端连接至第十五开关的第一端，第十五开关的第二端连接至第四电容的第二端和第十六开关的第一端，第十六开关的第二端连接至地；所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器还包括：输入开关，输入开关的第一端接收输入电压，输入开关的第二端连接至第一开关的第一端和第五开关的第一端；滤波电容，滤波电容的第一端连接至输入开关的第二端，滤波电容的第二端连接至地；输出电容，输出电容的第一端连接至第十开关的第二端和第十四开关的第二端，输出电容的第二端连接至地，输出电容的第一端提供输出电压。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器在第一工作模式下，第一开关、第三开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被导通，第四开关、第五开关、第七开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被断开。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器在第二工作模式下，第四开关、第五开关、第七开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被导通，第一开关、第三开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被断开。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种芯片，包括：第一开关、第三开关、第四开关、第五开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关，其中，第一开关的第一端接收输入电压，第一开关的第二端连接至第一电容的第一端，第一电容的第二端连接至第三开关的第二端和第四开关的第一端，第四开关的第二端连接至地；第五开关的第一端接收输入电压，第五开关的第二端连接至第二电容的第一端，第二电容的第二端连接至第七开关的第二端和第八开关的第一端，第八开关的第二端连接至地；第九开关的第二端连接至第三开关的第一端和第五开关的第二端，第九开关的第一端连接至第三电容的第一端和第十开关的第一端，第十开关的第二端连接至第十一开关的第一端，第十一开关的第二端连接至第三电容的第二端和第十二开关的第一端，第十二开关的第二端连接至地；第十三开关的第一端连接至第七开关的第一端和第一开关的第二端，第十三开关的第二端连接至第四电容的第一端和第十四开关的第一端，第十四开关的第二端连接至第十五开关的第一端，第十五开关的第二端连接至第四电容的第二端和第十六开关的第一端，第十六开关的第二端连接至地；所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

在本申请的一些实施例中，芯片在第一工作模式下，第一开关、第三开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被导通，第四开关、第五开关、第七开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被断开。

在本申请的一些实施例中，芯片在第二工作模式下，第四开关、第五开关、第七开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被导通，第一开关、第三开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被断开。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种开关电容转换器，包括：包括第一开关、第二开关、第一电容和第四开关的第一开关电容支路，其中，第一开关的第一端接收输入电压，第一开关的第二端连接至第一电容的第一端和第二开关的第一端，第一电容的第二端连接至第四开关的第一端，第四开关的第二端连接至地；包括第五开关、第六开关、第二电容和第八开关的第二开关电容支路，其中，第五开关的第一端接收输入电压，第五开关的第二端连接至第二电容的第一端和第六开关的第一端，第二电容的第二端连接至第八开关的第一端，第八开关的第二端连接至地；包括第九开关、第十开关、第三电容、第十一开关和第十二开关的第三开关电容支路，其中，第九开关的第二端连接至第四开关的第一端和第六开关的第二端，第九开关的第一端连接至第三电容的第一端和第十开关的第一端，第十开关的第二端连接至第十一开关的第一端，第十一开关的第二端连接至第三电容的第二端和第十二开关的第一端，第十二开关的第二端连接至地；包括第十三开关、第十四开关、第四电容、第十五开关和第十六开关的第四开关电容支路，其中，第十三开关的第二端连接至第八开关的第一端和第二开关的第二端，第十三开关的第一端连接至第四电容的第一端和第十四开关的第一端，第十四开关的第二端连接至第十五开关的第一端，第十五开关的第二端连接至第四电容的第二端和第十六开关的第一端，第十六开关的第二端连接至地；所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器还包括：输入开关，输入开关的第一端接收输入电压，输入开关的第二端连接至第一开关的第一端和第五开关的第一端；滤波电容，滤波电容的第一端连接至输入开关的第二端，滤波电容的第二端连接至地；输出电容，输出电容的第一端连接至第十开关的第二端和第十四开关的第二端，输出电容的第二端连接至地，输出电容的第一端提供输出电压。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器在第一工作模式下，第一开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被导通，第二开关、第四开关、第五开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被断开。

在本申请的一些实施例中，开关电容转换器在第二工作模式下，第二开关、第四开关、第五开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被导通，第一开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被断开。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种芯片，包括：第一开关、第二开关、第四开关、第五开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关，其中，第一开关的第一端接收输入电压，第一开关的第二端连接至第一电容的第一端和第二开关的第一端，第一电容的第二端连接至第四开关的第一端，第四开关的第二端连接至地；第五开关的第一端接收输入电压，第五开关的第二端连接至第二电容的第一端和第六开关的第一端，第二电容的第二端连接至第八开关的第一端，第八开关的第二端连接至地；第九开关的第一端连接至第四开关的第一端和第六开关的第二端，第九开关的第二端连接至第三电容的第一端和第十开关的第一端，第十开关的第二端连接至第十一开关的第一端，第十一开关的第二端连接至第三电容的第二端和第十二开关的第一端，第十二开关的第二端连接至地；第十三开关的第一端连接至第八开关的第一端和第二开关的第二端，第十三开关的第二端连接至第四电容的第一端和第十四开关的第一端，第十四开关的第二端连接至第十五开关的第一端，第十五开关的第二端连接至第四电容的第二端和第十六开关的第一端，第十六开关的第二端连接至地；所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

在本申请的一些实施例中，芯片在第一工作模式下，第一开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被导通，第二开关、第四开关、第五开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被断开。

在本申请的一些实施例中，芯片在第二工作模式下，第二开关、第四开关、第五开关、第十开关、第十二开关、第十三开关和第十五开关被导通，第一开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十一开关、第十四开关和第十六开关被断开。

为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括如上所述的任一开关电容转换器，或如上所述的任一芯片。

在本申请的一些实施例中，电子设备还包括无线充电线圈、接收电路以及电池；无线充电线圈连接接收电路，接收电路连接开关电容转换器或芯片以提供输入电压，电池连接输出电压端。

在本申请的一些实施例中，电子设备还包括USB接口和电池，USB接口连接开关电容转换器或芯片以提供输入电压，电池连接输出电压端。

区别于现有技术的情况，本发明实施方式通过将第一开关电容支路连接至第四开关电容支路，将第二开关电容支路连接至第三开关电容支路，能够在实现4：1的电压转换比的基础上减少开关管的使用，降低硬件成本，减小开关电容转换器及芯片的尺寸。

附图说明

图1是传统级联式开关电容转换器的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的一种开关电容转换器的结构示意图；

图3是图2所示开关电容转换器工作在第一工作模式下的等效电路；

图4是图2所示开关电容转换器工作在第二工作模式下的等效电路；

图5是本发明实施方式提供的一种芯片的结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的另一种开关电容转换器的结构示意图；

图7是图6所示开关电容转换器工作在第一工作模式下的等效电路；

图8是图6所示开关电容转换器工作在第二工作模式下的等效电路；

图9是本发明实施方式提供的另一种芯片的结构示意图；

图10是本发明实施方式提供的一种电子设备的结构示意图；

图11是本发明实施方式提供的另一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例提供的开关电容转换器可应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、手持计算机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴电子设备以及虚拟现实设备等电子设备中，本申请实施例对此不做任何限制。由于应用场景较泛，在此便不举例说明。

图1示出了现有级联(Doubler)式开关电容转换器的电路结构，该开关电容转换器包括输入开关Qin、滤波电容C0、输出电容Cout、第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3、第四电容Cfly4、第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5、第六开关Q6、第七开关Q7、第八开关Q8、第九开关Q9、第十开关Q10、第十一开关Q11、第十二开关Q12、第十三开关Q13、第十四开关Q14、第十五开关Q15和第十六开关Q16。

其中，输入开关Qin的第一端接收输入电压，滤波电容C0的第一端连接至输入开关Qin的第二端，滤波电容C0的第二端连接至地GND。第一开关Q1的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第一开关Q1的第二端连接至第一电容Cfly1的第一端和第二开关Q2的第一端，第二开关Q2的第二端连接至第三开关Q3的第一端，第一电容Cfly1的第二端连接至第三开关Q3的第二端和第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第二端连接至地GND。

第五开关Q5的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第五开关Q5的第二端连接至第二电容Cfly2的第一端和第六开关Q6的第一端，第六开关Q6的第二端连接至第七开关Q7的第一端，第二电容Cfly2的第二端连接至第七开关Q7的第二端和第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第二端连接至地GND。

第九开关Q9的第一端连接至第三开关Q3的第一端和第五开关Q5的第二端，第九开关Q9的第二端连接至第三电容Cfly3的第一端和第十开关Q10的第一端，第十开关Q10的第二端连接至第十一开关Q11的第一端，第十一开关Q11的第二端连接至第三电容Cfly3的第二端和第十二开关Q12的第一端，第十二开关Q12的第二端连接至地GND。

第十三开关Q13的第一端连接至第七开关Q7的第一端和第一开关Q1的第二端，第十三开关Q13的第二端连接至第四电容Cfly4的第一端和第十四开关Q14的第一端，第十四开关Q14的第二端连接至第十五开关Q15的第一端，第十五开关Q15的第二端连接至第四电容Cfly4的第二端和第十六开关Q16的第一端，第十六开关Q16的第二端连接至地GND。输出电容Cout的第一端连接至第十开关Q10的第二端和第十四开关Q14的第二端，输出电容Cout的第二端连接至地GND，输出电容Cout的第一端提供输出电压。

该开关电容转换器共设置了16个开关组件，通过使第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3和第四电容Cfly4交错充电以及放电，使输入电压Vint和输出电压Vout之间的电压转换比达到4：1，实现降压。然而开关组件数量的增加，使得开关电容转换器的尺寸随之增大，硬件成本也会随之增加。为解决伴随着开关组件的增加所带来的一系列问题，本申请实施方式提供了一种开关电容转换器。

图2示出了本申请实施例提供的一种开关电容转换器的电路结构。

开关电容转换器可通过输入端子接收输入电压Vin，并通过输出端子提供输出电压Vout，由图1可知，输入端子连接至输入开关Qin的第一端，输出端子连接至输出电容Cout的第一端。输入电压可以是从系统外部的充电器提供的电压，也可以是从系统内部的电力网络中的任意节点提供的电压。开关电容转换器可响应于输入电压Vin产生与输入电压Vin具有特定比例的输出电压Vout，并将其输出到系统外部或者系统内部电力网络中的任意节点。在图2中，为使开关电容转换器的工作原理清晰，示出了在开关电容转换器中包括输出电容Cout，然而输出电容Cout可以是开关电容转换器中包括的内部组件或者开关电容转换器中不包括的外部组件。

输入端子和输出端子中的任一个的形状以及连接方式都不做限定。连接至输入电压Vin的任何连接端子都可以被理解为输入端子，连接至输出电压Vout的任何连接端子都可以被理解为输出端子。在图2中，示出了开关电容转换器中包括输入开关Qin，然而输入开关Qin仅起到控制输入电压导通或者断开的作用，因此输入开关Qin管可以是开关电容转换器中包括的内部组件或者开关电容转换器中不包括的外部组件。

在本实施例中，开关电容转换器包括输入开关Qin、滤波电容C0、输出电容Cout、第一开关Q1电容支路110、第二开关Q2电容支路120、第三开关Q3电容支路130和第四开关Q4电容支路140。

其中，第一开关Q1电容支路110包括第一开关Q1、第一电容Cfly1、第三开关Q3和第四开关Q4，第二开关Q2电容支路120包括第五开关Q5、第二电容Cfly2、第七开关Q7和第八开关Q8，第三开关Q3电容支路130包括第九开关Q9、第十开关Q10、第三电容Cfly3、第十一开关Q11和第十二开关Q12，第四开关Q4电容支路140包括第十三开关Q13、第十四开关Q14、第四电容Cfly4、第十五开关Q15和第十六开关Q16。

输入开关Qin的第一端接收输入电压Vin，输入电压Vin具体可由USB接口连接电源适配器，或者连接无线充电电路等方式获得；滤波电容C0的第一端连接至输入开关Qin的第二端，滤波电容C0的第二端连接至地GND；第一开关Q1的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第一开关Q1的第二端连接至第一电容Cfly1的第一端，第一电容Cfly1的第二端连接至第三开关Q3的第二端和第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第二端连接至地GND。

第五开关Q5的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第五开关Q5的第二端连接至第二电容Cfly2的第一端，第二电容Cfly2的第二端连接至第七开关Q7的第二端和第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第二端连接至地GND。

第九开关Q9的第一端连接至第三开关Q3的第一端和第五开关Q5的第二端，第九开关Q9的第二端连接至第三电容Cfly3的第一端和第十开关Q10的第一端，第十开关Q10的第二端连接至第十一开关Q11的第一端，第十一开关Q11的第二端连接至第三电容Cfly3的第二端和第十二开关Q12的第一端，第十二开关Q12的第二端连接至地GND。

第十三开关Q13的第一端连接至第七开关Q7的第一端和第一开关Q1的第二端，第十三开关Q13的第二端连接至第四电容Cfly4的第一端和第十四开关Q14的第一端，第十四开关Q14的第二端连接至第十五开关Q15的第一端，第十五开关Q15的第二端连接至第四电容Cfly4的第二端和第十六开关Q16的第一端，第十六开关Q16的第二端连接至地GND。第十一开关Q11的第一端和第十五开关Q15的第一端为输出电压端。

输出电容Cout的第一端连接至第十开关Q10的第二端和第十四开关Q14的第二端，输出电容Cout的第二端连接至地GND，输出电容Cout的第一端提供输出电压Vout。第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3和第四电容Cfly4均为飞跨电容，用于储存电荷以及释放电荷；输出电容Cout两端的电压向外界负载提供稳定的输出电压Vout。

其中，该开关电容转换器在第一工作模式下，第一开关Q1、第三开关Q3、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被导通，第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被断开，如图3所示，浅色以表示该开关组件处于断开状态。

此时该开关电容转换器由充电支路、第一放电支路以及第二放电支路构成，其中，第一开关Q1、第一电容Cfly1、第三开关Q3、第九开关Q9、第三电容Cfly3、第十一开关Q11串联构成充电回路，此时第一电容Cfly1和第三电容Cfly3处于充电状态；第八开关Q8、第二电容Cfly2构成第一放电支路，第二电容Cfly2处于放电状态；第十六开关Q16、第四电容Cfly4和第十四开关Q14构成第二放电支路，第四电容Cfly4处于放电状态。电流流向如图3实线箭头示出的方向。当开关电容转换器稳定时，以输入电压Vin＝4V0为例，充电回路上第一开关Q1和第一电容Cfly1的连接点处电平为4V0，第一电容Cfly1两端电压为2V0，第三开关Q3和第九开关Q9的连接点处电平为2V0，第三电容Cfly3两端电压为V0，因此输出电压Vout＝V0。

该开关电容转换器在第二工作模式下，第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被导通，第一开关Q1、第三开关Q3、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被断开，如图4所示，浅色以表示该开关组件处于断开状态。

此时该开关电容转换器由充电支路、第三放电支路以及第四放电支路构成，其中，第五开关Q5、第二电容Cfly2、第七开关Q7、第十三开关Q13、第四电容Cfly4和第十五开关Q15构成充电支路，第二电容Cfly2和第四电容Cfly4处于充电状态；第四开关Q4和第一电容Cfly1构成第三放电支路，第一电容Cfly1处于放电状态；第十二开关Q12、第三电容Cfly3和第十开关Q10构成第四放电支路，第三电容Cfly3处于放电状态。电流流向如图4实线箭头示出的方向。当开关电容转换器稳定时，以输入电压Vin＝4V0为例，充电回路上第五开关Q5和第二电容Cfly2的连接点处电平为4V0，第二电容Cfly2两端电压为2V0，第七开关Q7和第十三开关Q13的连接点处电平为2V0，第四电容Cfly4两端电压为V0，因此输出电压Vout＝V0。

并且由此可知，当开关电容转换器在第一工作模式下时，第二电容Cfly2两端电压为2V0，第四电容Cfly4两端电压为V0；当开关电容转换器在第二工作模式下时，第一电容Cfly1两端电压为2V0，第三电容Cfly3两端电压为V0。由此实现输入电压Vin和输出电压Vout之间比值为4：1的电压转换。开关电容转换器在第一工作模式和第二工作模式之间来回切换。

与上述现有的级联式开关电容转换器相同的，本申请实施例中的开关电容转换器的运行可以使得输入电压Vin和输出电压Vout之间的比值大体上接近4：1。这里，术语“大体上”是指，即使将开关电容转换器设计为具有4：1的电压转换比并且以该比率进行运行，由于电路组件的电路寄生效应，控制器的误差幅度等的影响，输入电压与输出电压的实际比也可能在4：1处具有微小的误差幅度。因此，在此应该理解，即使没有描述术语“大体上”，电压转换比、组件的电压应力等也可能具有误差幅度。

其中，上述的开关组件(Q1、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15和Q16)以及输入开关Qin均包括控制端，在其控制端的控制之下，开关组件可以将其两端在导通或断开状态之间切换。通常，开关组件可以采用开关晶体管(简称开关管或晶体管)，如FET，IGBT，MCT，GTO，BJT等能够高速运行的半导体开关组件。在本申请的实施例中开关晶体管采用金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。

此外，本申请所有示例中，每个开关组件用一个开关晶体管实现，可以理解的是为了降低开关导通时的电阻，每个开关组件也可以采用并联的两个或多个开关晶体管。在本申请的实施例中，开关晶体管分为N(negative，负)型晶体管和P(positive，正)型晶体管两种类型。开关晶体管包括源极(source)、漏极(drain)以及栅极(gate)，通过控制输入开关Qin晶体管栅极的电平可以控制开关晶体管的导通(开启)或断开(关闭、截止、断路)。开关晶体管在开启时，源极和漏极导通，产生开启电流，并且，在晶体管的栅极电平不同时，源极与漏极之间产生的开启电流的大小也不同；开关晶体管在关闭时，源极和漏极不会导通，不会产生电流。在本申请的实施例中，开关晶体管的栅极也被称为控制端，源极被称为第二端，漏极被称为第一端；或者，栅极被称为控制端，漏极被称为第二端，源极被称为第一端。此外，N型晶体管在控制端的电平为高电平时开启，第一端和第二端导通，第一端和第二端之间产生开启电流；N型晶体管在控制端的电平为低电平时关闭，第一端和第二端不导通，不产生电流。P型晶体管在控制端的电平为低电平时开启，第一端和第二端导通，产生开启电流；P型晶体管在控制端的电平为高电平时关闭，第一端和第二端不导通，不产生电流。以下方案中的开关所采用的开关晶体管均可以参照此处的描述。

此外，本申请的另一些实施方式还提供了一种芯片，可视为开关芯片，其结构示意图如图5所示，该芯片包括第一开关Q1、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7、第八开关Q8、第九开关Q9、第十开关Q10、第十一开关Q11和第十二开关Q12、第十三开关Q13、第十四开关Q14、第十五开关Q15和第十六开关Q16。

其中，第一开关Q1的第一端连接至输入开关Qin的第二端和滤波电容C0的第一端，第一开关Q1的第二端连接至第一电容Cfly1的第一端，第一电容Cfly1的第二端连接至第三开关Q3的第二端和第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第二端连接至地GND，滤波电容C0的第二端连接至地GND。

第五开关Q5的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第五开关Q5的第二端连接至第二电容Cfly2的第一端，第二电容Cfly2的第二端连接至第七开关Q7的第二端和第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第二端连接至地GND。

第九开关Q9的第一端连接至第三开关Q3的第一端和第五开关Q5的第二端，第九开关Q9的第二端连接至第三电容Cfly3的第一端和第十开关Q10的第一端，第十开关Q10的第二端连接至第十一开关Q11的第一端和输出电容Cout的第一端，第十一开关Q11的第二端连接至第三电容Cfly3的第二端和第十二开关Q12的第一端，第十二开关Q12的第二端连接至地GND。

第十三开关Q13的第一端连接至第七开关Q7的第一端和第一开关Q1的第二端，第十三开关Q13的第二端连接至第四电容Cfly4的第一端和第十四开关Q14的第一端，第十四开关Q14的第二端连接至第十五开关Q15的第一端和输出电容Cout的第一端，第十五开关Q15的第二端连接至第四电容Cfly4的第二端和第十六开关Q16的第一端，第十六开关Q16的第二端连接至地GND。第十一开关Q11的第一端和第十五开关Q15的第一端为输出电压端。

输出电容Cout的第一端连接至第十开关Q10的第二端和第十四开关Q14的第二端，输出电容Cout的第二端连接至地GND，输出电容Cout的第一端提供输出电压Vout。第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3和第四电容Cfly4均为飞跨电容，用于储存电荷以及释放电荷；输出电容Cout两端的电压向外界负载提供稳定的输出电压Vout。

输入开关Qin的第一端接收输入电压Vin，输入电压Vin具体可由USB接口连接电源适配器，或者连接无线充电电路等方式获得。

其中，该芯片在第一工作模式下时，第一开关Q1、第三开关Q3、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被导通，第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被断开；该芯片在第二工作模式下时，第四开关Q4、第五开关Q5、第七开关Q7、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被导通，第一开关Q1、第三开关Q3、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被断开。

通过上述方式，本申请实施例能够在实现4：1的电压转换比的基础上减少开关管的使用，降低硬件成本，减小开关电容转换器及芯片的尺寸。

在本申请的另一些实施例中，还提供了另一种开关电容转换器，其电路结构图如图6所示，开关电容转换器可通过输入端子接收输入电压Vin，并通过输出端子提供输出电压Vout，由图1可知，输入端子连接至输入开关Qin的第一端，输出端子连接至输出电容Cout的第一端。输入电压可以是从系统外部的充电器提供的电压，也可以是从系统内部的电力网络中的任意节点提供的电压。开关电容转换器可响应于输入电压Vin产生与输入电压Vin具有特定比例的输出电压Vout，并将其输出到系统外部或者系统内部电力网络中的任意节点。在图6中，为使开关电容转换器的工作原理清晰，示出了在开关电容转换器中包括输出电容Cout，然而输出电容Cout可以是开关电容转换器中包括的内部组件或者开关电容转换器中不包括的外部组件。

输入端子和输出端子中的任一个的形状以及连接方式都不做限定。连接至输入电压Vin的任何连接端子都可以被理解为输入端子，连接至输出电压Vout的任何连接端子都可以被理解为输出端子。在图6中，示出了开关电容转换器中包括输入开关Qin，然而输入开关Qin仅起到控制输入电压导通或者断开的作用，因此输入开关Qin管可以式开关电容转换器中包括内部组件或者开关电容转换器中不包括的外部组件。

在本实施例中，开关电容转换器包括输入开关Qin、滤波电容C0、输出电容Cout、第一开关Q1电容支路210、第二开关Q2电容支路220、第三开关Q3电容支路230和第四开关Q4电容支路240。

其中，第一开关Q1电容支路210包括第一开关Q1、第一电容Cfly1、第二开关Q2和第四开关Q4，第二开关Q2电容支路220包括第五开关Q5、第二电容Cfly2、第六开关Q6和第八开关Q8，第三开关Q3电容支路230包括第九开关Q9、第十开关Q10、第三电容Cfly3、第十一开关Q11和第十二开关Q12，第四开关Q4电容支路240包括第十三开关Q13、第十四开关Q14、第四电容Cfly4、第十五开关Q15和第十六开关Q16。

输入开关Qin的第一端接收输入电压Vin，输入电压Vin具体可由USB接口连接电源适配器，或者连接无线充电电路等方式获得；滤波电容C0的第一端连接至输入开关Qin的第二端，滤波电容C0的第二端连接至地GND；第一开关Q1的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第一开关Q1的第二端连接至第一电容Cfly1的第一端和第二开关Q2的第一端，第一电容Cfly1的第二端连接至第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第二端连接至地GND。

第五开关Q5的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第五开关Q5的第二端连接至第二电容Cfly2的第一端和第六开关Q6的第一端，第二电容Cfly2的第二端连接至第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第二端连接至地GND。

第九开关Q9的第二端连接至第四开关Q4的第一端和第六开关Q6的第二端，第九开关Q9的第一端连接至第三电容Cfly3的第一端和第十开关Q10的第一端，第十开关Q10的第二端连接至第十一开关Q11的第一端，第十一开关Q11的第二端连接至第三电容Cfly3的第二端和第十二开关Q12的第一端，第十二开关Q12的第二端连接至地GND。

第十三开关Q13的第二端连接至第八开关Q8的第一端和第二开关Q2的第二端，第十三开关Q13的第一端连接至第四电容Cfly4的第一端和第十四开关Q14的第一端，第十四开关Q14的第二端连接至第十五开关Q15的第一端，第十五开关Q15的第二端连接至第四电容Cfly4的第二端和第十六开关Q16的第一端，第十六开关Q16的第二端连接至地GND。第十一开关Q11的第一端和第十五开关Q15的第一端为输出电压端。

输出电容Cout的第一端连接至第十开关Q10的第二端和第十四开关Q14的第二端，输出电容Cout的第二端连接至地GND，输出电容Cout的第一端提供输出电压Vout。第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3和第四电容Cfly4均为飞跨电容，用于储存电荷以及释放电荷；输出电容Cout两端的电压向外界负载提供稳定的输出电压Vout。

其中，该开关电容转换器在第一工作模式下，第一开关Q1、第六开关Q6、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被导通，第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被断开，如图7所示，浅色以表示该开关组件处于断开状态。

此时该开关电容转换器由充电支路、第一放电支路以及第二放电支路构成，其中，第一开关Q1、第一电容Cfly1、第九开关Q9、第三电容Cfly3、第十一开关Q11串联构成充电回路，此时第一电容Cfly1和第三电容Cfly3处于充电状态；第六开关Q6、第八开关Q8和第二电容Cfly2构成第一放电支路，第二电容Cfly2处于放电状态；第十六开关Q16、第四电容Cfly4和第十四开关Q14构成第二放电支路，第四电容Cfly4处于放电状态。电流流向如图7实线箭头示出的方向。当开关电容转换器稳定时，以输入电压Vin＝4V0为例，充电回路上第一开关Q1和第一电容Cfly1的连接点处电平为4V0，第一电容Cfly1两端电压为2V0，第六开关Q6和第九开关Q9的连接点处电平为2V0，第三电容Cfly3两端电压为V0，因此输出电压Vout＝V0。

其中，该开关电容转换器在第二工作模式下，第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被导通，第一开关Q1、第六开关Q6、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被断开，如图8所示，浅色以表示该开关组件处于断开状态。

此时该开关电容转换器由充电支路、第三放电支路以及第四放电支路构成，其中，第五开关Q5、第二电容Cfly2、第十三开关Q13、第四电容Cfly4和第十五开关Q15构成充电支路，第二电容Cfly2和第四电容Cfly4处于充电状态；第二开关Q2、第四开关Q4和第一电容Cfly1构成第三放电支路，第一电容Cfly1处于放电状态；第十二开关Q12、第三电容Cfly3和第十开关Q10构成第四放电支路，第三电容Cfly3处于放电状态。电流流向如图8实线箭头示出的方向。当开关电容转换器稳定时，以输入电压Vin＝4V0为例，充电回路上第五开关Q5和第二电容Cfly2的连接点处电平为4V0，第二电容Cfly2两端电压为2V0，第二开关Q2和第十三开关Q13的连接点处电平为2V0，第四电容Cfly4两端电压为V0，因此输出电压Vout＝V0。

并且由此可知，当开关电容转换器在第一工作模式下时，第二电容Cfly2两端电压为2V0，第四电容Cfly4两端电压为V0；当开关电容转换器在第二工作模式下时，第一电容Cfly1两端电压为2V0，第三电容Cfly3两端电压为V0。由此实现输入电压Vin和输出电压Vout之间比值为4：1的电压转换。开关电容转换器在第一工作模式和第二工作模式之间来回切换。

与上述现有的级联式开关电容转换器相同的，本申请实施例中的开关电容转换器的运行可以使得输入电压Vin和输出电压Vout之间的比值大体上接近4：1。这里，术语“大体上”是指，即使将开关电容转换器设计为具有4：1的电压转换比并且以该比率进行运行，由于电路组件的电路寄生效应，控制器的误差幅度等的影响，输入电压与输出电压的实际比也可能在4：1处具有微小的误差幅度。因此，在此应该理解，即使没有描述术语“大体上”，电压转换比、组件的电压应力等也可能具有误差幅度。

同理，上述的开关组件(Q1、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15和Q16)以及输入开关Qin均包括控制端，在其控制端的控制之下，开关组件可以将其两端在导通或断开状态之间切换。通常，开关组件可以采用开关晶体管，如FET，IGBT，MCT，GTO，BJT等能够高速运行的半导体开关组件。在本申请的实施例中开关晶体管采用金氧半场效晶体管。

此外，本申请的另一些实施方式还提供了一种芯片，可视为开关芯片，其结构示意图如图9所示，该芯片包括第一开关Q1、第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第六开关Q6、第八开关Q8、第九开关Q9、第十开关Q10、第十一开关Q11和第十二开关Q12、第十三开关Q13、第十四开关Q14、第十五开关Q15和第十六开关Q16。

其中，第一开关Q1的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第一开关Q1的第二端连接至第一电容Cfly1的第一端和第二开关Q2的第一端，第一电容Cfly1的第二端连接至第四开关Q4的第一端，第四开关Q4的第二端连接至地GND。

第五开关Q5的第一端连接至输入开关Qin的第二端，第五开关Q5的第二端连接至第二电容Cfly2的第一端和第六开关Q6的第一端，第二电容Cfly2的第二端连接至第八开关Q8的第一端，第八开关Q8的第二端连接至地GND。

第九开关Q9的第二端连接至第四开关Q4的第一端和第六开关Q6的第二端，第九开关Q9的第一端连接至第三电容Cfly3的第一端和第十开关Q10的第一端，第十开关Q10的第二端连接至第十一开关Q11的第一端，第十一开关Q11的第二端连接至第三电容Cfly3的第二端和第十二开关Q12的第一端，第十二开关Q12的第二端连接至地GND。

第十三开关Q13的第二端连接至第八开关Q8的第一端和第二开关Q2的第二端，第十三开关Q13的第一端连接至第四电容Cfly4的第一端和第十四开关Q14的第一端，第十四开关Q14的第二端连接至第十五开关Q15的第一端，第十五开关Q15的第二端连接至第四电容Cfly4的第二端和第十六开关Q16的第一端，第十六开关Q16的第二端连接至地GND。第十一开关Q11的第一端和第十五开关Q15的第一端为输出电压端。

输出电容Cout的第一端连接至第十开关Q10的第二端和第十四开关Q14的第二端，输出电容Cout的第二端连接至地GND，输出电容Cout的第一端提供输出电压Vout。第一电容Cfly1、第二电容Cfly2、第三电容Cfly3和第四电容Cfly4均为飞跨电容，用于储存电荷以及释放电荷；输出电容Cout两端的电压向外界负载提供稳定的输出电压Vout。

输入开关Qin的第一端接收输入电压Vin，输入电压Vin具体可由USB接口连接电源适配器，或者连接无线充电电路等方式获得。

其中，该芯片在第一工作模式下，第一开关Q1、第六开关Q6、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被导通，第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被断开；该芯片在第二工作模式下，第二开关Q2、第四开关Q4、第五开关Q5、第十开关Q10、第十二开关Q12、第十三开关Q13和第十五开关Q15被导通，第一开关Q1、第六开关Q6、第八开关Q8、第九开关Q9、第十一开关Q11、第十四开关Q14和第十六开关Q16被断开。

同样地，通过上述方式，本申请实施例能够在实现4：1的电压转换比的基础上减少开关管的使用，降低硬件成本，减小开关电容转换器及芯片的尺寸。

此外，结合上述实施例所提供的任一开关电容转换器或任一芯片，本申请实施方式还提供了一种电子设备，其结构示意图如图10所示，该电子设备包括接收电路30、无线充电线圈40、电池50以及如上述实施例所提供的开关电容转换器10或芯片20。

已知开关电容转换器可通过输入端子接收输入电压，响应于输入电压产生与输入电压具有特定比例的输出电压，并通过输出端子提供输出电压。图10中无线充电线圈40视为提供输入电压的电压源，则接收电路30可视为输入端子，无线充电线圈40连接接收电路30，接收电路30连接开关电容转换器10或芯片20以提供输入电压，电池50连接开关电容转换器10或芯片20的输出电压端。无线充电线圈40产生输入电压，接收电路30将输入电压传输至开关电容转换器10或芯片20，开关电容转换器10或芯片20将输入电压转换为输出电压并输出至电池50。

结合上述实施例所提供的任一开关电容转换器或任一芯片，本申请实施方式还提供了另一种电子设备，其结构示意图如图11所示，该电子设备包括电池50、USB接口60以及如上述实施例所提供的开关电容转换器10或芯片20。

USB接口60连接开关电容转换器10或芯片20，电池50连接开关电容转换器10或芯片20的输出电压端。USB接口60为开关电容转换器10或芯片20提供输入电压，开关电容转换器10或芯片20将输入电压转换为输出电压并输出至电池50。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种开关电容转换器，其特征在于，包括：

包括第一开关、第一电容、第三开关和第四开关的第一开关电容支路，其中，所述第一开关的第一端接收输入电压，所述第一开关的第二端连接至所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述第三开关的第二端和所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接至地；

包括第五开关、第二电容、第七开关和第八开关的第二开关电容支路，其中，所述第五开关的第一端接收所述输入电压，所述第五开关的第二端连接至所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接至所述第七开关的第二端和所述第八开关的第一端，所述第八开关的第二端连接至地；

包括第九开关、第十开关、第三电容、第十一开关和第十二开关的第三开关电容支路，其中，所述第九开关的第一端连接至所述第三开关的第一端和所述第五开关的第二端，所述第九开关的第二端连接至所述第三电容的第一端和所述第十开关的第一端，所述第十开关的第二端连接至所述第十一开关的第一端，所述第十一开关的第二端连接至所述第三电容的第二端和所述第十二开关的第一端，所述第十二开关的第二端连接至地；

包括第十三开关、第十四开关、第四电容、第十五开关和第十六开关的第四开关电容支路，其中，所述第十三开关的第一端连接至所述第七开关的第一端和所述第一开关的第二端，所述第十三开关的第二端连接至所述第四电容的第一端和所述第十四开关的第一端，所述第十四开关的第二端连接至所述第十五开关的第一端，所述第十五开关的第二端连接至所述第四电容的第二端和所述第十六开关的第一端，所述第十六开关的第二端连接至地；

所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

2.根据权利要求1所述的开关电容转换器，其特征在于，还包括：

输入开关，所述输入开关的第一端接收输入电压，所述输入开关的第二端连接至所述第一开关的第一端和所述第五开关的第一端；

滤波电容，所述滤波电容的第一端连接至所述输入开关的第二端，所述滤波电容的第二端连接至地；

输出电容，所述输出电容的第一端连接至所述第十开关的第二端和所述第十四开关的第二端，所述输出电容的第二端连接至地，所述输出电容的第一端提供输出电压。

3.根据权利要求1所述的开关电容转换器，其特征在于，在第一工作模式下，所述第一开关、所述第三开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被导通，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被断开。

4.根据权利要求1所述的开关电容转换器，其特征在于，在第二工作模式下，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被导通，所述第一开关、所述第三开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被断开。

5.一种芯片，其特征在于，包括：

第一开关、第三开关、第四开关、第五开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关，其中，

所述第一开关的第一端接收输入电压，所述第一开关的第二端连接至第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述第三开关的第二端和所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接至地；

所述第五开关的第一端接收所述输入电压，所述第五开关的第二端连接至第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接至所述第七开关的第二端和所述第八开关的第一端，所述第八开关的第二端连接至地；

所述第九开关的第一端连接至所述第三开关的第一端和所述第五开关的第二端，所述第九开关的第二端连接至第三电容的第一端和所述第十开关的第一端，所述第十开关的第二端连接至所述第十一开关的第一端，所述第十一开关的第二端连接至所述第三电容的第二端和所述第十二开关的第一端，所述第十二开关的第二端连接至地；

所述第十三开关的第一端连接至所述第七开关的第一端和所述第一开关的第二端，所述第十三开关的第二端连接至第四电容的第一端和所述第十四开关的第一端，所述第十四开关的第二端连接至所述第十五开关的第一端，所述第十五开关的第二端连接至所述第四电容的第二端和所述第十六开关的第一端，所述第十六开关的第二端连接至地；

所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

6.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，在第一工作模式下，所述第一开关、所述第三开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被导通，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被断开。

7.根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，在第二工作模式下，所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被导通，所述第一开关、所述第三开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被断开。

8.一种开关电容转换器，其特征在于，包括：

包括第一开关、第二开关、第一电容和第四开关的第一开关电容支路，其中，所述第一开关的第一端接收输入电压，所述第一开关的第二端连接至所述第一电容的第一端和所述第二开关的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接至地；

包括第五开关、第六开关、第二电容和第八开关的第二开关电容支路，其中，所述第五开关的第一端接收所述输入电压，所述第五开关的第二端连接至所述第二电容的第一端和所述第六开关的第一端，所述第二电容的第二端连接至所述第八开关的第一端，所述第八开关的第二端连接至地；

包括第九开关、第十开关、第三电容、第十一开关和第十二开关的第三开关电容支路，其中，所述第九开关的第二端连接至所述第四开关的第一端和所述第六开关的第二端，所述第九开关的第一端连接至所述第三电容的第一端和所述第十开关的第一端，所述第十开关的第二端连接至所述第十一开关的第一端，所述第十一开关的第二端连接至所述第三电容的第二端和所述第十二开关的第一端，所述第十二开关的第二端连接至地；

包括第十三开关、第十四开关、第四电容、第十五开关和第十六开关的第四开关电容支路，其中，所述第十三开关的第二端连接至所述第八开关的第一端和所述第二开关的第二端，所述第十三开关的第一端连接至所述第四电容的第一端和所述第十四开关的第一端，所述第十四开关的第二端连接至所述第十五开关的第一端，所述第十五开关的第二端连接至所述第四电容的第二端和所述第十六开关的第一端，所述第十六开关的第二端连接至地；

所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

9.根据权利要求8所述的开关电容转换器，其特征在于，还包括：

输入开关，所述输入开关的第一端接收输入电压，所述输入开关的第二端连接至所述第一开关的第一端和所述第五开关的第一端；

滤波电容，所述滤波电容的第一端连接至所述输入开关的第二端，所述滤波电容的第二端连接至地；

输出电容，所述输出电容的第一端连接至所述第十开关的第二端和所述第十四开关的第二端，所述输出电容的第二端连接至地，所述输出电容的第一端提供输出电压。

10.根据权利要求8所述的开关电容转换器，其特征在于，在第一工作模式下，所述第一开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被导通，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被断开。

11.根据权利要求8所述的开关电容转换器，其特征在于，在第二工作模式下，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被导通，所述第一开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被断开。

12.一种芯片，其特征在于，包括：

第一开关、第二开关、第四开关、第五开关、第六开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关和第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五开关和第十六开关，其中，

所述第一开关的第一端接收输入电压，所述第一开关的第二端连接至第一电容的第一端和所述第二开关的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述第四开关的第一端，所述第四开关的第二端连接至地；

所述第五开关的第一端接收所述输入电压，所述第五开关的第二端连接至第二电容的第一端和所述第六开关的第一端，所述第二电容的第二端连接至所述第八开关的第一端，所述第八开关的第二端连接至地；

所述第九开关的第二端连接至所述第四开关的第一端和所述第六开关的第二端，所述第九开关的第一端连接至第三电容的第一端和所述第十开关的第一端，所述第十开关的第二端连接至所述第十一开关的第一端，所述第十一开关的第二端连接至所述第三电容的第二端和所述第十二开关的第一端，所述第十二开关的第二端连接至地；

所述第十三开关的第一端连接至所述第八开关的第一端和所述第二开关的第二端，所述第十三开关的第二端连接至第四电容的第一端和所述第十四开关的第一端，所述第十四开关的第二端连接至所述第十五开关的第一端，所述第十五开关的第二端连接至所述第四电容的第二端和所述第十六开关的第一端，所述第十六开关的第二端连接至地；

所述第十一开关的第一端和所述第十五开关的第一端为输出电压端。

13.根据权利要求12所述的芯片，其特征在于，在第一工作模式下，所述第一开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被导通，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被断开。

14.根据权利要求12所述的芯片，其特征在于，在第二工作模式下，所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第十开关、所述第十二开关、所述第十三开关和所述第十五开关被导通，所述第一开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十一开关、所述第十四开关和所述第十六开关被断开。

15.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述开关电容转换器、如权利要求5-7任一项所述芯片、如权利要求8-11任一项所述开关电容转换器或如权利要求12-14任一项所述芯片。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，还包括无线充电线圈、接收电路以及电池；

所述无线充电线圈连接所述接收电路，所述接收电路连接所述开关电容转换器或所述芯片以提供输入电压，所述电池连接所述输出电压端。

17.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，还包括USB接口和电池，所述USB接口连接所述开关电容转换器或所述芯片以提供所述输入电压，所述电池连接所述输出电压端。