本技術(shù)涉及電源管理芯片，尤其涉及一種開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路、芯片及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、開關(guān)電容電壓變換器也被稱為電荷泵，是一種利用電容儲能來進(jìn)行直流電壓變換的高效轉(zhuǎn)換器，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、智能手表等移動設(shè)備的快速充電場合中。開關(guān)電容電壓變換器中通常包括多個功率管和多個電容，通過控制功率管的開關(guān)狀態(tài)，以控制多個電容之間的連接關(guān)系，基于電容的儲能，使得開關(guān)電容電壓變換器可以實(shí)現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓之間的比例轉(zhuǎn)換，以及輸入電流與輸出電流之間的比例轉(zhuǎn)換，例如，將輸出電壓轉(zhuǎn)換為輸入電壓的1/4，輸出電流轉(zhuǎn)換為輸入電流的4倍。

2、參見圖1，圖1為相關(guān)技術(shù)提供的一種開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路，如圖1所示，該電路包括包括二十個功率管，即第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3、第四功率管q4、第五功率管q5、第六功率管q6、第七功率管q7、第八功率管q8、第九功率管q9、第十功率管q10、第十一功率管q11、第十二功率管q12、第十三功率管q13、第十四功率管q14、第十五功率管q15、第十六功率管q16、第十七功率管q17、第十八功率管q18、第十九功率管q19、第二十功率管q20，還包括六個飛電容，即第一飛電容c1、第二飛電容c2、第三飛電容c3、第四飛電容c4、第五飛電容c5、第六飛電容c6。該電路通過控制二十個功率管的導(dǎo)通或者截止，實(shí)現(xiàn)將輸入電壓vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓vout。

3、參見圖1，通過控制二十個功率管處于不同的工作模式，可以實(shí)現(xiàn)輸入電壓vin與輸出電壓vout之間的電壓變比為4:1、3:1、2:1、1:1，該結(jié)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)的最高電壓變比為4:1，無法輸出更高的電壓變比，基于用戶需求的提高，需要新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更高的電壓變比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路、芯片及電子設(shè)備，以提供更高的電壓變比。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電路包括：第一單元、第二單元以及第三單元；所述第一單元和所述第二單元均包括n個輸入端，所述第一單元的n個輸入端與所述第二單元的n個輸入端一一對應(yīng)連接，n個輸入端中的任一一個輸入端作為所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，用于接入輸入電壓；所述第一單元的第二端與所述第三單元的第一端電連接，所述第二單元的第二端與所述第三單元的第二端電連接，所述第三單元的第五端作為所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端，用于輸出輸出電壓；

3、所述第一單元包括n-1個基本單元和第一級聯(lián)單元，所述第二單元包括n-1個基本單元和第二級聯(lián)單元，所述基本單元包括第一電容和第一開關(guān)組件；

4、在所述第一級聯(lián)單元包括第三開關(guān)組件和第一級聯(lián)電容，所述第二級聯(lián)單元包括第四開關(guān)組件和第二級聯(lián)電容的情況下：所述第一單元的第三端與所述第三單元的第四端電連接，所述第二單元的第三端與所述第三單元的第三端電連接；

5、在所述第一級聯(lián)單元包括所述第三開關(guān)組件、所述第一級聯(lián)電容以及第一開關(guān)，所述第二級聯(lián)單元包括第四開關(guān)組件、第二級聯(lián)電容以及第二開關(guān)的情況下：所述第一單元的第三端與所述第二單元的第三端電連接，并作為公共端；所述第三單元的第三端與所述第一開關(guān)的第一端電連接；所述第三單元的第四端與所述第二開關(guān)的第一端電連接，所述第一開關(guān)的第二端、所述第二開關(guān)的第二端均與所述公共端電連接；

6、所述第三單元包括第二電容、第三電容以及第二開關(guān)組件，開關(guān)組件包括各個所述第一開關(guān)組件、所述第二開關(guān)組件、所述第三開關(guān)組件、所述第四開關(guān)組件，或者，還包括所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)；

7、所述開關(guān)組件，用于控制各個所述第一電容、所述第一級聯(lián)電容、所述第二級聯(lián)電容、所述第二電容、所述第三電容之間的連接關(guān)系；

8、所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路，用于根據(jù)所述連接關(guān)系，將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，所述輸入電壓為所述輸出電壓的2n倍，其中，n為大于等于2的正整數(shù)。

9、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第一單元中第1個基本單元的第一端作為所述第一單元的第一輸入端，所述第一單元中第1個基本單元的第二端與其相鄰的所述基本單元的第一端電連接；

10、所述第一單元中n-1個所述基本單元的第三端均與所述第一級聯(lián)單元的第三端電連接，作為所述第一單元的第三端；所述第一單元中的第n-1個基本單元的第二端與所述第一級聯(lián)單元的第一端電連接，所述第一級聯(lián)單元的第二端作為所述第一單元的第二端；所述第一單元中每個所述基本單元的第四端分別與所述第一單元中剩余n-1輸入端一一對應(yīng)連接；

11、所述第二單元中第1個基本單元的第一端作為所述第二單元的第一輸入端，所述第二單元中第1個基本單元的第二端與其相鄰的所述基本單元的第一端電連接；

12、所述第二單元中n-1個所述基本單元的第三端均與所述第二級聯(lián)單元的第三端電連接，作為所述第二單元的第三端；所述第二單元中的第n-1個基本單元的第二端與所述第二級聯(lián)單元的第一端電連接，所述第二級聯(lián)單元的第二端作為所述第二單元的第二端；所述第二單元中每個所述基本單元的第四端分別與所述第二單元中剩余n-1輸入端一一對應(yīng)連接。

13、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第一開關(guān)組件包括：第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、輸入接入開關(guān)；所述第二開關(guān)組件包括：第六開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)、第九開關(guān)、第十開關(guān)、第十一開關(guān)、第十二開關(guān)、第十三開關(guān)；所述第三開關(guān)組件包括：第一級聯(lián)開關(guān)、第二級聯(lián)開關(guān)以及第三級聯(lián)開關(guān)；所述第四開關(guān)組件包括：第四級聯(lián)開關(guān)、第五級聯(lián)開關(guān)以及第六級聯(lián)開關(guān)；

14、所述第三開關(guān)的第二端與所述基本單元的第一端電連接，所述第三開關(guān)的第一端分別與所述第四開關(guān)的第一端、所述第一電容的第一端電連接，所述第四開關(guān)的第二端與所述基本單元的第三端電連接；

15、所述第一電容的第二端分別與所述第五開關(guān)的第二端、所述輸入接入開關(guān)的第一端電連接，并作為所述基本單元的第二端，所述第五開關(guān)的第一端接地；所述輸入接入開關(guān)的第二端作為所述基本單元的第四端；

16、所述第六開關(guān)的第二端與所述第三單元的第一端電連接，所述第六開關(guān)的第一端分別與所述第七開關(guān)的第一端、所述第二電容的第一端以及所述第三單元的第三端電連接；

17、所述第七開關(guān)的第二端分別與所述第八開關(guān)的第二端、所述第十一開關(guān)的第二端、所述第十二開關(guān)的第二端以及所述第三單元的第五端電連接；

18、所述第二電容的第二端分別與所述第八開關(guān)的第一端、所述第九開關(guān)的第二端電連接；

19、所述第十開關(guān)的第二端與所述第三單元的第二端電連接，所述第十開關(guān)的第一端分別與所述第十一開關(guān)的第一端、所述第三電容的第一端以及所述第三單元的第四端電連接；

20、所述第三電容的第二端分別與所述第十二開關(guān)的第一端、所述第十三開關(guān)的第二端電連接；

21、所述第九開關(guān)的第一端、所述第十三開關(guān)的第一端均接地；

22、所述第一級聯(lián)開關(guān)的第二端與所述第一級聯(lián)單元的第一端電連接，所述第一級聯(lián)開關(guān)的第一端分別與所述第二級聯(lián)開關(guān)的第一端、所述第一級聯(lián)電容的第一端電連接；

23、所述第二級聯(lián)開關(guān)的第二端與所述第一級聯(lián)單元的第三端電連接，所述第一級聯(lián)電容的第二端分別與所述第三級聯(lián)開關(guān)的第二端、所述第一級聯(lián)單元的第二端電連接，所述第三級聯(lián)開關(guān)的第一端接地；

24、所述第四級聯(lián)開關(guān)的第二端與所述第二級聯(lián)單元的第一端電連接，所述第四級聯(lián)開關(guān)的第一端分別與所述第五級聯(lián)開關(guān)的第一端、所述第二級聯(lián)電容的第一端電連接；

25、所述第五級聯(lián)開關(guān)的第二端與所述第二級聯(lián)單元的第三端電連接，所述第二級聯(lián)電容的第二端分別與所述第六級聯(lián)開關(guān)的第二端、所述第二級聯(lián)單元的第二端電連接，所述第六級聯(lián)開關(guān)的第一端接地。

26、在一種可能的設(shè)計(jì)中，在所述第一開關(guān)組件包括：第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)時，所述第一單元包括：第十四開關(guān)、第十五開關(guān)、第十六開關(guān)、第十七開關(guān)、第十八開關(guān)、第十九開關(guān)、第四電容、第五電容，或者，還包括所述第一開關(guān)；所述第二單元包括第二十開關(guān)、第二十一開關(guān)、第二十二開關(guān)、第二十三開關(guān)、第二十四開關(guān)、第二十五開關(guān)、第六電容、第七電容，或者，還包括所述第二開關(guān)；所述開關(guān)組件包括各個所述第一開關(guān)組件、所述第二開關(guān)組件、所述第三開關(guān)組件、所述第四開關(guān)組件，或者，還包括所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)；

27、所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路，用于將所述輸入電壓按照預(yù)設(shè)比例轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓。

28、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述第一單元還包括：第二十六開關(guān)，所述第二單元還包括：第二十七開關(guān)的情況下，所述開關(guān)組件包括各個所述第一開關(guān)組件、所述第二開關(guān)組件、所述第三開關(guān)組件、所述第四開關(guān)組件、所述第二十六開關(guān)、所述第二十七開關(guān)，或者，還包括所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)；

29、所述第二十六開關(guān)的第一端與所述第十七開關(guān)的第一端電連接，所述第二十七開關(guān)的第一端與所述第二十三開關(guān)的第一端電連接，所述第二十六開關(guān)的第二端與所述第二十七開關(guān)的第二端電連接，作為所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路的中間輸入端，用于接入所述輸入電壓。

30、在一種可能的設(shè)計(jì)中，所述預(yù)設(shè)比例包括第一預(yù)設(shè)比例，所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路，用于在第一模式下，將所述輸入電壓按照所述第一預(yù)設(shè)比例轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓；所述第一模式為控制所述開關(guān)組件在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換；

31、其中，在所述開關(guān)組件包括各個所述第一開關(guān)組件、所述第二開關(guān)組件、所述第三開關(guān)組件、所述第四開關(guān)組件的情況下：

32、所述第一狀態(tài)為：控制所述第十四開關(guān)、所述第二十一開關(guān)、所述第二十二開關(guān)、所述第十七開關(guān)、所述第二十四開關(guān)、所述第二十五開關(guān)、所述第六開關(guān)、所述第十一開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第十三開關(guān)均導(dǎo)通；控制所述第二十開關(guān)、所述第十五開關(guān)、所述第十六開關(guān)、所述第二十三開關(guān)、所述第十八開關(guān)、所述第十九開關(guān)、所述第十開關(guān)、所述第七開關(guān)、所述第十二開關(guān)、所述第九開關(guān)均截止；

33、所述第二狀態(tài)為：控制所述第二十開關(guān)、所述第十五開關(guān)、所述第十六開關(guān)、所述第二十三開關(guān)、所述第十八開關(guān)、所述第十九開關(guān)、所述第十開關(guān)、所述第七開關(guān)、所述第十二開關(guān)、所述第九開關(guān)均導(dǎo)通；控制所述第十四開關(guān)、所述第二十一開關(guān)、所述第二十二開關(guān)、所述第十七開關(guān)、所述第二十四開關(guān)、所述第二十五開關(guān)、所述第六開關(guān)、所述第十一開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第十三開關(guān)均截止；

34、其中，在所述開關(guān)組件包括各個所述第一開關(guān)組件、所述第二開關(guān)組件、所述第三開關(guān)組件、所述第四開關(guān)組件，還包括所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)情況下：

35、所述第一狀態(tài)為：控制所述第十四開關(guān)、所述第二十一開關(guān)、所述第二十二開關(guān)、所述第十七開關(guān)、所述第二十四開關(guān)、所述第二十五開關(guān)、所述第六開關(guān)、所述第十一開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第十三開關(guān)、所述第一開關(guān)均導(dǎo)通；控制所述第二十開關(guān)、所述第十五開關(guān)、所述第十六開關(guān)、所述第二十三開關(guān)、所述第十八開關(guān)、所述第十九開關(guān)、所述第十開關(guān)、所述第七開關(guān)、所述第十二開關(guān)、所述第九開關(guān)、所述第二開關(guān)均截止；

36、所述第二狀態(tài)為：控制所述第二十開關(guān)、所述第十五開關(guān)、所述第十六開關(guān)、所述第二十三開關(guān)、所述第十八開關(guān)、所述第十九開關(guān)、所述第十開關(guān)、所述第七開關(guān)、所述第十二開關(guān)、所述第九開關(guān)、所述第二開關(guān)均導(dǎo)通；控制所述第十四開關(guān)、所述第二十一開關(guān)、所述第二十二開關(guān)、所述第十七開關(guān)、所述第二十四開關(guān)、所述第二十五開關(guān)、所述第六開關(guān)、所述第十一開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第十三開關(guān)、所述第一開關(guān)均截止。

37、第二方面，本技術(shù)提供一種芯片，包括如上述第一方面所述的開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路。

38、第三方面，本技術(shù)提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括上述第二方面中的芯片。

39、本技術(shù)實(shí)施例的有益效果：

40、在本技術(shù)實(shí)施例中，基于提供的兩種不同的開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及其內(nèi)部器件的連接關(guān)系，通過對開關(guān)組件中各個開關(guān)的狀態(tài)控制，進(jìn)而控制各個第一電容、第一級聯(lián)電容、第二級聯(lián)電容、第二電容、第三電容之間的連接關(guān)系，使得開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換電路能夠基于連接關(guān)系，將輸入電壓vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓vout的2n倍，對于不同的n的取值，可以得到不同電壓變比，在n的取值較大時，可以提供更高的電壓變比。