[发明专利]电源管理电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气电源管理。

背景技术

传统上，当提供直流(DC)电压的电源连接至电池供电的电子系统时，充电器或电池管理电路使用DC电压对电池充电。另外，电池管理单元(PMU)使用DC电压供电给该系统中的应用电路。另一方面，当DC电压没有连接至该系统时，电池施加电压并且供电给该应用电路。这些方法通常使用管理电路的电池管理电路和电源管理单元(PMU)，例如，从而确定什么时候采用来自电池的电力供应和什么时候采用来自DC电压源的电力供应。通常，电池管理电路和PUM为在互补芯片上所制造的两个分离单元。有效功率调节和减小的形状系数为可移动电子系统设计的两个关键参数。

在申请人已知的电源管理系统(PMU)中，电池管理电路和PMU使用开关DC-DC架构，从而改善了效率和最小化功率损耗。开关DC-DC架构通常采用功率电感器。使用分立功率电感器制造充电器和PUM的成本还是很昂贵，这是因为即使制造集成电路的硅成本已经降低了，分立电感器的成本也没有大幅降低。在多种情况下，分立电感器的成本几乎超过了全部硅的成本。功率电感器与半导体制造和装配工艺的结合很笨拙并且受到成本限制。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：确定是否存在第一电压和/或生成所述第一电压的电压源；基于所述确定步骤的第一结果，执行以下步骤：将所述第一电压变换为第二电压；以及使用升压变换器将所述第二电压变换为第三电压；以及基于所述确定步骤的第二结果，使用降压变换器将所述第三电压变换为所述第二电压。

在该方法中，所述升压变换器包括：选择性地选自升压控制器和降压控制器的所述升压控制器；以及所述降压变换器包括：选择性地选自所述升压控制器和所述降压控制器的所述降压控制器。

在该方法中，所述升压变换器包括：升压控制器、具有第一电感端和第二电感端的电感器件、具有第一端、第二端、以及第三端的第一开关、以及具有第四端、第五端、以及第六端信号线的第二开关；所述第一电感端被配置为接收所述第二电压；所述第二电感端连接至所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第四端；所述第三端和所述第六端选择性地连接至所述升压控制器或所述降压控制器；并且所述降压变换器包括：所述降压控制器、所述电感器件、所述第一晶体管、以及所述第二晶体管。

在该方法中，进一步包括：使用所述第三电压对所述电池充电。

在该方法中，所述第三电压连接至所述升压控制器，并且，所述第二电压连接至所述降压控制器。

在该方法中，所述升压变换器和所述降压变换器共用驱动器，以控制所述升压变换器和所述降压变换器所使用的开关。

在该方法中，进一步包括：使用信号线(signal line)反映出所述第一结果和所述第二结果。

根据本发明的另一方面，提供了一种电路，包括：电感器件，具有第一电感端和第二电感端；第一开关，具有第一端、第二端、以及第三端；第二开关，具有第四端、第五端、以及第六端；升压控制器；以及降压控制器，其中，所述第一电感端连接至所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第四端；所述第三端和所述第六端被配置为选择性地连接至所述升压控制器或所述降压控制器；所述升压控制器、所述电感器件、所述第一开关、以及所述第二开关被配置为用作升压变换器，所述升压变换器将所述第一电压变换为所述第二电压；所述降压控制器、所述电感器件、所述第一开关、以及所述第二开关被配置为用作降压变换器，所述降压变换器将所述第二电压变换为所述第一电压。

在该电路中，进一步包括：电压变换器，被配置为将第三电压变换为所述第一电压。

在该电路中，进一步包括：信号线，被配置为开启所述电压变换器，并且选择性地选择出所述升压变换器，或者关闭所述电压变换器，并且选择性地选择出所述降压变换器。

在该电路中，进一步包括：电压检测器，被配置为基于是否存在所述第三电压所指示的结果，生成第一信号。

在该电路中，所述第三电压为由交流电压变换得到的直流电压。

在该电路中，进一步包括：电池，被配置为接收所述第二电压作为所述电池的充电电源。

在该电路中，所述升压控制器被配置为接收所述第二电压作为第一反馈电压，并且所述降压控制器被配置为接收所述第一电压作为第二反馈电压。

在该电路中，所述升压控制器和所述降压控制器被配置为共用驱动器，所述驱动器被配置为驱动所述第三端和所述第六端。