[发明专利]多输入/多输出开关转换器

权利要求书

1.一种功率转换装置，包括：

功率转换器，该功率转换器具有用于接收由电源生成的输入电源电压的电源输入、用于向负载生成输出电压的输出和耦合在所述电源输入和所述输出之间的功率电感器；和

能量存储元件，该能量存储元件耦合到所述电源输入、所述功率电感器和所述输出，使得：

所述功率电感器的操作在把能量输送到所述能量存储元件和把能量输送到所述负载之间在时间上分开；

所述能量存储元件的操作在把能量输送到所述负载和从所述电源和所述负载中的一者或两者接收能量之间在时间上分开。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率转换器包括开关型电源，该开关型电源包括多个开关，该多个开关被配置成控制为使得所述功率转换器在多个模式下操作，该多个模式至少包括以下模式：

升压模式，其中所述功率转换器生成大于所述输入电源电压的输出电压；

降压模式，其中所述功率转换器生成小于所述输入电源电压的输出电压。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述功率转换器在升压模式下的至少一个开关周期包括充电阶段和放电阶段，使得：

在充电阶段期间，从所述电源和所述能量存储元件给所述功率电感器充电；

在放电阶段期间，所述功率电感器向所述负载放电。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述功率转换器在降压模式下的至少一个开关周期包括充电阶段和放电阶段，使得：

在充电阶段期间，从所述电源给所述功率电感器充电；

在放电阶段期间，所述功率电感器向所述负载和所述能量存储元件放电。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量存储元件包括电容器。

6.根据权利要求5所述的装置，其中：

所述电源包括第一电源端子和第二电源端子；

所述第一电源端子耦合到所述功率转换器的电源输入；

所述电容器具有耦合到所述功率电感器的第一电容器端子和耦合到所述第二电源端子的第二电容器端子。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率电感器包括耦合到所述电源输入的第一电感器端子和耦合到所述能量存储元件的第一存储元件端子的第二电感器端子，且所述装置还包括第一开关，该第一开关耦合在所述第二电感器端子和所述负载之间，使得当所述第一开关启用时，能量从所述能量存储元件和所述功率电感器中的至少一者输送到所述负载，或能量从所述负载输送到所述能量存储元件和所述功率电感器中的至少一者。

8.根据权利要求7所述的装置，还包括第二开关，该第二开关耦合在所述能量存储元件的第一存储元件端子和所述第一电感器端子之间，使得当所述第二开关启用时，能量从所述能量存储元件输送到所述功率电感器。

9.根据权利要求7所述的装置，还包括第二开关，该第二开关耦合在所述能量存储元件的第一存储元件端子和所述负载之间，使得当所述第二开关启用时，能量从所述负载输送到所述能量存储元件。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量存储元件的操作在把能量输送到所述负载、从所述电源和所述负载中的一者或两者接收能量以及既不输送能量又不接收能量之间在时间上分开。

11.一种功率转换方法，包括：在功率转换器中，该功率转换器具有用于接收由电源生成的输入电源电压的电源输入、用于向负载生成输出电压的输出和耦合在所述电源输入和所述输出之间的功率电感器，且还具有耦合到所述电源输入、所述功率电感器和所述输出的能量存储元件：

操作所述功率转换器使得所述功率电感器在把能量输送到所述能量存储元件和把能量输送到所述负载之间在时间上分开；

操作所述功率转换器使得所述能量存储元件在把能量输送到所述负载和从所述电源和所述负载中的一者或两者接收能量之间在时间上分开。