[发明专利]功率转换器

说明书

本发明提供一种功率转换器，其包括切换式电容转换电路以及电感式降压电路。切换式电容转换电路接收输入电压，且根据第一操作频率操作以将输入电压转换为中间电压。电感式降压电路与切换式电容转换电路串接。电感式降压电路接收中间电压，且在第二操作频率下操作以根据中间电压于转换输出端产生输出电压。第一操作频率由第二操作频率所决定。本发明通过控制第一级的切换式电容转换电路的切换操作时序来提高其效率，而不需专用的时脉产生器。

技术领域

本发明是有关于一种功率转换器，特别是有关于一种混和型功率转换器。

背景技术

对于已知的降压转换器而言，当其电压转换率较大时，由于其输出端相对于接地的电压应力较大，使得难以实现较高的效率。之后，提出了混和型切换式电容转换器，其包括第一阶的切换式电容转换器以及第二阶的降压转换器。与已知的降压转换器比较起来，在较大电压阶降的情况下切换式电容转换器具有较佳的效率。然而，由于切换式电容转换器以及降压转换器各自需要一个专用的振荡器以产生操作所需的基础时脉信号，增加了混和型切换式电容转换器的整体尺寸。此外，若切换式电容转换器的切换操作是发生在降压转换器的电感器的电感电流下降时，切换式电容转换器中会引发大的转态电流峰值(current spike)，这导致切换式电容转换器无法具有最佳效率。

发明内容

因此，本发明提供一种混和式功率转换器，其通过控制第一级的切换式电容转换电路的切换操作时序来提高其效率，而不需专用的时脉产生器。

本发明提供一种功率转换器，其包括一切换式电容转换电路以及一电感式降压电路。切换式电容转换电路接收输入电压，且根据第一操作频率操作以将输入电压转换为中间电压。电感式降压电路与切换式电容转换电路串接。电感式降压电路接收中间电压，且在第二操作频率下操作以根据中间电压于转换输出端产生输出电压。第一操作频率由第二操作频率所决定。

在一实施例中，切换式电容转换电路包括多个开关，且电感式降压电路包括串接于切换式电容转换电路与转换输出端之间的高侧开关与电感器。根据第一操作频率，切换式电容转换电路的开关在高侧开关导通的期间内进行切换。

附图说明

图1表示根据本发明一实施例的功率转换器。

图2为根据本发明一实施例的切换式电容转换电路与电感式降压电路的电路图。

图3A为根据本发明一实施例，电感式降压电路在软充电(soft-charging)模式下的操作示意图。

图3B为根据本发明一实施例，电感式降压电路在硬充电(hard-charging)模式下的操作示意图。

图4表示根据本发明一实施例的时脉产生电路。

附图标号

1功率转换器；

10切换式电容转换电路；

11电感式降压电路；

12时脉产生电路；

40频率检测电路；

41相位检测电路；

42除频电路；

100电容器；

101…104开关；

110输入电容器；

111高侧开关；

112低侧开关；

113电感器；

114输出电容器；

400电流源；

401、402开关；