[发明专利]直流转换器及电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种直流转换器及电子设备，其中直流转换器包括：功率控制模块、脉宽调变控制模块及分压采样模块，功率控制模块包括：第一飞跨电容、第二飞跨电容、输出电容及电感、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、第五开关模块、第六开关模块、电源输入端及电源输出端；脉宽调变控制模块的第一端及第二端分别与电源输入端、分压采样模块的第一端连接，分压采样模块的第二端与电源输出端连接。通过所提供的直流转换器及电子设备，充分利用低压器件的性能优势，以简单控制方式实现双模切换，保证可靠性，还能够完全覆盖锂离子电池电压变化范围，并显著减小电感的等效电流，提高转化器高功率下的效率。

技术领域

本申请涉及直流转换器技术领域，尤其涉及一种直流转换器及电子设备。

背景技术

近年来，随着便携式电子设备需求的增长，锂离子电池被广泛应用于集成系统供电。锂离子电池的输出电压可以从4.25V降至2.5V，需要一个宽输入范围降压直流(DC-DC)变换器为负载模块提供稳定的1.8V电源。随着便携电子设备的功能和性能的不断提高，对供电功率水平和供电时长提出更高要求，这使得变换器有更高的功率转换效率要求。此外，考虑到便携需求，要求变换器具有高的功率密度，限制了功率元件的尺寸，使得功率级设计在这些应用中更具挑战性。

在高功率密度的要求下，需要使用小体积大直流电阻的电感；高功率输出的要求下，流经开关和电感的电流将变大。这使得变换器保持高效率工作面临非常大的挑战。在这种条件下，电感的直流电阻造成损耗是最主要的损耗，需要在保证高输出功率的情况下，减小流经电感的有效电流值。最传统的BUCK结构显然不能应对这个挑战。现有采用双通路技术，其变压范围严重受限，不能覆盖锂离子电池电压变化范围。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种直流转换器及电子设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种直流转换器，所述直流转换器包括：

功率控制模块、脉宽调变控制模块及分压采样模块，所述功率控制模块包括：第一飞跨电容、第二飞跨电容、输出电容及电感、第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块、第四开关模块、第五开关模块、第六开关模块、电源输入端及电源输出端；

所述第一开关模块的第一端、所述第一飞跨电容的第一端及所述电感的第一端连接于第一结点；所述第一飞跨电容的第二端、所述第二开关模块的第一端及所述第三开关模块的第一端连接于第二结点；所述电感的第二端、所述第三开关模块的第二端、所述第四开关模块的第一端及所述第二飞跨电容的第一端连接于第三结点；所述第二飞跨电容的第二端、第五开关模块的第一端及第六开关模块的第一端连接于第四结点；所述第四开关模块的第二端、第六开关模块的第二端、所述输出电容的第一端、所述电源输出端连接于第五结点；所述电源输入端与所述第一开关模块的第二端连接；所述第二开关模块的第二端、第五开关模块的第二端及所述输出电容的第二端分别接地；

所述脉宽调变控制模块的第一端分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块、所述第三开关模块、所述第四开关模块、所述第五开关模块、所述第六开关模块连接；

所述脉宽调变控制模块的第二端分别与所述分压采样模块的第一端连接，所述分压采样模块的第二端与所述电源输出端连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一方面所提供的直流转换器。

上述本申请提供的直流转换器及电子设备，可以全部采用耐压为V_OUT的低压器件实现，充分利用低压器件的性能优势，以简单控制方式实现双模切换，保证可靠性，还能够完全覆盖锂离子电池电压变化范围，并显著减小电感的等效电流，提高转化器高功率下的效率。

附图说明