[发明专利]步升转换器

说明书

实施例提供一种在使用飞跨电容器的步升转换器中通过在每一控制周期中在一个时间间隔中将辅助电容器并联连接到飞跨电容器并且在另一时间间隔中将辅助电容器串联连接到飞跨电容器来控制飞跨电容器的充电/放电平衡的技术。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月4日提交的第10-2018-0051634号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请出于所有目的特此以引用的方式并入，如同在本文中完全阐述一般。

技术领域

本公开涉及步升转换器(converter)。

背景技术

在转换功率的转换器当中，转换器将输出电压增大到高于输入电压并且输出增大的输出电压被称作步升(step-up)。在一些情况下，步升转换器也被称作升压转换器(boostconverter)。

一般来说，步升转换器具有在对应于DT(D是占空比(duty cycle)，并且T是切换周期)的一个时间间隔中在电感器中建立电流并且在对应于(1-D)T的另一时间间隔中将所建立电流输出到负载的结构。在实际实施方案中，因为电感器电流不可直接供应到负载，所以将输出电容器插入在电感器与负载之间，并且电感器电流经由输出电容器供应到负载。

飞跨电容器可包含在步升转换器中以改变输入电压与输出电压的电压比。当在每一控制周期中使飞跨电容器充电或放电时，步升转换器可增大或减小电压比。

然而，包含飞跨电容器的常规步升转换器在维持飞跨电容器的充电/放电平衡上具有技术困难。如果未维持飞跨电容器的充电/放电平衡，那么存在异常地产生输出电压的问题。为解决此问题，常规步升转换器接收关于飞跨能力电压的反馈以执行控制，但由于控制输出电压和飞跨能力电压的必要性，这种方法具有控制逻辑复杂和具有额外成本的问题。

发明内容

基于此背景，本发明实施例的方面提供一种使得能够容易地控制飞跨电容器的充电/放电平衡的步升转换器技术。

鉴于前述内容，实施例提供一种步升转换器，其包含电感器单元、电源开关单元、辅助电容器以及控制单元。

所述电感器单元可在其一侧接收输入电压，并且可包含至少一个电感器。

所述电源开关单元可包含至少四个串联连接的电源开关以控制电源路径和并联连接到所述至少四个电源开关当中的至少两个电源开关的至少一个飞跨电容器，并且所述至少两个电源开关之间的一个节点可连接到所述电感器单元的另一侧。

所述辅助电容器可经由辅助开关连接到所述一个节点。

所述控制单元可控制所述电源开关单元以将所述输入电压转换为输出电压，可在每一控制周期中在一个时间间隔中并联连接所述至少一个飞跨电容器与所述辅助电容器，并且可在另一时间间隔中串联连接所述至少一个飞跨电容器与所述辅助电容器。

所述控制单元可控制所述电源开关单元以使得所述一个节点的电压在每一控制周期中改变四次或更多次。

所述至少一个飞跨电容器可在所述一个时间间隔中充电，并且所述至少一个飞跨电容器可在所述另一时间间隔中放电。

所述至少一个飞跨电容器和所述辅助电容器可在所述另一时间间隔中并联连接到输出电容器，所述输出电压是在所述输出电容器中产生的。

接地电压和所述输出电压可在所述电源开关单元的两端产生的，并且飞跨电容器电压可在所述至少一个飞跨电容器中产生的。所述控制单元可控制所述电源开关单元以使得在第一时间间隔中在所述一个节点中产生所述接地电压，在第二时间间隔中在所述一个节点中产生具有通过将所述飞跨电容器电压相加到所述接地电压而获得的电平的电压，在第三时间间隔中在所述一个节点中产生所述接地电压，并且在第四时间间隔中在所述一个节点中产生具有通过从所述输出电压减去所述飞跨电容器电压而获得的电平的电压。