【技术实现步骤摘要】
将第一电压转换为第二电压的装置本申请是国际申请日为2014年9月16日、国际申请号为PCT/US2014/055809(进入中国国家阶段的申请号为201480062695.4)、专利技术名称为“局部绝热转换”的专利申请的分案申请。相关的申请数据本申请要求于2013年9月16日提交的美国申请no.14/027,716的优先权日期的权益。上述申请的内容被完整地结合于此。
本专利技术涉及绝热功率转换，并且更具体地，涉及对电荷泵的局部绝热操作的配置和控制。
技术介绍
电荷泵的各种配置，包括串并联和迪克森(Dickson)配置，依靠于开关元件的交替配置来在电荷泵的端子之间传播电荷和传输能量。与电荷传播相关联的能量损耗决定转换器的效率。参考图1，其示出了处于耦合到低电压负载110和高电压源190的降压模式中的单相Dickson电荷泵100。在示出的配置中，通常低电压负载110由源所提供的电压的1/5电压和由高电压源190所提供的电流的5倍电流来驱动(平均而言)。泵以被称为状态二和状态一的交替状态来驱动，使得如图1所示的开关在处于指示的状态时被闭合。一般情况下，每个状态的持续时间是周期时间T的一半并且电荷泵100的相应的切换频率等于周期时间T的倒数。图2A-B分别示出了在每个状态二和状态一中的等效电路，其中示出了作为等效电阻R的每个闭合的开关。电容器C1至C4具有电容C。在电荷泵100的第一常规操作中，高电压源190是电压源，例如，二十五伏的源，使得低电压负载100由五伏来驱动。在操作中，通...
【技术保护点】
1.一种用于将第一电压转换为第二电压的装置，包括：/n电荷泵，具有布置为在多个周期中操作的开关元件，其中所述开关元件根据定时模式切换，其中每个周期与所述开关元件的不同配置相关联，其中所述开关元件被配置为向多个电容元件提供充电和放电路径；及/n控制器，耦合到所述电荷泵，其中所述控制器包括用于控制切换所述电荷泵的周期的切换的所述定时模式的输出和用于接收以所述电荷泵的操作为特征的传感器信号的一个或多个传感器输入；及/n其中所述一个或多个传感器输入中的至少一个被连接至耦合到所述电荷泵的转换器，其中所述控制器被配置为通过基于所述一个或多个传感器输入调整所述电荷泵的周期的切换频率来调整所述电荷泵的所述周期的切换的所述定时模式。/n
【技术特征摘要】
20130916 US 14/027,7161.一种用于将第一电压转换为第二电压的装置，包括：
电荷泵，具有布置为在多个周期中操作的开关元件，其中所述开关元件根据定时模式切换，其中每个周期与所述开关元件的不同配置相关联，其中所述开关元件被配置为向多个电容元件提供充电和放电路径；及
控制器，耦合到所述电荷泵，其中所述控制器包括用于控制切换所述电荷泵的周期的切换的所述定时模式的输出和用于接收以所述电荷泵的操作为特征的传感器信号的一个或多个传感器输入；及
其中所述一个或多个传感器输入中的至少一个被连接至耦合到所述电荷泵的转换器，其中所述控制器被配置为通过基于所述一个或多个传感器输入调整所述电荷泵的周期的切换频率来调整所述电荷泵的所述周期的切换的所述定时模式。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为通过调整周期的切换频率调整所述电荷泵的周期的切换的所述定时模式。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为根据所述一个或多个传感器的输入在所述周期期间的变化，通过确定结束每个连续周期的切换时间来调整所述电荷泵的周期的切换的定时模式。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示所述电荷泵的输出电压的输出电压传感器输入，并且其中所述控制器被配置为根据所述输出电压传感器输入的变化调整定时模式。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述控制器被配置为调整定时模式来将所述输出电压的变化维持在期望的范围内。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述期望的范围包括固定的范围。
7.如权利要求5所述的装置，其中所述期望的范围包括取决于所述控制器的第二传感器输入的范围。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述一个或多个传感器输入以导致保持所述电荷泵的所述输出和所述转换器的输出之间的期望的电压裕量的方式调整所述电荷泵的所述周期的切换频率。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示耦合到所述电荷泵的输出的所述转换器的操作特性的转换器传感器输入，其中所述转换器耦合到所述电荷泵的输出。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述转换器传感器输入表示转换器的输出电压。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述转换器传感器输入表示所述转换器的切换操作的工作周期。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示所述电荷泵的内部信号的内部传感器输入。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述内部信号包括跨所述电荷泵中的设备的电压，并且其中所述控制器被配置为调整定时，以将跨所述设备的电压维持在预定的范围之内。
14.如权利要求1所述的装置，其中电荷泵包括Dickson电荷泵。
15.如权利要求1所述的装置，其中所述电荷泵被配置为用于在绝热模式下操作。
16.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示经过所述转换器的电流的电流信号。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述电流信号表示所述转换器的输出电流。
18.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示经过所述电荷泵的电流的电流信号。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述电流信号表示所述电荷泵的输出电流。
20.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示在所述多个电容元件中的一个电容元件上的电压纹波的信号。
21.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个传感器输入包括表示所述转换器的切换频率的信号。
22.如权利要求1所述的装置，其中所述转换器包括直流-直流转换器。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述直流-直流转换器包括降压转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·什塞辛斯基，奥斯卡·布莱德，
申请(专利权)人：北极砂技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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