一种电压转换器，包括：第一开关和第二开关，具有第一电压额定值，所述第一开关连接在输入电压和第一节点之间，并且所述第二开关连接在所述第一节点和电位之间；旁路开关，连接在所述输入电压和第二节点之间；第一电感器，连接在所述第一节点和所述第二节点之间；第一电容器，连接在所述第二节点和所述电位之间；第三开关和第四开关，具有小于所述第一电压额定值的第二电压额定值，所述第三开关连接在所述第二节点和第三节点之间，并且所述第四开关连接在所述第三节点和所述电位之间；以及开关控制模块，被配置为响应于所述输入电压变得大于预定电压：切换所述第一开关和所述第二开关并将所述第二节点处的电压朝目标电压调整。并将所述第二节点处的电压朝目标电压调整。并将所述第二节点处的电压朝目标电压调整。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高效操作的两级电压转换器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年1月4日提交的63/133640号美国临时申请的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及电压转换器，并且更具体地，涉及降压电压转换器。
技术介绍
[0004]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的上下文。在本背景部分中描述的范围内，当前命名的专利技术人的工作，以及在提交时可能不另外地符合现有技术条件的描述的方面，既不明确也不默示地被承认为本公开的现有技术。
[0005]车辆包括各种部件。例如，一些车辆包括燃烧空气和燃料以产生用于推进的驱动扭矩的发动机。交流发电机将发动机旋转产生的机械能转换为电能供车辆使用。例如，来自交流发电机的电能可以用于给电池充电。附加地或者替代地，来自交流发电机的电能可以用于为各种车辆附件(如灯等)供电。
[0006]在某些情况下，车辆的电池可以与交流发电机电断开连接。例如，当车辆与另一物体(例如车辆、车道分隔器、障碍物等)碰撞时，车辆的电池可以与交流发电机电断开连接。
技术实现思路
[0007]在特征中，一种电压转换器，包括：第一开关和第二开关，具有第一电压额定值，所述第一开关连接在输入电压和第一节点之间，并且所述第二开关连接在所述第一节点和电位之间；旁路开关，连接在所述输入电压和第二节点之间；第一电感器，连接在所述第一节点和所述第二节点之间；第一电容器，连接在所述第二节点和所述电位之间；第三开关和第四开关，具有小于所述第一电压额定值的第二电压额定值，所述第三开关连接在所述第二节点和第三节点之间，并且所述第四开关连接在所述第三节点和所述电位之间；以及开关控制模块，被配置为响应于所述输入电压变得大于预定电压而断开所述旁路开关，并且互补地切换所述第一开关和所述第二开关以将所述第二节点处的电压朝目标电压调节。
[0008]在另外的特征中，所述电压转换器还包括第二电容器和第二电感器，其中：所述第二电感器连接在所述第三节点和输出节点之间；并且所述第二电容器连接在所述输出节点和所述电位之间。
[0009]在另外的特征中，所述预定电压是大于等于所述目标电压的电压。
[0010]在另外的特征中，所述预定电压小于所述第三开关和所述第四开关的所述第二电压额定值。
[0011]在另外的特征中，所述开关控制模块被配置为以至少2兆赫的频率互补地切换所述第一开关和所述第二开关。
[0012]在另外的特征中，所述开关控制模块被配置为以小于或等于8兆赫的频率互补地
切换所述第一开关和所述第二开关。
[0013]在另外的特征中，所述开关控制模块被配置为：当所述输入电压小于所述预定电压时，断开所述第一开关和所述第二开关并闭合所述旁路开关。
[0014]在另外的特征中，所述开关控制模块还被配置为基于将输出节点处的电压朝目标电压调整或调整为所述目标电压来互补地切换所述第三开关和所述第四开关。
[0015]在另外的特征中，所述开关控制模块被配置为：在互补地切换所述第一开关和所述第二开关的同时，基于将所述输出节点处的所述电压朝所述目标电压调整或调整为所述目标电压来互补地切换所述第三开关和所述第四开关。
[0016]在另外的特征中，所述目标电压小于所述第二电压额定值。
[0017]在另外的特征中，所述目标电压在1伏和9伏之间，并包括1伏和9伏。
[0018]在另外的特征中，所述第一电压额定值至少为30伏，并且所述第二电压额定值至少为12伏。
[0019]在另外的特征中，所述第一电压额定值大于所述第二节点处的所述目标电压。
[0020]在另外的特征中，所述第二电压额定值大于所述第二节点处的所述目标电压。
[0021]在另外的特征中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关是场效应晶体管(FET)。
[0022]在另外的特征中，所述电压转换器还包括连接在所述第三节点和第五节点之间的电容器，其中，所述第四开关连接在所述第五节点和所述电位之间。
[0023]在另外的特征中，所述电压转换器还包括：第五开关，连接在所述第三节点和输出节点之间；以及第六开关，连接在所述第五节点和所述输出节点之间。
[0024]在另外的特征中，所述电压转换器还包括连接在所述输出节点和所述电位之间的输出电容器。
[0025]在另外的特征中，所述第五开关和所述第六开关具有小于所述第一电压额定值的所述第二电压额定值。
[0026]在另外的特征中，所述开关控制模块被配置为：断开所述第三开关和所述第六开关，同时所述第四开关和所述第五开关闭合；以及断开所述第四开关和所述第五开关，同时所述第三开关和所述第六开关闭合。
[0027]通过详细描述、权利要求和附图，本公开的进一步适用范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0028]根据具体实施方式和附图，将更加充分地理解本公开，其中：
[0029]图1是车辆的示例电压控制系统的功能框图；
[0030]图2包括电压转换器的示例实现的示意图；
[0031]图3是具有单级的电压转换器的示例实现的示意图；
[0032]图4是效率与负载电流的关系图；
[0033]图5是功耗与负载电流的关系图；
[0034]图6是描绘控制电压转换器的示例方法的流程图；以及
[0035]图7包括电压转换器的示例实现的示意图。
[0036]在附图中，可重复使用附图标记以标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
[0037]电压转换器将输入电压转换为目标输出电压。例如，降压电压转换器从小于输出电压的输入电压产生输出电压。升压电压转换器从大于输出电压的输入电压产生输出电压。
[0038]电压转换器可包括具有足以承受输入电压的瞬时增大的电压额定值的单级开关。例如，电压转换器可以包括在各种实现中(诸如在车辆实现中)具有36伏DC电压额定值的开关。然而，相对于两级电压转换器，单级电压转换器可能具有降低的效率。
[0039]本申请涉及两级电压转换器。第一级包括具有第一电压额定值的第一开关，并且第二级包括具有小于第一电压额定值的第二电压额定值的开关。第一开关(和第一电压额定值)足以承受输入电压的最大增大。如果输入电压变得大于预定电压，则开关控制模块切换第一开关以将输入到第二级的电压降低至小于第二级的开关的第二电压额定值的目标。开关控制模块切换第二开关以实现目标输出电压。两级电压转换器比单级电压转换器具有更高的电效率。
[0040]图1是车辆的示例电压控制系统的功能框图。虽然将提供在车辆中实现的电压控制系统的示例，但本申请也适用于非车辆应用，诸如工业应用。
[0041]交流发电机104将机械能(例如，发动机的曲轴的旋转)转换为电能，从而对电池108充电。电池108可以是例如12伏直流(DC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电压转换器，包括：第一开关和第二开关，具有第一电压额定值，所述第一开关连接在输入电压和第一节点之间，并且所述第二开关连接在所述第一节点和电位之间；旁路开关，连接在所述输入电压和第二节点之间；第一电感器，连接在所述第一节点和所述第二节点之间；第一电容器，连接在所述第二节点和所述电位之间；第三开关和第四开关，具有小于所述第一电压额定值的第二电压额定值，所述第三开关连接在所述第二节点和第三节点之间，并且所述第四开关连接在所述第三节点和所述电位之间；以及开关控制模块，被配置为响应于所述输入电压变得大于预定电压而断开所述旁路开关，并且互补地切换所述第一开关和所述第二开关以将所述第二节点处的电压朝目标电压调节。2.根据权利要求1所述的电压转换器，还包括第二电容器和第二电感器，其中：所述第二电感器连接在所述第三节点和输出节点之间；并且所述第二电容器连接在所述输出节点和所述电位之间。3.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述预定电压是大于等于所述目标电压的电压。4.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述预定电压小于所述第三开关和所述第四开关的所述第二电压额定值。5.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述开关控制模块被配置为以至少2兆赫的频率互补地切换所述第一开关和所述第二开关。6.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述开关控制模块被配置为以小于或等于8兆赫的频率互补地切换所述第一开关和所述第二开关。7.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述开关控制模块被配置为：当所述输入电压小于所述预定电压时，断开所述第一开关和所述第二开关并闭合所述旁路开关。8.根据权利要求1所述的电压转换器，其中，所述开关控制模块还被配置为基于将输出节点处的电压朝目标电压调整或调整为所述目标电压来互补地切换所述第三开关和所述第四开关。9.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。