电压转换电路制造技术

本申请提供一种电压转换电路

【技术实现步骤摘要】
电压转换电路、开关电源、电源管理芯片及电子设备


[0001]本申请涉及电荷泵及集成电路等
，尤其涉及一种电压转换电路
、
开关电源
、
电源管理芯片及电子设备
。

技术介绍

[0002]双相开关电容器转换器可以用于将输入电压转换为满足负载需求的输出电压
。
[0003]在传统技术中，双相开关电容器转换器中包括如图
1a
所示的电压转换电路，基于图
1a
提供的电压转换电路，在将输入电压转换为满足负载需求的输出电压时，输出电压和输入电压的电压转换比等于一个固定值
(1/2)。
即在输入电压保持不变的情况下，输出电压也保持不变，导致电压转换电路进行电压转换的灵活性较差
。
[0004]因此，设计一种能够改变电压转换比的电压转换电路，以提高电压转换电路进行电压转换灵活性，成为亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种电压转换电路
、
开关电源
、
电源管理芯片及电子设备，用于实现提高电压转换电路进行电压转换灵活性的目的
。
[0006]第一方面，本申请提供一种电压转换电路，包括：第一开关串联支路
、
第二开关串联支路
、
第三开关串联支路
、
第一飞跨电容器
、
第二飞跨电容器
、
储能件和驱动器
。
所述第一开关串联支路和所述第二开关串联支路并联连接在所述电压转换电路的第一端口和接地端之间，所述第三开关串联支路的两端跨接于所述第一开关串联支路的第一开关节点和所述第二开关串联支路的第一开关节点之间
。
所述第一飞跨电容器的上极板与所述第一开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第一飞跨电容器的下极板与所述第一开关串联支路的第二开关节点电连接
。
所述第二飞跨电容器的上极板与所述第二开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第二飞跨电容器的下极板与所述第二开关串联支路的第二开关节点电连接
。
所述储能件的第一端电连接所述第三开关串联支路，所述储能件的第二端电连接所述电压转换电路的第二端口，所述第一开关串联支路的第三开关节点和所述第二开关串联支路的第三开关节点连接形成所述第二端口
。
所述驱动器分别与所述第一开关串联支路
、
所述第二开关串联支路和所述第三开关串联支路中的各开关件的控制端电连接
。
所述驱动器，用于控制所述各开关件的导通和关断，使所述第一端口上的电压和所述第二端口上的电压之间的电压转换比可调
。
[0007]在本申请实施例提供的电压转换电路中，通过增加第三开关串联支路和储能件，使得驱动器控制第一开关串联支路
、
第二开关串联支路和第三开关串联支路中各开关件的导通和关断的过程中，实现第一端口上的电压和第二端口上的电压之间的电压转换比可调的目的，从而提高电压转换电路进行电压转换灵活性
。
[0008]此外在第一端口接收输入电压
、
且第二端口提供输出电压的情况下，本申请提供的电压转换电路能够实现降压功能，在第一端口提供输出电压
、
且第二端口接收输入电压
的情况下，电压转换电路用于实现升压功能
。
[0009]在一种可能的设计中，第一开关串联支路包括：第一开关件
、
第三开关件
、
第五开关件和第七开关件
。
所述第一开关件的第一端与所述第一端口电连接，所述第一开关件的第二端与所述第三开关件的第一端在所述第一开关串联支路的第一开关节点处电连接，所述第三开关件的第二端与所述第五开关件的第一端在所述第一开关串联支路的第三开关节点处电连接，所述第五开关件的第二端与所述第七开关件的第一端电连接在所述第一开关串联支路的第二开关节点处，所述第七开关件的第二端接地，所述第一开关件的控制端
、
所述第三开关件的控制端
、
所述第五开关件的控制端和所述第七开关件的控制端分别与所述驱动器电连接
。
[0010]此可能的设计方式具有与第一方面相同的有益效果，此处不再赘述
。
[0011]在一种可能的设计中，第二开关串联支路包括：第二开关件
、
第四开关件
、
第六开关件和第八开关件
。
所述第二开关件的第一端与所述第一端口电连接，所述第二开关件的第二端与所述第四开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第一开关节点处电连接，所述第四开关件的第二端与所述第六开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第三开关节点处电连接，所述第六开关件的第二端与所述第八开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第二开关节点处电连接，所述第八开关件的第二端接地，所述第二开关件的控制端
、
所述第四开关件的控制端
、
所述第六开关件的控制端和所述第八开关件的控制端分别与所述驱动器电连接
。
[0012]此可能的设计方式具有与第一方面相同的有益效果，此处不再赘述
。
[0013]在一种可能的设计中，第三开关串联支路包括：第九开关件和第十开关件
。
所述第九开关件的第二端与所述第一开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第九开关件的第一端与所述第十开关件的第二端电连接，所述第十开关件的第一端与所述第二开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第九开关件的控制端和所述第十开关件的控制端分别与所述驱动器电连接，所述储能件的第一端电连接于所述第九开关件的第一端和所述第十开关件的第二端之间
。
[0014]此可能的设计方式具有与第一方面相同的有益效果，此处不再赘述
。
[0015]在一种可能的设计中，电压转换电路还包括：第十一开关件和第十二开关件
。
所述第十一开关件电连接于所述储能件的第二端和所述第一开关串联支路的第三开关节点之间，所述第十二开关件电连接于所述储能件的第二端和所述第二开关串联支路的第三开关节点之间，所述第十一开关件的控制端和所述第十二开关件的控制端分别与所述驱动器电连接
。
[0016]此可能的设计方式具有与第一方面相同的有益效果，此处不再赘述
。
[0017]在一种可能的设计中，在第一端口接收输入电压
、
且第二端口提供输出电压的情况下，第二端口上的电压与第一端口上的电压之间的第一电压转换比为：
K1
＝
1/(2
‑
D)
，其中，
K1
表示第一电压转换比，
D
表示第一开关件的占空比
。
在第一端口提供输出电压
、
且第二端口接收输入电压的情况下，第一端口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电压转换电路，其特征在于，包括：第一开关串联支路
、
第二开关串联支路
、
第三开关串联支路
、
第一飞跨电容器
、
第二飞跨电容器
、
储能件和驱动器；所述第一开关串联支路和所述第二开关串联支路并联连接在所述电压转换电路的第一端口和接地端之间，所述第三开关串联支路的两端跨接于所述第一开关串联支路的第一开关节点和所述第二开关串联支路的第一开关节点之间；所述第一飞跨电容器的上极板与所述第一开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第一飞跨电容器的下极板与所述第一开关串联支路的第二开关节点电连接；所述第二飞跨电容器的上极板与所述第二开关串联支路的第一开关节点电连接，所述第二飞跨电容器的下极板与所述第二开关串联支路的第二开关节点电连接；所述储能件的第一端电连接所述第三开关串联支路，所述储能件的第二端电连接所述电压转换电路的第二端口，所述第一开关串联支路的第三开关节点和所述第二开关串联支路的第三开关节点连接形成所述第二端口；所述驱动器分别与所述第一开关串联支路
、
所述第二开关串联支路和所述第三开关串联支路中的各开关件的控制端电连接；所述驱动器，用于控制所述各开关件的导通和关断，使所述第一端口上的电压和所述第二端口上的电压之间的电压转换比可调
。2.
根据权利要求1所述的电压转换电路，其特征在于，所述第一开关串联支路包括：第一开关件
、
第三开关件
、
第五开关件和第七开关件；所述第一开关件的第一端与所述第一端口电连接，所述第一开关件的第二端与所述第三开关件的第一端在所述第一开关串联支路的第一开关节点处电连接，所述第三开关件的第二端与所述第五开关件的第一端在所述第一开关串联支路的第三开关节点处电连接，所述第五开关件的第二端与所述第七开关件的第一端电连接在所述第一开关串联支路的第二开关节点处，所述第七开关件的第二端接地，所述第一开关件的控制端
、
所述第三开关件的控制端
、
所述第五开关件的控制端和所述第七开关件的控制端分别与所述驱动器电连接
。3.
根据权利要求2所述的电压转换电路，其特征在于，所述第二开关串联支路包括：第二开关件
、
第四开关件
、
第六开关件和第八开关件；所述第二开关件的第一端与所述第一端口电连接，所述第二开关件的第二端与所述第四开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第一开关节点处电连接，所述第四开关件的第二端与所述第六开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第三开关节点处电连接，所述第六开关件的第二端与所述第八开关件的第一端在所述第二开关串联支路的第二开关节点处电连接，所述第八开关件的第二端接地，所述第二开关件的控制端
、
所述第四开关件的控制端
、
所述第六开关件的控制端和所述第八开关件的控制端分别与所述驱动器电连接
。4.
根据权利要求1至3任一项所述的电压转换电路，其特征在于，所述第三开关串联支路包括：第九开关件和第十开关件；所述第九开关件的第二端与所述第一开关串联支路的第一开关节点电连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，施耀辉，何思雨，胡佳俊，
申请(专利权)人：上海南芯半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：