CN113270910A - 半导体电路 - Google Patents

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高敏佑
孔泰煌
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Abstract

一种半导体电路包括：第一选择电路，选择第一电池或第一电容器；第二选择电路，选择第二电池或第二电容器；电压测量电路，测量由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的第一电压，并且测量由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的第二电压；控制器，将所述第一电压与所述第二电压进行比较以生成比较结果；以及开关电路，接收基于目标输出电压的信号，在基于所述比较结果的互连关系下，连接由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器，以响应于所述目标输出电压向输出端子提供输出电压。

Description

半导体电路
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0019006的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用整体包含于此。
技术领域
本公开涉及半导体电路，并且更具体地说，涉及用于平衡可放电能源(dischargeable energy sources)的电路。
背景技术
诸如可穿戴设备和移动设备的电子装置可以包括多个电池。电池之间可能由于诸如制造工艺而存在容量偏差。此外，由于电池之间的其他电化学特性，包括通过串联结构、并联结构或混合结构连接的电池的电子装置可能具有电压不平衡。可以应用电池平衡来降低电池电压之间的差异。
发明内容
本公开的示例性实施例提供了一种能够提高电池的使用效率的半导体电路。本公开的示例性实施例提供了一种维持稳定的输出电压的半导体电路。
根据本公开的示例性实施例，提供一种半导体电路，包括：第一选择电路，选择第一电池或第一电容器；第二选择电路，选择第二电池或第二电容器；电压测量电路，测量由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的第一电压，并且测量由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的第二电压；控制器，将所述第一电压与所述第二电压进行比较以生成比较结果；以及开关电路，接收基于目标输出电压的信号，在基于所述比较结果的互连关系下，连接由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器，以响应于所述目标输出电压向输出端子提供输出电压。
根据本公开的示例性实施例，提供一种半导体电路，包括：多个电池；开关电路，将所述多个电池中的一个电池与所述多个电池中的一个或更多个其他电池串联和/或并联连接；电压测量电路，测量所述多个电池中的每个电池的测量电压；以及控制器，被提供目标输出电压，基于所述多个电池的数目和所述多个电池中的每个电池的测量电压，确定所述多个电池的串联连接状态或并联连接状态，并且向所述开关电路提供包括所确定的所述多个电池的所述串联连接状态或所述并联连接状态的控制信号。
根据本公开的示例性实施例，提供一种半导体电路，包括：第一电池；与所述第一电池不同的第二电池；开关电路，将所述第一电池和所述第二电池串联或并联连接；以及选择电路，在所述第一电池被放电时将所述第二电池连接到第一电容器而不是所述第一电池，其中，所述开关电路依据所述第一电容器的电压，将所述第一电容器和所述第二电池串联或并联连接，并且其中，当所述第一电容器要被充电时，所述第一电容器并联连接到所述第二电池，而当所述第一电容器要被放电时，所述第一电容器串联连接到所述第二电池。
然而，本公开的实施例不限于本文阐述的那些。通过参考以下给出的详细描述，本公开的以上和其他实施例对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加明显。
附图说明
通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的上述以及其他实施例将变得更加明显，其中：
图1是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图2是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图3是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图4是用于说明根据本公开的示例性实施例的图2和图3的半导体电路的操作的混合示意框图和电路图；
图5是用于说明根据本公开的示例性实施例的图2和图3的半导体电路的操作的混合示意框图和电路图；
图6是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图7是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图8是用于说明根据本公开的示例性实施例的图6和图7的半导体电路的操作的混合示意框图和电路图；
图9是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图10是用于说明根据本公开的示例性实施例的半导体电路的混合示意框图和电路图；
图11是根据本公开的示例性实施例的网络环境中的电子装置的示意框图。
具体实施方式
图1示出根据本公开的示例性实施例的电池控制电路。
参考图1，根据本公开的实施例的半导体电路100包括：电池BAT1至BAT3，电容器C1至C3，选择电路110、120和130，电压测量电路112、122和132，开关电路200和控制器300。在该附图中，尽管示出了第一选择电路至第三选择电路110、120和130以及第一电池BAT1至第三电池BAT3，但是选择电路的数目和电池的数目不限于此。此外，尽管在图1中分开示出了第一选择电路110、第二选择电路120和第三选择电路130，但是它们可以被实现为单个选择电路。此外，尽管示出了分开的电压测量电路112、122和132，但是它们可以被合并到选择电路110、120和130中或者被合并到单个选择电路中。
第一电池BAT1和第一电容器C1连接到第一选择电路110。第一选择电路110可以依据从控制器300提供的选择信号来选择第一电池BAT1和/或第一电容器C1。第一选择电路110可以将所选择的第一电池BAT1和/或所选择的第一电容器C1连接到开关电路200。
第二电池BAT2和第二电容器C2连接到第二选择电路120。第二选择电路120可以依据从控制器300提供的选择信号来选择第二电池BAT2和/或第二电容器C2。第二选择电路120可以将所选择的第二电池BAT2和/或所选择的第二电容器C2连接到开关电路200。
第三电池BAT3和第三电容器C3连接到第三选择电路130。第三选择电路130可以依据从控制器300提供的选择信号来选择第三电池BAT3和/或第三电容器C3。第三选择电路130可以将所选择的第三电池BAT3和/或所选择的第三电容器C3连接到开关电路200。
这里，第一电池BAT1、第二电池BAT2和第三电池BAT3可以是具有基本相同结构的电池。第一电池BAT1、第二电池BAT2和第三电池BAT3可以是不可再充电的一次性电池，诸如，碱性电池和/或干电池。另外，第一电容器C1、第二电容器C2和第三电容器C3可以是具有基本相同结构的电容器。
第一电压测量电路112可以连接到第一选择电路110。第一电压测量电路112可以连接到由第一选择电路110选择的第一电池BATl或第一电容器Cl，以测量所选择的第一电池BAT1或第一电容器C1的第一电压V1。所测量的第一电池BAT1或第一电容器C1的第一电压V1可以提供给控制器300。
第二电压测量电路122可以连接到第二选择电路120。第二电压测量电路122可以连接到由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2，以测量所选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的第二电压V2。所测量的第二电池BAT2或第二电容器C2的第二电压V2可以提供给控制器300。
第三电压测量电路132可以连接到第三选择电路130。第三电压测量电路132可以连接到由第三选择电路130选择的第三电池BAT3或第三电容器C3，以测量所选择的第三电池BAT3或第三电容器C3的第三电压V3。所测量的第三电池BAT3或第三电容器C3的第三电压V3可以提供给控制器300。
开关电路200可以串联或并联连接由第一选择电路110选择的第一电池BAT1和/或第一电容器C1，由第二选择电路120选择的第二电池BAT2和/或第二电容器C2，和/或由第三选择电路130选择的第三电池BAT3和/或第三电容器C3，并且可以使用它们生成输出电压Vx。开关电路200连接到输出端子以提供输出电压Vx。在下文中，可以参考图2更详细地描述开关电路200的结构。
控制器300可以向第一至第三选择电路110、120和130提供选择信号。第一至第三选择电路110、120和130可以依据选择信号选择第一电池BAT1至第三电池BAT3和/或第一至第三电容器C1至C3。选择信号可以包括例如关于要提供给半导体电路100的电池的数目的信息。例如，如果提供给半导体电路100的电池数目是1，则第一至第三选择电路110、120和130中的一个选择电路可以选择相应的电池，其余选择电路可以各自选择相应的电容器。如果提供给半导体电路100的电池数目是2，则第一至第三选择电路110、120和130中的两个选择电路可以选择相应的电池，而其余的选择电路可以选择相应的电容器。如果提供给半导体电路100的电池数目是3，则所有的第一至第三选择电路110、120和130可以选择相应的电池。
选择信号可以包括例如关于放电电池的信息。例如，如果在设置有第一电池BAT1至第三电池BAT3的半导体电路100中第一电池BAT1被放电，则第一选择电路110可以选择第一电容器C1，第二选择电路120可以选择第二电池BAT2，第三选择电路130可以选择第三电池BAT3。
控制器300可以比较由第一至第三电压测量电路112、122和132测量的电压，以生成比较结果。控制器300可以基于要提供给半导体电路100的电池的数目、所生成的比较结果以及半导体电路100的目标输出电压，确定由第一至第三选择电路110、120和130选择的第一电池BAT1至第三电池BAT3或第一电容器C1至第三电容器C3之间的互连关系。本文中，目标输出电压可以表示包括半导体电路100的电子装置所需的输出电压。
控制器300可以向开关电路200提供包括所确定的互连关系的控制信号。开关电路200可以在确定的时间内根据控制信号，并联或串联连接由第一至第三选择电路110、120和130选择的第一电池BAT1至第三电池BAT3或第一电容器C1至第三电容器C3。可以依据控制器300生成的比较结果来调整互连关系。因此，在根据本公开的实施例的半导体电路中，电池的互连关系不是确定的，而是可以依据电池数目、目标输出电压和电池电压来调整电池的互连关系。
在本公开的实施例中，尽管第一至第三选择电路110、120和130，第一至第三电压测量电路112、122和132，开关电路200和控制器300由不同的块来表示，以在概念上说明它们的操作，但是并不意味着是由单独的电路实现的。也就是说，第一至第三选择电路110、120和130，第一至第三电压测量电路112、122和132，开关电路200和控制器300可以由单个电路实现或可以由多个电路实现。
图2和图3示出了用于说明根据本公开的实施例的半导体电路的电路。
参考图2，开关电路200具有连接到地电压的输入端子以及连接到电感器L的输出端子。开关电路200可以将输出电压Vx输出到输出端子。输出端子可以连接到包括电感器L和电容器C的低通滤波器(LPF)。低通滤波器可以对输出到输出端子的输出电压Vx的高频分量进行滤波。因此，输出电压Vx的低频分量可以作为最终电压VOUT或最终电流Io输出。
开关电路200可以包括第一开关SW1至第六开关SW6。第一开关SW1可以连接到由第一选择电路110选择的第一电池BAT1或第一电容器C1的阴极，以及由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阴极。第二开关SW2可以连接到由第一选择电路110选择的第一电池BAT1或第一电容器C1的阳极，以及由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阴极。第三开关SW3可以连接到由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阴极，以及由第三选择电路130选择的第三电池BAT3或第三电容器C3的阴极。第四开关SW4可以连接到由第一选择电路110选择的第一电池BAT1或第一电容器C1的阳极，以及由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阳极。第五开关SW5可以连接到由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阳极，以及由第三选择电路130选择的第三电池BAT3或第三电容器C3的阴极。第六开关SW6可以连接到由第二选择电路120选择的第二电池BAT2或第二电容器C2的阳极，以及由第三选择电路130选择的第三电池BAT3或第三电容器C3的阳极。第三电池BAT3的阳极可以连接到输出端子。开关电路200可以接通/断开第一开关SW1至第六开关SW6，以串联或并联连接所选择的电池BAT1至BAT3或电容器C1至C3。
因此，由于根据本公开的实施例的半导体电路可以改变电池的互连关系，因此可以具有电池的互连关系的灵活性。
参考图2，根据本公开的实施例的半导体电路100a可以设置有三个电池BAT1至BAT3，并且第一至第三选择电路110、120和130可以分别选择第一电池BAT1至第三电池BAT3。
开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电池BAT1至第三电池BAT3串联连接。例如，第二开关SW2和第五开关SW5可以处于接通状态，第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于断开状态。
参考图3，开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电池BAT1至第三电池BAT3并联连接。例如，第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于接通状态，第二开关SW2和第五开关SW5可以处于断开状态。
此外，开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电池BAT1串联连接到并联连接的第二电池BAT2和第三电池BAT3。例如，第二开关SW2、第三开关SW3和第六开关SW6可以处于接通状态，并且第一开关SW1、第四开关SW4和第五开关SW5可以处于断开状态。
图4和图5是用于说明图2和图3的半导体电路的操作的示图。
参考图4，第一电压测量电路112可以测量第一电池的第一电压V1，第二电压测量电路122可以测量第二电池的第二电压V2，并且第三电压测量电路132可以测量第三电池的第三电压V3。所测量的第一电压V1至第三电压V3可以提供给控制器300。
控制器300可以比较所测量的第一电压V1至第三电压V3的幅度，并且可以生成比较结果。控制器300可以基于比较结果来确定第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系的控制信号，其中，具有第一电压V1至第三电压V3之中的最低幅度的电压的电池被断开。
例如，第三电压V3可以大于第二电压V2和第一电压V1。第三电压V3与第二电压V2之间的幅度差可以大于任意设定电压。可以针对每个半导体电路不同地设置任意设定电压。任意设定电压可以表示在第二电压V2和第三电压V3可以被视为彼此相同的范围内的值。
此时，控制器300可以控制开关电路200，使得仅使用第三电池BAT3来驱动半导体电路100a。控制器300断开第一电池BAT1与第二电池BAT2之间的连接，并且可以向开关电路200提供包括将第三电池BAT3连接到输出端子的互连关系的控制信号。
结果，开关电路200可以将第一开关SW1和第三开关SW3改变为接通状态，并且可以将第二开关SW2、第四开关SW4、第五开关SW5和第六开关SW6改变为断开状态。半导体电路100a可以使用第三电池BAT3来生成输出电压Vx。
此后，控制器300比较所测得的第一电压V1至第三电压V3的幅度，并且如果第三电压V3变得等于或小于第一电压V1或第二电压V2，则控制器300可以基于目标输出电压和第一电压V1至第三电压V3，设置第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括所确定的第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系的控制信号。开关电路200可以根据控制信号来改变第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系。
参考图5，第三电压V3可以高于第二电压V2和第一电压V1。第三电压V3与第二电压V2之间的幅度差可以小于任意设定电压。第二电压V2与第三电压V3之间的幅度差可以具有在第二电压V2和第三电压V3可以被视为彼此相同的范围内的值。
此时，控制器300可以控制开关电路200，使得使用第二电池BAT2和第三电池BAT3驱动半导体电路100a。控制器300可以向开关电路200提供包括如下连接信息的控制信号：断开第一电池BAT1的连接，并且将第二电池BAT2和第三电池BAT3连接到输出端子。
结果，开关电路200可以将第一开关SW1、第三开关SW3和第六开关SW6改变为接通状态，并且可以将第二开关SW2、第四开关SW4和第五开关SW5改变为断开状态。半导体电路100a可以使用第二电池BAT2和第三电池BAT3来生成输出电压Vx。
此后，控制器300比较所测得的第一电压V1至第三电压V3的幅度，并且如果第二电压V2或第三电压V3变得等于或小于第一电压V1，则控制器300可以基于目标输出电压和第一电压V1至第三电压V3，确定第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括所确定的第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系的控制信号。开关电路200可以根据控制信号来改变第一电池BAT1至第三电池BAT3之间的互连关系。
根据本公开的实施例的半导体电路100a可以通过连接第一电池BAT1至第三电池BAT3来进行操作。由于诸如容量偏差和其他电化学特性的各种因素，在第一电池BAT1至第三电池BAT3中的每一者中可能存在电压不平衡。如果第一电池BAT1至第三电池BAT3之中的特定电池的电压过度放电，则不仅该特定电池的性能降低，而且整个电池可能劣化且寿命变短。另外，即使仅一个电池放电，也可能使半导体电路无法操作，并且也可能使未放电的电池不可用。
然而，根据本公开的实施例的半导体电路100a测量第一电池的第一电压Vl、第二电池的第二电压V2和第三电池的第三电压V3，并且可以基于所测得的第一电压V1至第三电压V3控制开关电路200，并且可以执行用于调整第一电池BAT1至第三电池BAT3的单电池电压(cell voltage)的单电池平衡(cell balancing)。因此，可以有效地使用第一电池BAT1至第三电池BAT3，并且可以增加第一电池BAT1至第三电池BAT3的预期寿命。此外，由于可以有效地使用第一电池BAT1至第三电池BAT3来提供稳定的输出电压，因此可以更稳定地使用应用了半导体电路的半导体器件。
图6和图7示出了用于说明根据本公开的实施例的半导体电路的电路。
参考图6，根据本公开的实施例的半导体电路100b可以设置有两个电池BAT1和BAT3，第一选择电路110可以选择第一电池BAT1，第二选择电路120可以选择第二电容器C2，并且第三选择电路130可以选择第三电池BAT3。虽然图6示出了第一电池BAT1、第三电池BAT3和第二电容器C2被选择，但是本公开不限于此，选择电路110至130可以依据所提供的电池数目各自选择相应的电池。例如，第一选择电路110可以选择第一电池BAT1，第二选择电路120可以选择第二电池BAT2，并且第三选择电路130可以选择第三电容器C3。或者，第一选择电路110可以选择第一电容器C1，第二选择电路120可以选择第二电池BAT2，并且第三选择电路130可以选择第三电池BAT3。
电池BAT1、BAT2和/或BAT3可以是可充电的。如果这样，则选择电路可以分别相对于电容器C1、C2和/或C3以不同的互连关系和/或以相反的极性与它们互连，以进行充电。
开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3串联连接。例如，第二开关SW2和第五开关SW5可以处于接通状态，第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于断开状态。
参考图7，开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电池BAT1至第三电池BAT3并联连接。例如，第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于接通状态，第二开关SW2和第五开关SW5可以处于断开状态。
图8是用于说明图6和图7的半导体电路的操作的示图。
参考图8，第一电压测量电路112可以测量第一电池的第一电压V1，第二电压测量电路122可以测量第二电容器的第二电压V2，并且第三电压测量电路132可以测量第三电池的第三电压V3。所测得的第一电压V1至第三电压V3可以提供给控制器300。
控制器300可以比较所测得的第一电压V1至第三电压V3的幅度。如果第二电容器C2放电，则控制器300可以比较第一电压V1和第三电压V3的幅度，并且可以生成比较结果。控制器300可以基于比较结果来确定第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系的控制信号，其中，具有第一电压V1和第三电压V3之中的较低幅度的电压的电池被断开。
例如，第三电压V3可以大于第一电压V1和第二电压V2。控制器300可以控制开关电路200，使得仅使用第三电池BAT3来驱动半导体电路100b。控制器300可以向开关电路200提供包括如下互连关系的控制信号：断开第一电池BAT1的连接并且将第二电容器C2和第三电池BAT3并联连接。
结果，开关电路200可以将第一开关SW1、第三开关SW3和第六开关SW6改变为接通状态，并且可以将第二开关SW2、第四开关SW4和第五开关SW5改变为断开状态。半导体电路100b可以使用第三电池BAT3对第二电容器C2充电并且生成输出电压Vx。
此后，控制器300比较所测得的第二电压V2和第三电压V3的幅度，并且如果第二电压V2变得等于第三电压V3，则控制器300可以基于目标输出电压以及第一电压V1至第三电压V3，确定第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括所确定的第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系的控制信号。开关电路200可以根据控制信号来改变第一电池BAT1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系。也就是说，开关电路200可以使用第二电容器C2代替第二电池BAT2来生成输出电压Vx。
此后，如果第二电容器C2再次放电，则第二电容器C2可以通过连接到具有第一电压V1和第三电压V3之中的较高幅度的电压的电池来进行充电。
因此，根据本公开的实施例的半导体电路100b可以使用两个电池和单个电容器而不是三个电池来生成应用了半导体电路100b的电子装置的输出电压。
图9和图10示出了用于说明根据本公开的实施例的半导体电路的电路。
参考图9，根据本公开的实施例的半导体电路100c可以设置有单个电池BAT3，第一选择电路110可以选择第一电容器C1，第二选择电路120可以选择第二电容器C2，第三选择电路130可以选择第三电池BAT3。虽然图9示出了第三电池BAT3、第一电容器C1和第二电容器C2被选择，但是本公开不限于此，并且选择电路110至130可以依据所提供的电池数目各自选择相应的电池。例如，第一选择电路110可以选择第一电池BAT1，第二选择电路120可以选择第二电容器C2，并且第三选择电路130可以选择第三电容器C3。或者，第一选择电路110可以选择第一电容器C1，第二选择电路120可以选择第二电池BAT2，并且第三选择电路130可以选择第三电容器C3。
第一电压测量电路112可以测量第一电容器的第一电压Vl，第二电压测量电路122可以测量第二电容器的第二电压V2，第三电压测量电路132可以测量第三电池BAT3的第三电压V3。所测量的第一电压V1至第三电压V3可以提供给控制器300。
控制器300可以基于所测得的第一电压V1至第三电压V3和目标输出电压来确定第一电容器C1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系。控制器300可以向开关电路200提供包括所确定的互连关系的控制信号。
开关电路200可以根据控制信号连接第一电容器Cl、第二电容器C2和第三电池BAT3。开关电路200可以根据从控制器300提供的控制信号，将第一电容器C1、第二电容器C2和第三电池BAT3并联连接。例如，第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于接通状态，并且第二开关SW2和第五开关SW5可以处于断开状态。第一电容器C1和第二电容器C2可以通过与第三电池BAT3并联连接而被充电。
参考图10，如果第一电容器C1和第二电容器C2被充电，则控制器300可以基于目标输出电压来确定第一电容器C1、第二电容器C2和第三电池BAT3之间的互连关系，并且可以向开关电路200提供包括该互连关系的控制信号。
开关电路200可以根据控制信号将被充电的第一电容器C1和/或被充电的第二电容器C2与第三电池BAT3串联连接。例如，第二开关SW2和第五开关SW5可以处于接通状态，并且第一开关SW1、第三开关SW3、第四开关SW4和第六开关SW6可以处于断开状态。被充电的第一电容器C1和/或被充电的第二电容器C2可以与第三电池BAT3串联连接以产生输出电压Vx，并且可以被放电。
因此，根据本公开的实施例的半导体电路100c可以使用单个电池和两个电容器而不是三个电池来生成应用了该半导体电路100c的电子装置的输出电压。
通常，可以依据电池的数目和互连关系来确定连接到电池的后端的转换器。例如，转换器(例如，将输入电压转换为较低电压的降压转换器、将输入电压升高至较高电压的升压转换器、以及将输入电压转换至较低电压或较高电压的降压/升压转换器)可以连接到电池的后端。这使得包括电池的电路的结构复杂，并且转换器的结构可以依据电池的数目和互连关系而变化。
然而，在根据本公开的实施例的半导体电路100c中，由于电容器可以连接到选择电路110、120和130未选择电池的位置，并且可以通过开关电路200来调整电池的互连关系，因此转换器的结构不依据要输入到半导体电路100c的电池数目以及电池之间的互连关系而变化。因此，结构不复杂，并且不管电池的数目及其互连关系如何，都可以生成期望的输出电压Vx。
另外，例如，如果电子装置需要三个电池但是仅设置有两个电池，则根据本公开的实施例的半导体电路100c可以使用两个电池和单个电容器来生成输出电压Vx。
图11是根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图。
参考图11，根据本公开的实施例的网络环境1000中的电子装置1101可以通过诸如短距离无线通信的第一网络1198与电子装置1102通信，或者可以通过诸如长距离无线通信的第二网络1197与电子装置1104或服务器1108通信。根据实施例，电子装置1101可以通过服务器1108与电子装置1104通信。根据实施例，电子装置1101可以包括处理器1120、存储包括操作系统1142、中间件1144和应用1146的程序1140的存储器1130、输入装置1150、声音输出装置1155、诸如触摸屏显示器的显示装置1160、音频模块1170、传感器模块1176、接口1177、连接端1178、触觉模块1179、相机模块1180、电力管理模块1188、电池1189、包括无线通信模块1192和有线通信模块1194的通信模块1190、用户识别模块1196和天线模块1197。在实施例中，可以从电子装置1101省略这些部件中的至少一者，或者可以将其他部件添加到电子装置1101。在实施例中，可以将传感器模块1176(诸如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)集成并实现为嵌入在显示装置1160中。
电力管理模块1188是用于管理供应给电子装置1101的电力的模块，并且可以被配置为例如诸如图1的半导体电路100的电源管理集成电路(PMIC)的至少一部分。电池1189是用于向电子装置1101的至少一个部件供电的装置，并且可以包括例如多个不可再充电的一次性电池(诸如，BAT1至BAT3)和/或可再充电的电池或电容器(诸如，图1的C1至C3)。根据本发明的实施例的半导体电路可以被包括在电池1189和/或电力管理模块1188中。
例如，处理器1120可以驱动软件以控制电子装置1101的连接到处理器1120的至少一个其他部件，并且可以执行各种数据处理和操作。处理器1120可以将从其他部件接收到的命令或数据加载到易失性存储器1132中，对存储在易失性存储器1132中的命令或数据进行处理，并且可以将结果数据存储在非易失性存储器1134中。根据实施例，处理器1120可以包括主处理器1121(例如，中央处理单元或应用处理器)以及辅助处理器1123(该辅助处理器1123独立于主处理器进行操作，并且另外和/或可选择地，该辅助处理器1123可被适配为比主处理器1121耗电更少，或者被适配为具体指定的功能)。这里，辅助处理器1123可以与主处理器1121分开操作或者可以通过嵌入在主处理器1121中来进行操作。
例如，电子装置1101可以包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器中的至少一者。本公开不限于此，并且可以应用于使用一次性电池的电子装置。
总结具体实施方式，相关领域的普通技术人员将理解，可以在不脱离本公开的原理的情况下对示例性实施例进行许多变化和修改。因此，所公开的实施例应以一般性、描述性或示例性意义来理解，而不是为了限制的目的。

Claims (20)

1.一种半导体电路，包括：
第一选择电路，所述第一选择电路选择第一电池或第一电容器；
第二选择电路，所述第二选择电路选择第二电池或第二电容器；
电压测量电路，所述电压测量电路测量由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的第一电压，并且测量由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的第二电压；
控制器，所述控制器将所述第一电压与所述第二电压进行比较以生成比较结果；以及
开关电路，所述开关电路接收基于目标输出电压的信号，以基于所述比较结果的互连关系，连接由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器，以响应于所述目标输出电压向输出端子提供输出电压。
2.根据权利要求1所述的半导体电路，其中：
所述第一选择电路在所述第一电池未放电时选择所述第一电池，所述第一选择电路在所述第一电池放电时选择所述第一电容器，
所述第二选择电路在所述第二电池未放电时选择所述第二电池，所述第二选择电路在所述第二电池放电时选择所述第二电容器，
所述第一电池或所述第一电容器与所述第二电池或所述第二电容器的互连关系是串联互连或并联互连之一。
3.根据权利要求1所述的半导体电路，其中：
所述第一选择电路被提供包括要提供的电池的数目的选择信号，并且基于所述选择信号选择所述第一电池，
所述第二选择电路被提供所述选择信号，并且基于所述选择信号选择所述第二电容器，以及
所述要提供的电池的数目与所述第一电池和所述第二电池的数目之和相同。
4.根据权利要求1所述的半导体电路，还包括：
第三选择电路，所述第三选择电路选择第三电池，
其中，所述第一选择电路选择所述第一电池，所述第二选择电路选择所述第二电池，
其中，所述电压测量电路测量所述第一电池的所述第一电压，测量所述第二电池的所述第二电压，并且测量所述第三电池的第三电压，
其中，所述控制器比较所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，以生成所述比较结果，并且
其中，所述开关电路基于所述比较结果，将所述第三电池连接到所述输出端子，而不将所述第一电池和所述第二电池连接到所述输出端子。
5.根据权利要求4所述的半导体电路，其中，所述第三电压高于所述第一电压和所述第二电压。
6.根据权利要求4所述的半导体电路，其中，当所述第三电压等于或小于所述第一电压或所述第二电压时，所述开关电路将所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池串联或并联连接。
7.根据权利要求1所述的半导体电路，还包括：
第三选择电路，所述第三选择电路选择第三电池，
其中，所述第一选择电路选择所述第一电池，所述第二选择电路选择所述第二电池，
其中，所述电压测量电路测量所述第一电池的所述第一电压，测量所述第二电池的所述第二电压，并且测量所述第三电池的第三电压，
其中，所述控制器比较所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，以生成所述比较结果，并且
其中，所述开关电路基于所述比较结果将所述第二电池和所述第三电池连接到所述输出端子，而不将所述第一电池连接到所述输出端子。
8.根据权利要求7所述的半导体电路，其中：
所述第一电压低于所述第二电压和所述第三电压，并且
所述第二电压与所述第三电压之差小于设定电压。
9.根据权利要求8所述的半导体电路，其中，当所述第二电压或所述第三电压等于或小于所述第一电压时，所述开关电路将所述第一电池、所述第二电池和所述第三电池串联或并联连接。
10.根据权利要求1所述的半导体电路，还包括：
第三选择电路，所述第三选择电路选择第三电容器，
其中，所述第一选择电路选择所述第一电池，
其中，所述第二选择电路选择所述第二电池，
其中，所述电压测量电路测量所述第一电池的所述第一电压，测量所述第二电池的所述第二电压，并且测量所述第三电容器的第三电压，
其中，所述控制器比较所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，以生成所述比较结果，并且
其中，所述开关电路基于所述比较结果，将所述第一电池和所述第三电容器并联连接，以对所述第三电容器充电，而不将所述第二电池连接到所述输出端子。
11.根据权利要求10所述的半导体电路，其中，所述第一电压高于所述第二电压和所述第三电压。
12.根据权利要求10所述的半导体电路，其中，当所述第三电压变得与所述第一电压相同时，所述开关电路将所述第一电池、所述第二电池和所述第三电容器串联或并联连接。
13.根据权利要求1所述的半导体电路，还包括：
第三选择电路，所述第三选择电路选择第三电池或第三电容器之一，
其中，所述开关电路包括：
第一开关，所述第一开关连接到由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的阴极以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的阴极，
第二开关，所述第二开关连接到由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的阳极以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的所述阴极，
第三开关，所述第三开关连接到由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的所述阴极以及由所述第三选择电路选择的所述第三电池或所述第三电容器的阴极，
第四开关，所述第四开关连接到由所述第一选择电路选择的所述第一电池或所述第一电容器的所述阳极以及由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的阳极，
第五开关，所述第五开关连接到由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的所述阳极以及由所述第三选择电路选择的所述第三电池或所述第三电容器的所述阴极，以及
第六开关，所述第六开关连接到由所述第二选择电路选择的所述第二电池或所述第二电容器的所述阳极以及由所述第三选择电路选择的所述第三电池或所述第三电容器的阳极。
14.根据权利要求1所述的半导体电路，还包括：
第三选择电路，所述第三选择电路选择第三电容器，
其中，所述第一选择电路选择所述第一电池，所述第二选择电路选择所述第二电容器，
其中，所述电压测量电路测量所述第一电池的所述第一电压，测量所述第二电容器的所述第二电压，并且测量所述第三电容器的第三电压，
其中，所述控制器比较所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，以生成所述比较结果，
其中，所述开关电路基于所述比较结果，将所述第一电池和所述第二电容器并联连接，以对所述第二电容器充电，并将所述第一电池和所述第三电容器并联连接，以对所述第三电容器充电；并且
其中，当所述第二电压和所述第三电压与所述第一电压相同时，所述开关电路将所述第二电容器、所述第三电容器和所述第一电池串联或并联连接。
15.一种半导体电路，包括：
多个电池；
开关电路，所述开关电路将所述多个电池中的一个电池与所述多个电池中的一个或更多个其他电池串联和/或并联连接；
电压测量电路，所述电压测量电路测量所述多个电池中的每个电池，以获得测量电压；以及
控制器，所述控制器被提供目标输出电压，基于所述多个电池的数目和所述多个电池中的每个电池的测量电压，确定所述多个电池的串联连接状态或并联连接状态，并且向所述开关电路提供包括所确定的所述多个电池的所述串联连接状态或所述并联连接状态的控制信号。
16.根据权利要求15所述的半导体电路，其中：
所述多个电池包括彼此不同的第一电池、第二电池和第三电池，并且
所述开关电路包括：第一开关，所述第一开关连接到所述第一电池的阴极和所述第二电池的阴极；第二开关，所述第二开关连接到所述第一电池的阳极和所述第二电池的所述阴极；第三开关，所述第三开关连接到所述第二电池的所述阴极和所述第三电池的阴极；第四开关，所述第四开关连接到所述第一电池的所述阳极和所述第二电池的阳极；第五开关，所述第五开关连接到所述第二电池的所述阳极和所述第三电池的所述阴极；以及第六开关，所述第六开关连接到所述第二电池的所述阳极和所述第三电池的阳极。
17.根据权利要求16所述的半导体电路，其中：
输出端子连接到所述第三电池的所述阳极，并且
地电压连接到所述第一电池的所述阴极。
18.根据权利要求15所述的半导体电路，其中，所述控制器比较所述多个电池的所述测量电压，并且不将具有所述多个电池的所述测量电压之中的最低电压的电池连接到另一电池。
19.一种半导体电路，包括：
第一电池；
第二电池，所述第二电池与所述第一电池不同；
开关电路，所述开关电路将所述第一电池和所述第二电池串联或并联连接；以及
选择电路，所述选择电路在所述第一电池放电时将第一电容器而不是所述第一电池连接到所述第二电池，
其中，所述开关电路依据所述第一电容器的电压，将所述第一电容器和所述第二电池串联或并联连接，并且
其中，当所述第一电容器要被充电时，所述第一电容器并联连接到所述第二电池，而当所述第一电容器要被放电时，所述第一电容器串联连接到所述第二电池。
20.根据权利要求19所述的半导体电路，其中：
所述开关电路连接到输出端子，以生成输出电压，
当所述第一电容器放电时，所述开关电路使用所述第二电池生成所述输出电压，而当所述第一电容器被充电时，所述开关电路使用所述第一电容器和所述第二电池生成所述输出电压。
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