CN114448243A - 谐振切换式电源转换器 - Google Patents

Abstract

一种谐振切换式电源转换器，包含：第一功率级电路；第二功率级电路；控制器；及电流感测电路，用以感测流经第一功率级电路的第一充电或放电电感的第一充电或放电谐振电流，且用以感测流经第二功率级电路的第二充电或放电电感的第二充电或放电谐振电流，而分别对应产生第一及第二电流感测信号，其中该控制器根据该第一及第二电流感测信号调整下列至少之一，以使第一与第二功率级电路的输出电流成固定比例：第一充电程序的第一延迟时间、第一放电程序的第二延迟时间、第二充电程序的第三延迟时间、第二放电程序的第四延迟时间及二输入电压。

Description

谐振切换式电源转换器

技术领域

本发明涉及一种谐振切换式电源转换器，特别涉及一种能够达到电流平衡控制的谐振切换式电源转换器。

背景技术

图1显示已知的电源转换器。于充电操作中，开关Q1、Q2、Q3、Q4导通，开关Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10不导通，使得电容C1、C2、C3彼此串联于输入电压Vin及输出电压Vout之间。于放电操作中，开关Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10导通，开关Q1、Q2、Q3、Q4不导通，使得电容C1、C2、C3彼此并联于接地电位及输出电压Vout之间。此已知的电源转换器的电容及开关会具有非常大的涌浪电流(inrush current)。因此，在其他的已知的电源转换器中，于适当位置配置电感器与电容器形成谐振切换式电源转换器，可降低涌浪电流，然而，当两个渠道以上的已知的谐振切换式电源转换器并联操作时，由于电流的操作组合具有无限组解，若未适当控制，将造成电流不平衡。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种可于多个转换器并联时，能确保电流平衡的谐振切换式电源转换器。

发明内容

于一观点中，本发明提供一种谐振切换式电源转换器，用以将一或二个输入电压转换为一输出电压，该谐振切换式电源转换器包含：一第一功率级电路，包括：多个第一电容；至少一第一充电电感；至少一第一放电电感；以及多个第一开关，用以切换所对应的该多个第一电容、该至少一第一充电电感与该至少一第一放电电感的电连接关系；一第二功率级电路，包括：多个第二电容；至少一第二充电电感；至少一第二放电电感；以及多个第二开关，用以切换所对应的该多个第二电容、该至少一第二充电电感与该至少一第二放电电感的电连接关系；以及一控制器，用以周期性地于对应的一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序中，分别操作对应的该多个第一开关及对应的该多个第二开关；其中，在该第一充电程序中，控制该多个第一开关的切换，使该多个第一电容与该至少一第一充电电感串联于该一或二个输入电压与该输出电压之间，以形成一第一充电路径；其中，在该至少一第一放电程序中，控制该多个第一开关的切换，使每一该第一电容与对应的该第一放电电感串联于该输出电压与一接地电位间，而同时形成或轮流形成多个第一放电路径；其中，在该第二充电程序中，控制该多个第二开关的切换，使该多个第二电容与该至少一第二充电电感串联于该一或二个输入电压与该输出电压之间，以形成一第二充电路径；其中，在该至少一第二放电程序中，控制该多个第二开关的切换，使每一该第二电容与对应的该第二放电电感串联于该输出电压与一接地电位间，而同时形成或轮流形成多个第二放电路径；其中该控制器还用以根据一第一电流感测信号及一第二电流感测信号而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成一固定比例：一第一延迟时间、一第二延迟时间、一第三延迟时间及一第四延迟时间，或者该二个输入电压；其中该第一延迟时间用以延迟该第一充电程序的起始时点，该第二延迟时间用以延迟该至少一第一放电程序的起始时点，该第三延迟时间用以延迟该第二充电程序的起始时点，该第四延迟时间用以延迟该至少一第二放电程序的起始时点；其中该第一电流感测信号相关于该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的一第一电感电流，其中该第二电流感测信号相关于该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的一第二电感电流。

于一实施例中，该至少一第一充电电感为第一单一个充电电感，该至少一第一放电电感为第一单一个放电电感，该至少一第二充电电感为第二单一个充电电感，该至少一第二放电电感为第二单一个放电电感。

于一实施例中，该至少一第一充电电感与该至少一第一放电电感为第一单一个相同电感，该至少一第二充电电感与该至少一第二放电电感为第二单一个相同电感。

于一实施例中，该控制器包括至少一电流感测电路，该至少一电流感测电路包括：至少一电压感测电路，用以感测该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的两端的电压差，而对应产生一第一电压感测信号，且用以感测该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的两端的电压差，而对应产生一第二电压感测信号，其中该第一电压感测信号相关于该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的一寄生电阻的跨压，该第二电压感测信号相关于该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的一寄生电阻的跨压；以及至少一转换电路，用以根据该第一电压感测信号及该第二电压感测信号分别对应产生该第一电流感测信号及该第二电流感测信号。

于一实施例中，该控制器还包括：一平均电路，用以对该第一电流感测信号及该第二电流感测信号取平均值，而产生一电流平均信号；以及至少一调整电路，用以比较该电流平均信号与该第一电流感测信号，及/或比较该电流平均信号与该第二电流感测信号，而产生一调整信号，而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及该第四延迟时间，或者该二个输入电压。

于一实施例中，该固定比例为1：1。

于一实施例中，该控制器还包括：至少一延迟电路，用以根据该调整信号而产生该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及/或该第四延迟时间，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例。

于一实施例中，该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第三延迟时间及/或该第四延迟时间；及/或当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第三延迟时间及/或该第四延迟时间。

于一实施例中，该二个输入电压包含一第一输入电压及一第二输入电压，分别对应于该第一功率级电路与该第二功率级电路，其中该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第一输入电压；当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第一输入电压；当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第二输入电压；及/或当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第二输入电压。

于一实施例中，该第一功率级电路与该第二功率级电路彼此交错地进行对应的充电与放电的程序。

于一实施例中，该谐振切换式电源转换器为双向谐振切换式电源转换器。

于一实施例中，该谐振切换式电源转换器的该一或二个输入电压与该输出电压的电压转换比率为4：1、3：1或2：1。

于又一观点中，本发明提供一种谐振切换式电源转换器，用以将一或二个输入电压转换为一输出电压，该谐振切换式电源转换器包含：一第一功率级电路，包括：至少一第一谐振腔，该第一谐振腔具有彼此串联的一第一谐振电容与一第一谐振电感；至少一第一非谐振电容；以及多个第一开关，耦接于该至少一第一谐振腔及该至少一第一非谐振电容，用以切换所对应的该第一谐振腔与该至少一第一非谐振电容的电连接关系，其中于一第一谐振程序中，对所对应的该第一谐振腔进行谐振充电，其中于一第二谐振程序中，对所对应的该第一谐振腔进行谐振放电，其中该第一非谐振电容的跨压维持与该一或二个输入电压成一固定比例；一第二功率级电路，包含：至少一第二谐振腔，该第二谐振腔具有彼此串联的一第二谐振电容与一第二谐振电感；至少一第二非谐振电容；多个第二开关，耦接于该至少一第二谐振腔及该至少一第二非谐振电容，用以切换所对应的该第二谐振腔与该至少一第二非谐振电容的电连接关系，其中于一第三谐振程序中，对所对应的该第二谐振腔进行谐振充电，其中于一第四谐振程序中，对所对应的该第二谐振腔进行谐振放电，其中该第二非谐振电容的跨压维持与该一或二个输入电压成一固定比例；以及一控制器，用以周期性地于对应的该第一谐振程序、该第二谐振程序、该第三谐振程序与该第四谐振程序中，分别操作对应的该多个第一开关及对应的该多个第二开关，以进行对应的谐振充电与谐振放电；其中该控制器还用以根据一第一电流感测信号及一第二电流感测信号而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成一固定比例：一第一延迟时间、一第二延迟时间、一第三延迟时间及一第四延迟时间，或者该二个输入电压；其中该第一延迟时间用以延迟该第一谐振程序的起始时点，该第二延迟时间用以延迟该第二谐振程序的起始时点，该第三延迟时间用以延迟该第三谐振程序的起始时点，该第四延迟时间用以延迟该第四谐振程序的起始时点；其中该第一电流感测信号相关于该第一谐振电感的一第一电感电流，其中该第二电流感测信号相关于该第二谐振电感的一第二电感电流。

于一实施例中，该控制器包括至少一电流感测电路，该至少一电流感测电路包括：至少一电压感测电路，用以感测该第一谐振电感的两端的电压差，而对应产生一第一电压感测信号，且用以感测该第二谐振电感的两端的电压差，而对应产生一第二电压感测信号，其中该第一电压感测信号相关于该至少一第一谐振电感的一寄生电阻的跨压，该第二电压感测信号相关于该至少一第二谐振电感的一寄生电阻的跨压；以及至少一转换电路，用以根据该第一电压感测信号及该第二电压感测信号分别对应产生该第一电流感测信号及该第二电流感测信号。

本发明的一优点在于本发明可使具有多个功率级电路的谐振切换式电源转换器达到电流平衡控制且无需额外的前端电压调节器以进行电流平衡控制。

本发明的另一优点在于本发明可无需额外的电流感测电阻且可降低涌浪电流。

本发明的又一优点在于本发明与传统电源转换器相比具有较高的效率。

以下通过具体实施例详加说明，会更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的功效。

附图说明

图1为已知的电源转换器的示意图。

图2是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图3是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图。

图4是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器的第一功率级电路的相关信号的信号波形示意图。

图5是根据本发明的另一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图6是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图7是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图8是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图9是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图。

图10是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图11是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图12是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图13是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图14是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图。

图15是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图16是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图17是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图18是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。

图符号说明

20，50，60，70，80，100，110，120，130，150，160，170，180：谐振切换式电源转换器

201，501，601，701，801，1001，1101，1201，1301，1501，1601，1701，1801：第一功率级电路

202，502，602，702，802，1002，1102，1202，1302，1502，1602，1702，1802：第二功率级电路

203，503，603，703，803，1003，1103，1203，1303，1503，1603，1703：控制器

2031，8031，13031：平均电路

2032a，2032b，8032a，8032b，13032a，13032b：调整电路

2033a，2033b，13033a，13033b：延迟电路

204，504，604，704，804，1004，1104，1204，1304，1504，1604，1704：电流感测电路

2041a，2041b，8041a，8041b，13041，13041b：电压感测电路

2042a，2042b，8042a，8042b，13042a，13042b：转换电路

205，505，605，705，805，1005，1105，1205，1305，1505，1605，1705，1805：开关驱动器

706～709：谐振腔

C1～C3：(第一)电容

C11～C13：第二电容

Co：输出电容

Cs1，Cs2：电容

DCR1，DCR2：电阻

G1：第一谐振操作信号

G1A：第一充电操作信号

G1B：第一放电操作信号

G2：第二谐振操作信号

G2A：第二充电操作信号

G2B：第二放电操作信号

G3：第三谐振操作信号

G4：第四谐振操作信号

G1A’，G1B’，G2A’，G2B’：驱动信号

G1x’，G1y’，G1z’，G2x’，G2y’，G2z’：驱动信号

G1’，G2’，G3’，G4’：驱动信号

gm：转导值

I1：第一电流感测信号

I2：第二电流感测信号

Iavg：电流平均信号

IL1：第一电感电流

IL11：第二电感电流

L1：第一(谐振)电感

L11：第二(谐振)电感

L12：第二(放电/谐振)电感

L13：第二(充电)电感

L2：第一(放电/谐振)电感

L3：第一(充电)电感

Q1～Q10：(第一)开关

Q11～Q20：第二开关

Rcs1，Rcs2：电阻

RL：负载电阻

Ta1，Ta2：延迟时间调整信号

td1：第一延迟时间

td2：第二延迟时间

Va1，Va2：输入电压调整信号

Vin，Vin1，Vin2：输入电压

Vout：输出电压

具体实施方式

本发明中的附图均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。

图2是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。如图2所示，本发明的谐振切换式电源转换器20包含第一功率级电路201以及第二功率级电路202。第一功率级电路201与第二功率级电路202并联于输入电压Vin及输出电压Vout之间。第一功率级电路201包含第一电容C1、C2、C3、第一开关Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10以及第一电感L1。第一开关Q1-Q3分别与对应的第一电容C1-C3串联，而第一开关Q4与第一电感L1串联。第一开关Q1-Q3分别与对应的第一电容C1-C3串联，而第一开关Q4与第一电感L1串联。

第二功率级电路202包含第二电容C11、C12、C13、第二开关Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20以及第二电感L11。第二开关Q11-Q13分别与对应的第二电容C11-C13串联，而第二开关Q14与第二电感L11串联。应注意的是，本发明的谐振切换式电源转换器中的电容数量并不限于本实施例的三个，也可为二个或四个以上，本实施例所显示的元件数量仅用以说明本发明，而非用以限制本发明。于一实施例中，第一电感L1、第二电感L11可为可变电感。

如图2所示，第一开关Q5的一端耦接至第一开关Q1与第一电容C1之间的节点，第一开关Q6的一端耦接至第一开关Q2与第一电容C2之间的节点，而第一开关Q7的一端耦接至第一开关Q3与第一电容C3之间的节点。第一开关Q8的一端耦接至第一电容C1与第一开关Q2之间的节点，第一开关Q9的一端耦接至第一电容C2与第一开关Q3之间的节点，而第一开关Q10的一端耦接至第一电容C3与第一开关Q4之间的节点。如图2所示，第一开关Q5-Q7的另一端共同电连接至一节点后，耦接至第一开关Q4与第一电感L1之间的节点，第一开关Q8-Q10的另一端共同耦接至接地电位。第一电感L1的另一端耦接至输出电压Vout，第一开关Q1的另一端耦接至输入电压Vin。

再请参照图2，第二开关Q15的一端耦接至第二开关Q11与第二电容C11之间的节点，第二开关Q16的一端耦接至第二开关Q12与第二电容C12之间的节点，而第二开关Q17的一端耦接至第二开关Q13与第二电容C13之间的节点。第二开关Q18的一端耦接至第二电容C11与第二开关Q12之间的节点，第二开关Q19的一端耦接至第二电容C12与第二开关Q13之间的节点，而第二开关Q20的一端耦接至第二电容C13与第二开关Q14之间的节点。如图2所示，第二开关Q15-Q17的另一端共同电连接至一节点后，耦接至第二开关Q14与第二电感L11之间的节点，第二开关Q18-Q20的另一端共同耦接至接地电位。第二电感L11的另一端耦接至输出电压Vout，第二开关Q11的另一端耦接至输入电压Vin。

控制器203用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。图3是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图，其显示图2的控制器203及电流感测电路204的一实施例。于一实施例中，控制器203还包含延迟电路2033a及2033b，用以延迟该第一充电程序的起始时点一第一延迟时间及/或该至少一第一放电程序的起始时点一第二延迟时间，且用以延迟该第二充电程序的起始时点一第三延迟时间及/或该至少一第二放电程序的起始时点一第四延迟时间。

再请参照图2，至少一电流感测电路204耦接于第一电感L1，且耦接于第二电感L11，用以于第一充电程序时感测流经第一电感L1的一第一充电谐振电流及/或于第一放电程序时感测流经第一电感L1的一第一放电谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第二充电程序时感测流经第二电感L11的一第二充电谐振电流及/或于第二放电程序时感测流经第二电感L11的一第二放电谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。控制器203耦接电流感测电路204，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路201的输出电流与第二功率级电路202的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间及第四延迟时间。

开关驱动器205耦接于控制器203与多个第一开关Q1-Q10之间，且耦接于控制器203与多个第二开关Q11-Q20之间，用以根据第一充电操作信号G1A或第一放电操作信号G1B控制多个第一开关Q1-Q10，且用以根据第二充电操作信号G2A或第二放电操作信号G2B控制多个第二开关Q11-Q20。具体而言，如图所示的多个开关驱动器205分别根据第一充电操作信号G1A、第一放电操作信号G1B、第二充电操作信号G2A以及第二放电操作信号G2B而分别产生对应的驱动信号G1A’、G1B’、G2A’以及G2B’，用以驱动对应的多个第一开关Q1-Q10以及多个第二开关Q11-Q20。在一实施例中，驱动信号G1A’、G1B’、G2A’以及G2B’与对应的第一充电操作信号G1A、第一放电操作信号G1B、第二充电操作信号G2A以及第二放电操作信号G2B分别对应为同相。

再参考图2，第一开关Q1-Q10可根据控制器203所产生的第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B，切换所对应的第一电容C1-C3与第一电感L1的电连接关系。第二开关Q11-Q20可根据控制器203所产生的第二充电操作信号G2A及第二放电操作信号G2B，切换所对应的第二电容C11-C13与第二电感L11的电连接关系。在一第一充电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q1-Q4为导通，第一开关Q5-Q10为不导通，使得第一电容C1-C3彼此串联后与第一电感L1串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第一充电路径。在一第一放电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q5-Q10导通，第一开关Q1-Q4不导通，使第一电容C1、第一电容C2及第一电容C3彼此并联后串联第一电感L1，而形成多个第一放电路径。

同样地，在一第二充电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q11-Q14为导通，第二开关Q15-Q20为不导通，使得第二电容C11-C13彼此串联后与第二电感L11串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第二充电路径。在一第二放电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q15-Q20导通，第二开关Q11-Q14不导通，使第二电容C11、第二电容C12及第二电容C13彼此并联后串联第二电感L11，而形成多个第二放电路径。

应注意的是，上述第一充电程序与上述第一放电程序于不同的时间段重复地交错进行，而非同时进行，上述第二充电程序与上述第二放电程序于不同的时间段重复地交错进行，而非同时进行。其中，第一充电程序与第一放电程序的每一个彼此重复地交错排序，第二充电程序与第二放电程序的每一个彼此重复地交错排序，以将输入电压Vin所提供的能量，以谐振方式于充电程序中对前述的电容与电感充电，且以谐振方式于放电程序中将前述的电容与电感中的能量放电，而转换为输出电压Vout。于本实施例中，每个第一电容C1、C2、C3及第二电容C11、C12、C13的直流偏压均为Vo，故本实施例中的第一电容C1、C2、C3及第二电容C11、C12、C13需要耐较低的额定电压，故可使用较小体积的电容器。

于一实施例中，上述谐振切换式电源转换器20可为双向谐振切换式电源转换器。所谓双向谐振切换式电源转换器，是指输入端(提供输入电压Vin)与输出端(提供输出电压Vout)的角色对调，意即在如图2所示的实施例中，谐振切换式电源转换器20可将输出电压Vout转换为输入电压Vin。于一实施例中，上述谐振切换式电源转换器20的输入电压Vin与输出电压Vout的电压转换比率可为4：1、3：1或2：1。

于一实施例中，谐振切换式电源转换器20的电压转换比率可弹性地加以调整，例如于第一充电程序与第一放电程序中，通过选择将第一开关Q7保持导通，并选择将第一开关Q10及Q4保持不导通，则可将第一功率级电路201的电压转换比率调整为3：1。同样地，例如可选择将第一开关Q6保持导通，并选择将第一开关Q9、Q3、Q7、Q10及Q4保持不导通，则可将第一功率级电路201的电压转换比率调整为2：1。类似地，例如于第二充电程序与第二放电程序中，通过选择将第二开关Q7保持导通，并选择将第二开关Q10及Q4保持不导通，则可将第二功率级电路202的电压转换比率调整为3：1。同样地，例如可选择将第二开关Q6保持导通，并选择将第二开关Q9、Q3、Q7、Q10及Q4保持不导通，则可将第二功率级电路202的电压转换比率调整为2：1。

再请参照图3，于一实施例中，电流感测电路204包含至少一电压感测电路2041a及2041b。电压感测电路2041a用以感测第一电感L1的两端的电压差(L1A-L1B)，而对应产生一第一电压感测信号。电压感测电路2041b用以感测第二电感L11的两端的电压差(L2A-L2B)，而对应产生一第二电压感测信号。于一实施例中，电压感测电路2041a及2041b分别包含一电阻Rcs1及一电阻Rcs2，以分别耦接至第一电感L1的一侧及第二电感L11的一侧。电压感测电路2041a及2041b分别还包含一电容Cs1及一电容Cs2，以分别耦接至第一电感L1的另一侧及第二电感L11的另一侧。如本领域技术人员所熟知，于一实施例中，电压感测电路2041a及2041b的电阻Rcs1、电阻Rcs2、电容Cs1及电容Cs2可采用DCR电流检测架构，故于此省略其原理相关的叙述。

电流感测电路204还包含至少一转换电路2042a及2042b，分别耦接于至少一电压感测电路2041a及2041b的输出端，用以根据该第一电压感测信号及该第二电压感测信号分别对应产生该第一电流感测信号I1及该第二电流感测信号I2。于一实施例中，至少一转换电路2042a及2042b分别可为一转导放大器，以根据转导值gm分别将该第一电压感测信号及该第二电压感测信号转换为该第一电流感测信号I1及该第二电流感测信号I2。其中第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2各自正比于第一电感电流IL1以及第二电感电流IL11。

需说明的是，前述电流感测电路204以DCR电流检测架构为实施例，然而此非用以限制本发明的范围，在其他实施例中，也可采用其他的电流检测方式，而感测第一功率级电路与第二功率级电路的电流，例如也可以在电流路径上串联电流感测电阻以感测电流，或是感测开关上的跨压(例如Q4、Q7、Q14与Q17等)以感测电流，而获得对应的电流感测信号，仍可通过前述的平均与比较而进行电流平衡的控制，下同。

于一实施例中，前述的固定比例可为1：1，以实现电流平衡。于此实施例中，如图3所示，控制器203还包含一平均电路2031，耦接该至少一电流感测电路204，用以对该第一电流感测信号I1及该第二电流感测信号I2取平均值，而产生一电流平均信号Iavg。于此实施例中，控制器203可还包含至少一调整电路2032a及2032b，耦接平均电路2031及至少一电流感测电路204，用以比较电流平均信号Iavg与第一电流感测信号I1或第二电流感测信号I2，而分别产生一延迟时间调整信号Ta1及Ta2至延迟电路2033a及2033b。延迟电路2033a及2033b分别根据延迟时间调整信号Ta1及Ta2修改前述的第一延迟时间及二延迟时间、或第三延迟时间及第四延迟时间，而分别产生第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B与第二充电操作信号G2A及第二放电操作信号G2B，以使第一功率级电路201的输出电流与第二功率级电路202的输出电流成该固定比例。

于一实施例中，当第一电流感测信号I1大于电流平均信号Iavg时，可延长该第一延迟时间及/或第二延迟时间，当第一电流感测信号I1小于电流平均信号Iavg时，可缩短该第一延迟时间及/或该第二延迟时间。当第二电流感测信号I2大于电流平均信号Iavg时，可延长该第三延迟时间及/或第四延迟时间，当第二电流感测信号I2小于电流平均信号Iavg时，可缩短该第三延迟时间及/或该第四延迟时间。

图4是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器20的第一功率级电路201的相关信号的信号波形示意图。电感电流、电感电压、第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B如图4所示。由图4可知，td1为第一延迟时间，td2为第二延迟时间。本实施例中，延长第一延迟时间td1及/或第二延迟时间td2可降低第一电感电流IL1，反之，缩短第一延迟时间td1及/或第二延迟时间td2可提高第一电感电流IL1，以使第一电感电流IL1与第二电感电流IL11成该固定比例，进而可使得第一功率级电路201的输出电流与第二功率级电路202的输出电流成该固定比例。第二功率级电路202的操作策略同第一功率级电路201，故省略。

在一实施例中，上述可同时调整第一功率级电路201与第二功率级电路202中的延迟时间，以使第一功率级电路201的输出电流与第二功率级电路202的输出电流成该固定比例，在另一实施例中，也可仅调整第一功率级电路201与第二功率级电路202二者其中之一的延迟时间，也可使第一功率级电路201的输出电流与第二功率级电路202的输出电流成该固定比例。

图5是根据本发明的另一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图2的实施例的不同在于，本实施例的功率级电路分别于充电路径与放电路径上分别配置充电电感与放电电感，具体而言，第一功率级电路501采用一第一充电电感L3及一第一放电电感L2，本实施例的第二功率级电路502采用一第二充电电感L13及一第二放电电感L12。第一功率级电路501与第二功率级电路502并联于输入电压Vin及输出电压Vout之间。

如图5所示，本发明的谐振切换式电源转换器50的第一功率级电路501包含第一电容C1、C2、C3、第一开关Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、第一充电电感L3及第一放电电感L2，而第二功率级电路502包含第二电容C11、C12、C13、第二开关Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20、第二充电电感L13及第二放电电感L12。第一开关Q1-Q3分别与对应的第一电容C1-C3串联，而第一开关Q4与第一充电电感L3串联，第二开关Q11-Q13分别与对应的第二电容C11-C13串联，而第二开关Q14与第二充电电感L13串联。应注意的是，本发明的谐振切换式电源转换器中的电容数量并不限于本实施例的三个，也可为二个或四个以上，本实施例所显示的元件数量仅用以说明本发明，而非用以限制本发明。于一实施例中，第一充电电感L3的电感值可等于第一放电电感L2的电感值，第二充电电感L13的电感值可等于第二放电电感L12的电感值。在另一实施例中，第一充电电感L3的电感值与第一放电电感L2的电感值可配置为适当比例，以使充电程序与放电程序的谐振频率相等。第二功率级电路202的操作策略同第一功率级电路201，故省略。

如图5所示，第一开关Q5的一端耦接至第一开关Q1与第一电容C1之间的节点，第一开关Q6的一端耦接至第一开关Q2与第一电容C2之间的节点，而第一开关Q7的一端耦接至第一开关Q3与第一电容C3之间的节点。第一开关Q8的一端耦接至第一电容C1与第一开关Q2之间的节点，第一开关Q9的一端耦接至第一电容C2与第一开关Q3之间的节点，而第一开关Q10的一端耦接至第一电容C3与第一开关Q4之间的节点。如图5所示，第一开关Q5-Q7的另一端共同电连接至一节点后，串联至第一放电电感L2。第一开关Q8-Q10的另一端共同耦接至接地电位。第一充电电感L3及第一放电电感L2的另一端共同耦接至输出电压Vout，第一开关Q1的另一端耦接至输入电压Vin。

类似地，如图5所示，第二开关Q15的一端耦接至第二开关Q11与第二电容C11之间的节点，第二开关Q16的一端耦接至第二开关Q12与第二电容C12之间的节点，而第二开关Q17的一端耦接至第二开关Q13与第二电容C13之间的节点。第二开关Q18的一端耦接至第二电容C11与第二开关Q12之间的节点，第二开关Q19的一端耦接至第二电容C12与第二开关Q13之间的节点，而第二开关Q20的一端耦接至第二电容C13与第二开关Q14之间的节点。如图5所示，第二开关Q15-Q17的另一端共同电连接至一节点后，串联至第二放电电感L12。第二开关Q18-Q20的另一端共同耦接至接地电位。第二充电电感L13及第二放电电感L12的另一端共同耦接至输出电压Vout，第二开关Q11的另一端耦接至输入电压Vin。

控制器503用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。于一实施例中，控制器503也可采用图3所示的架构，例如还包含延迟电路，用以延迟该第一充电程序的起始时点一第一延迟时间及/或该至少一第一放电程序的起始时点一第二延迟时间，且用以延迟该第二充电程序的起始时点一第三延迟时间及/或该至少一第二放电程序的起始时点一第四延迟时间。

再请参照图5，至少一电流感测电路504耦接于第一放电电感L2，且耦接于第二放电电感L12，用以于第一放电程序时感测流经第一放电电感L2的一第一放电谐振电流，而对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第二放电程序时感测流经第二放电电感L12的一第二放电谐振电流，而对应产生一第二电流感测信号I2。应能够领会的是，于另一实施例中，至少一电流感测电路504也可耦接至第一充电电感L3及第二充电电感L13，用以于第一充电程序时感测流经第一充电电感L3的一第一充电谐振电流，且用以于第二充电程序时感测流经第二充电电感L13的一第二充电谐振电流，而分别对应产生第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2。

控制器503耦接电流感测电路504，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路501的输出电流与第二功率级电路502的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间及第四延迟时间。开关驱动器505耦接于控制器503与多个第一开关Q1-Q10之间，且耦接于控制器503与多个第二开关Q11-Q20之间，用以根据第一充电操作信号G1A或第一放电操作信号G1B控制多个第一开关Q1-Q10，且用以根据第二充电操作信号G2A或第二放电操作信号G2B控制多个第二开关Q11-Q20。于一实施中，电流感测电路504也可采用图3所示的架构。

第一开关Q1-Q10可根据控制器503所产生的第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B，切换所对应的第一电容C1-C3与第一充电电感L3及第一放电电感L2的电连接关系。在一第一充电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q1-Q4为导通，第一开关Q5-Q10为不导通，使得第一电容C1-C3彼此串联后与第一充电电感L3串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第一充电路径。在一第一放电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q5-Q10导通，第一开关Q1-Q4不导通，使第一电容C1、第一电容C2及第一电容C3彼此并联后串联第一放电电感L2，而形成多个第一放电路径。

类似地，第二开关Q11-Q20可根据控制器503所产生的第二充电操作信号G2A及第二放电操作信号G2B，切换所对应的第二电容C11-C13与第二充电电感L13及第二放电电感L12的电连接关系。在一第二充电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q11-Q14为导通，第二开关Q15-Q20为不导通，使得第二电容C11-C13彼此串联后与第二充电电感L13串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第二充电路径。在一第二放电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q15-Q20导通，第二开关Q11-Q14不导通，使第二电容C11、第二电容C12及第二电容C13彼此并联后串联第二放电电感L12，而形成多个第二放电路径。

图6是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。如图6所示，本发明的谐振切换式电源转换器60包含第一功率级电路601及第二功率级电路602。第一功率级电路601与第二功率级电路602并联于输入电压Vin及输出电压Vout之间。第一功率级电路601包含第一电容C1、C2、C3、第一开关Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10及第一电感L1、L2、L3。第二功率级电路602包含第二电容C11、C12、C13、第二开关Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20及第二电感L11、L12、L13。第一开关Q1-Q3分别与对应的第一电容C1-C3串联，而第一电容C1-C3分别与对应的第一电感L1-L3串联。第二开关Q11-Q13分别与对应的第二电容C11-C13串联，而第二电容C11-C13分别与对应的第二电感L11-L13串联。应注意的是，本发明的谐振切换式电源转换器中的电容数量并不限于本实施例的三个，也可为二个或四个以上，且电感数量也不限于本实施例的三个，也可为二个或四个以上，本实施例所显示的元件数量仅用以说明本发明，而非用以限制本发明。

如图6所示，第一开关Q5的一端耦接至第一开关Q1与第一电容C1之间的节点，第一开关Q6的一端耦接至第一开关Q2与第一电容C2之间的节点，而第一开关Q7的一端耦接至第一开关Q3与第一电容C3之间的节点。第一开关Q8的一端耦接至第一电感L1与第一开关Q2之间的节点，第一开关Q9的一端耦接至第一电感L2与第一开关Q3之间的节点，而第一开关Q10的一端耦接至第一电感L3与第一开关Q4之间的节点。如图6所示，第一开关Q5-Q7的另一端则共同耦接至输出电压Vout。第一开关Q8-Q10的另一端共同耦接至接地电位。第一开关Q4耦接于第一电感L3与输出电压Vout之间，第一开关Q1的一端耦接至输入电压Vin。

类似地，第二开关Q15的一端耦接至第二开关Q11与第二电容C11之间的节点，第二开关Q16的一端耦接至第二开关Q12与第二电容C12之间的节点，而第二开关Q17的一端耦接至第二开关Q13与第二电容C13之间的节点。第二开关Q18的一端耦接至第二电感L11与第二开关Q12之间的节点，第二开关Q19的一端耦接至第二电感L12与第二开关Q13之间的节点，而第二开关Q20的一端耦接至第二电感L13与第二开关Q14之间的节点。如图6所示，第二开关Q15-Q17的另一端则共同耦接至输出电压Vout。第二开关Q18-Q20的另一端共同耦接至接地电位。第二开关Q14耦接于第二电感L13与输出电压Vout之间，第二开关Q11的一端耦接至输入电压Vin。

控制器603用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。于一实施例中，控制器603也可采用图3所示的架构，例如还包含延迟电路，用以延迟该第一充电程序的起始时点一第一延迟时间及/或该至少一第一放电程序的起始时点一第二延迟时间，且用以延迟该第二充电程序的起始时点一第三延迟时间及/或该至少一第二放电程序的起始时点一第四延迟时间。

再请参照图6，至少一电流感测电路604耦接于第一电感L3，且耦接于第二电感L13，用以于第一充电程序时感测流经第一电感L3的一第一充电谐振电流及/或于第一放电程序时感测流经第一电感L3的一第一放电谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第二充电程序时感测流经第二电感L13的一第二充电谐振电流及/或于第二放电程序时感测流经第二电感L13的一第二放电谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。应能够领会的是，于另一实施例中，至少一电流感测电路604也可耦接至第一电感L2及第二电感L12，用以于第一充电程序时感测流经第一电感L2的一第一充电谐振电流及/或于第一放电程序时感测流经第一电感L2的一第一放电谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第二充电程序时感测流经第二电感L12的一第二充电谐振电流及/或于第二放电程序时感测流经第二电感L12的一第二放电谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。

于再一实施例中，至少一电流感测电路604也可耦接至第一电感L1及第二电感L11，用以于第一充电程序时感测流经第一电感L1的一第一充电谐振电流及/或于第一放电程序时感测流经第一电感L1的一第一放电谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第二充电程序时感测流经第二电感L11的一第二充电谐振电流及/或于第二放电程序时感测流经第二电感L11的一第二放电谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。控制器603耦接电流感测电路604，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路601的输出电流与第二功率级电路602的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间及第四延迟时间。开关驱动器605耦接于控制器603与多个第一开关Q1-Q10之间，且耦接于控制器603与多个第二开关Q11-Q20之间，用以根据第一充电操作信号G1A或第一放电操作信号G1B控制多个第一开关Q1-Q10，且用以根据第二充电操作信号G2A或第二放电操作信号G2B控制多个第二开关Q11-Q20。于一实施中，电流感测电路604也可采用图3所示的架构。

第一开关Q1-Q10可根据控制器603所产生的第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B，切换所对应的第一电容C1-C3与第一电感L1-L3的电连接关系。在一第一充电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q1-Q4为导通，第一开关Q5-Q10为不导通，使得第一电容C1-C3与第一电感L1-L3彼此串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第一充电路径。在一第一放电程序中，根据第一充电操作信号G1A与第一放电操作信号G1B，控制第一开关Q5-Q10导通，第一开关Q1-Q4不导通，使第一电容C1与对应的第一电感L1串联于输出电压Vout与接地电位间，第一电容C2与对应的第一电感L2串联于输出电压Vout与接地电位间，第一电容C3与对应的第一电感L3串联于输出电压Vout与接地电位间，而形成多个第一放电路径。

第二开关Q11-Q20可根据控制器603所产生的第二充电操作信号G2A及第二放电操作信号G2B，切换所对应的第二电容C11-C13与第二电感L11-L13的电连接关系。在一第二充电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q11-Q14为导通，第二开关Q15-Q20为不导通，使得第二电容C11-C13与第二电感L11-L13彼此串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，以形成一第二充电路径。在一第二放电程序中，根据第二充电操作信号G2A与第二放电操作信号G2B，控制第二开关Q15-Q20导通，第二开关Q11-Q14不导通，使第二电容C11与对应的第二电感L11串联于输出电压Vout与接地电位间，第二电容C12与对应的第二电感L12串联于输出电压Vout与接地电位间，第二电容C13与对应的第二电感L13串联于输出电压Vout与接地电位间，而形成多个第二放电路径。

图7是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。如图7所示，谐振切换式电源转换器70包含第一功率级电路701及第二功率级电路702。第一功率级电路701与第二功率级电路702并联于输入电压Vin及输出电压Vout之间。第一功率级电路701包含第一谐振电容C1、C3、至少一第一非谐振电容C2、第一开关Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10及第一谐振电感L1、L2。第二功率级电路702包含第二谐振电容C11、C13、至少一第二非谐振电容C12、第二开关Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18、Q19、Q20及第二谐振电感L11、L12。

如图7所示，控制器703用以产生第一谐振操作信号G1、第二谐振操作信号G2、第三谐振操作信号G3、第四谐振操作信号G4，以分别对应一第一谐振程序、一第二谐振程序、一第三谐振程序及一第四谐振程序，而操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以切换所对应的第一谐振电容C1、C3及第一非谐振电容C2的电连接关系及所对应的第二谐振电容C11、C13及第二非谐振电容C12的电连接关系。

谐振切换式电源转换器70包含至少一第一谐振腔，例如第一谐振腔706及707，第一谐振腔706具有彼此串联的一第一谐振电容C1与一第一谐振电感L1，而第一谐振腔707具有彼此串联的一第一谐振电容C3与一第一谐振电感L2。谐振切换式电源转换器70还包含至少一第二谐振腔，例如第二谐振腔708及709，第二谐振腔708具有彼此串联的一第二谐振电容C11与一第二谐振电感L11，而第二谐振腔709具有彼此串联的一第二谐振电容C13与一第二谐振电感L12。于一实施例中，控制器703也可采用图3所示的架构，例如还包含延迟电路，用以延迟该第一谐振程序的起始时点一第一延迟时间及/或该第二谐振程序的起始时点一第二延迟时间，且用以延迟该第三谐振程序的起始时点一第三延迟时间及/或该第四谐振程序的起始时点一第四延迟时间。

再请参照图7，至少一电流感测电路704耦接于第一谐振电感L2，且耦接于第二谐振电感L12，用以于第一谐振程序时感测流经第一谐振电感L2的一第一谐振电流及/或于第二谐振程序时感测流经第一谐振电感L2的一第二谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第三谐振程序时感测流经第二谐振电感L12的一第三谐振电流及/或于第四谐振程序时感测流经第二谐振电感L12的一第四谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。应能够领会的是，于另一实施例中，至少一电流感测电路704也可耦接至第一谐振电感L1及第二谐振电感L11，用以于第一谐振程序时感测流经第一谐振电感L1的一第一谐振电流及/或于第二谐振程序时感测流经第一谐振电感L1的一第二谐振电流，而分别对应产生一第一电流感测信号I1，且用以于第三谐振程序时感测流经第二谐振电感L11的一第三谐振电流及/或于第四谐振程序时感测流经第二谐振电感L11的一第四谐振电流，而分别对应产生一第二电流感测信号I2。

控制器703耦接电流感测电路704，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路701的输出电流与第二功率级电路702的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间及第四延迟时间。开关驱动器705耦接于控制器703与多个第一开关Q1-Q10之间，且耦接于控制器703与多个第二开关Q11-Q20之间，用以根据第一谐振操作信号G1或第二谐振操作信号G2控制多个第一开关Q1-Q10，且用以根据第三谐振操作信号G3或第四谐振操作信号G4控制多个第二开关Q11-Q20。

具体而言，如图所示的多个开关驱动器705分别根据第一谐振操作信号G1、第二谐振操作信号G2、第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4而分别产生对应的驱动信号G1’、G2’、G3’以及G4’，用以驱动对应的多个第一开关Q1-Q10以及多个第二开关Q11-Q20。在一实施例中，驱动信号G1’、G2’、G3’以及G4’与对应的第一谐振操作信号G1、第二谐振操作信号G2、第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4分别对应为同相。

于一实施中，电流感测电路704也可采用图3所示的架构。其中第一谐振操作信号G1、第二谐振操作信号G2、第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4分别对应于图3中的第一充电操作信号G1A、第一放电操作信号G1B、第二充电操作信号G2A以及第二放电操作信号G2B，而驱动信号G1’、G2’、G3’以及G4’则分别对应于驱动信号G1A’、G1B’、G2A’以及G2B’。

第一开关Q1-Q10与至少一第一谐振腔706、707对应耦接，分别根据对应的一第一谐振操作信号G1与一第二谐振操作信号G2，以切换所对应的该第一谐振腔706、707的电连接关系而对应一第一谐振程序与一第二谐振程序。第二开关Q11-Q20与至少一第二谐振腔708、709对应耦接，分别根据对应的一第三谐振操作信号G3与一第四谐振操作信号G4，以切换所对应的该第二谐振腔708、709的电连接关系而对应一第三谐振程序与一第四谐振程序。于该第一谐振程序中，对所对应的谐振腔706、707进行谐振充电，于该第二谐振程序中对所对应的谐振腔706、707进行谐振放电。于该第三谐振程序中，对所对应的谐振腔708、709进行谐振充电，于该第四谐振程序中对所对应的谐振腔708、709进行谐振放电。

至少一第一非谐振电容C2与至少一第一谐振腔706、707耦接，第一谐振操作信号G1与第二谐振操作信号G2切换该第一非谐振电容C2与该至少一第一谐振腔706、707的电连接关系。至少一第二非谐振电容C12与至少一第二谐振腔708、709耦接，第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4切换该第二非谐振电容C12与该至少一第二谐振腔708、709的电连接关系。第一非谐振电容C2及第二非谐振电容C12的跨压维持与输入电压Vin成一固定比例，例如在本实施例中为二分之一输入电压Vin。

该第一谐振程序与该第二谐振程序彼此重复地交错排序，该第三谐振程序与该第四谐振程序彼此重复地交错排序，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout。第一谐振操作信号G1与第二谐振操作信号G2分别各自切换至一导通位准一段导通期间，第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4分别各自切换至一导通位准一段导通期间，且第一谐振操作信号G1与第二谐振操作信号G2的该多个段导通期间彼此不重叠，以使该第一谐振程序与该第二谐振程序彼此不重叠，第三谐振操作信号G3与第四谐振操作信号G4的该多个段导通期间彼此不重叠，以使该第三谐振程序与该第四谐振程序彼此不重叠。

于第一谐振程序中，根据第一谐振操作信号G1，第一开关Q1、Q3、Q5、Q8、Q9导通，第一开关Q2、Q4、Q6、Q7、Q10不导通，使得第一谐振腔706的第一谐振电容C1与第一谐振电感L1串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，且使得第一非谐振电容C2与第一谐振腔707的第一谐振电容C3及第一谐振电感L2串联于接地电位与输出电压Vout之间，而对第一谐振电容C1及C3进行充电，并对第一非谐振电容C2进行放电。于第二谐振程序中，根据第二谐振操作信号G2，第一开关Q2、Q4、Q6、Q7、Q10导通，第一开关Q1、Q3、Q5、Q8、Q9不导通，使得第一非谐振电容C2与第一谐振腔706的第一谐振电容C1及第一谐振电感L1串联于接地电位与输出电压Vout之间，且使第一谐振腔707的第一谐振电容C3与第一谐振电感L2串联于接地电位与输出电压Vout之间，而对第一谐振电容C1、C3进行放电，并对第一非谐振电容C2进行充电。

于第三谐振程序中，根据第三谐振操作信号G3，第二开关Q11、Q13、Q15、Q18、Q19导通，第二开关Q12、Q14、Q16、Q17、Q20不导通，使得第二谐振腔708的第二谐振电容C11与第二谐振电感L11串联于输入电压Vin与输出电压Vout之间，且使得第二非谐振电容C12与第二谐振腔709的第二谐振电容C13及第二谐振电感L12串联于接地电位与输出电压Vout之间，而对第二谐振电容C11及C13进行充电，并对第二非谐振电容C12进行放电。于第四谐振程序中，根据第四谐振操作信号G4，第二开关Q12、Q14、Q16、Q17、Q20导通，第二开关Q11、Q13、Q15、Q18、Q19不导通，使得第二非谐振电容C12与第二谐振腔708的第二谐振电容C11及第二谐振电感L11串联于接地电位与输出电压Vout之间，且使第二谐振腔709的第二谐振电容C13与第二谐振电感L12串联于接地电位与输出电压Vout之间，而对第二谐振电容C11、C13进行放电，并对第二非谐振电容C12进行充电。

有关具有如图7所示的谐振腔706、707、708及709的谐振切换式电源转换器70的操作方式，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。

图8是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图2的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图2的实施例采用一个输入电压Vin，在一实施例中，谐振切换式电源转换器配置为交错式(interleaved)电源转换器。也就是说，谐振切换式电源转换器80的第一功率级电路801于第一充电程序时，第二功率级电路802执行第二放电程序。同理，谐振切换式电源转换器80的第一功率级电路801于第一放电程序时，第二功率级电路802执行第二充电程序。换言之，当第一开关Q1-Q4接收到来自控制器803的第一充电操作信号G1A的使能时，第二开关Q15-Q20接收到来自控制器803的第二放电操作信号G2B的使能。当第一开关Q5-Q10接收到来自控制器803的第一放电操作信号G1B的使能时，第二开关Q11-Q14接收到来自控制器803的第二充电操作信号G2A的使能。

本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11、电流感测电路804、开关驱动器805与图2的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11、电流感测电路204、开关驱动器205类似，故不赘述。控制器803用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器803还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器803耦接电流感测电路804，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整输入电压Vin1及输入电压Vin2的至少之一，以使第一功率级电路801的输出电流与第二功率级电路802的输出电流成一固定比例。

图9是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图，其显示图8的控制器803及电流感测电路804的一实施例。本实施例的平均电路8031、电压感测电路8041a及8041b、电阻Rcs1及Rcs2、电容Cs1及Cs2、转换电路8042a及8042b与图3的实施例的平均电路2031、电压感测电路2041a及2041b、电阻Rcs1及Rcs2、电容Cs1及Cs2、转换电路2042a及2042b类似，故不赘述。本实施例与图3的实施例的不同在于本实施例的控制器803中的调整电路8032a及8032b耦接平均电路8031及至少一电流感测电路804，用以比较电流平均信号Iavg与第一电流感测信号I1或第二电流感测信号I2，而分别产生一输入电压调整信号Va1及Va2至输入电压Vin1及Vin2。

输入电压Vin1及Vin2分别根据输入电压调整信号Va1及Va2增加或减小其输入电压，以使第一功率级电路801的输出电流与第二功率级电路802的输出电流成一固定比例。由于提高输入电压可提高输出功率，因而可提高对应功率级电路的输出电流，具体而言，于一实施例中，可进行以下的调整方式至少之一，而使得第一功率级电路801的输出电流与第二功率级电路802的输出电流成一固定比例：当第一电流感测信号I1大于电流平均信号Iavg时，减小输入电压Vin1，当第一电流感测信号I1小于电流平均信号Iavg时，增加输入电压Vin1。当第二电流感测信号I2大于电流平均信号Iavg时，减小输入电压Vin2，当第二电流感测信号I2小于电流平均信号Iavg时，增加输入电压Vin2。

图10是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图5的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图5的实施例采用一个输入电压Vin，在一实施例中，谐振切换式电源转换器配置为交错式(interleaved)电源转换器。也就是说，谐振切换式电源转换器100的第一功率级电路1001于第一充电程序时，第二功率级电路1002执行第二放电程序。同理，谐振切换式电源转换器100的第一功率级电路1001于第一放电程序时，第二功率级电路1002执行第二充电程序。换言之，当第一开关Q1-Q4接收到来自控制器1003的第一充电操作信号G1A的使能时，第二开关Q15-Q20接收到来自控制器1003的第二放电操作信号G2B的使能。当第一开关Q5-Q10接收到来自控制器1003的第一放电操作信号G1B的使能时，第二开关Q11-Q14接收到来自控制器1003的第二充电操作信号G2A的使能。

本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一充电电感L3、第一放电电感L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二充电电感L13、第二放电电感L12、电流感测电路1004、开关驱动器1005与图5的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一充电电感L3、第一放电电感L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二充电电感L13、第二放电电感L12、电流感测电路504、开关驱动器505类似，故不赘述。控制器1003用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1003还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1003耦接电流感测电路1004，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整输入电压Vin1及输入电压Vin2的至少之一，以使第一功率级电路1001的输出电流与第二功率级电路1002的输出电流成一固定比例。于一实施例中，控制器1003及电流感测电路1004也可采用图9所示的架构。

图11是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图6的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图6的实施例采用一个输入电压Vin，在一实施例中，谐振切换式电源转换器配置为交错式(interleaved)电源转换器。也就是说，谐振切换式电源转换器110的第一功率级电路1101于第一充电程序时，第二功率级电路1102执行第二放电程序。同理，谐振切换式电源转换器110的第一功率级电路1101于第一放电程序时，第二功率级电路1102执行第二充电程序。换言之，当第一开关Q1-Q4接收到来自控制器1103的第一充电操作信号G1A的使能时，第二开关Q15-Q20接收到来自控制器1103的第二放电操作信号G2B的使能。当第一开关Q5-Q10接收到来自控制器1103的第一放电操作信号G1B的使能时，第二开关Q11-Q14接收到来自控制器1103的第二充电操作信号G2A的使能。

本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L3、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L13、电流感测电路1104、开关驱动器1105与图6的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L3、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L13、电流感测电路604、开关驱动器605类似，故不赘述。控制器1103用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1103还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1103耦接电流感测电路1104，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整输入电压Vin1及输入电压Vin2的至少之一，以使第一功率级电路1101的输出电流与第二功率级电路1102的输出电流成一固定比例。于一实施例中，控制器1103及电流感测电路1104也可采用图9所示的架构。

图12是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图7的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图7的实施例采用一个输入电压Vin，在一实施例中，谐振切换式电源转换器配置为交错式(interleaved)电源转换器。也就是说，谐振切换式电源转换器120的第一功率级电路1201于第一谐振程序时，第二功率级电路1202执行第四谐振程序。同理，谐振切换式电源转换器120的第一功率级电路1201于第二谐振程序时，第二功率级电路1202执行第三谐振程序。换言之，当第一开关Q1-Q5接收到来自控制器1203的第一谐振操作信号G1的使能时，第二开关Q16-Q20接收到来自控制器1203的第四谐振操作信号G4的使能。当第一开关Q6-Q10接收到来自控制器1203的第二谐振操作信号G2的使能时，第二开关Q11-Q15接收到来自控制器1203的第三谐振操作信号G3的使能。

本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L12、电流感测电路1204、开关驱动器1205与图7的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L12、电流感测电路704、开关驱动器705类似，故不赘述。控制器1203用以产生一第一谐振操作信号G1、一第二谐振操作信号G2、一第三谐振操作信号G3与一第四谐振操作信号G4，以分别对应一第一谐振程序、一第二谐振程序、一第三谐振程序与一第四谐振程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1203还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1203耦接电流感测电路1204，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整输入电压Vin1及输入电压Vin2的至少之一，以使第一功率级电路1201的输出电流与第二功率级电路1202的输出电流成一固定比例。于一实施例中，控制器1203及电流感测电路1204也可采用图9所示的架构。

图13是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图2的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图2的实施例采用一个输入电压Vin。本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11、电流感测电路1304、开关驱动器1305与图2的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11、电流感测电路204、开关驱动器205类似，故不赘述。控制器1303用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1303还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1303耦接电流感测电路1304，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路1301的输出电流与第二功率级电路1302的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间、第四延迟时间、输入电压Vin1及输入电压Vin2。在一实施例中，第一功率级电路1301与第二功率级电路1302可配置为如前述的图8的实施例中所述的交错式电源转换器，也就是说，第一功率级电路1301与第二功率级电路1302的操作相位可彼此交错。

需说明的是，控制器1303可根据多种方式而决定充电程序与放电程序的起始时点与时间长度，在一实施例中，例如可根据输出电压Vout或输出电流，而产生回路控制信号，以决定充电程序与放电程序的起始时点与时间长度，在另一实施例中，可例如根据电感电流跨越零电流的时点而决定。而前述的电流平衡控制，可进一步通过控制前述的延迟时间，或输入电压，而使各功率级电路的输出电流成一固定比例关系或实现电流平衡。

图14是根据本发明的一实施例显示一谐振切换式电源转换器中的控制器及电流感测电路的电路示意图，其显示图13的控制器1303及电流感测电路1304的一实施例。本实施例的平均电路13031、电压感测电路13041a及13041b、电阻Rcs1及Rcs2、电容Cs1及Cs2、转换电路13042a及13042b与图3的实施例的平均电路2031、电压感测电路2041a及2041b、电阻Rcs1及Rcs2、电容Cs1及Cs2、转换电路2042a及2042b类似，故不赘述。本实施例与图3的实施例的不同在于本实施例的控制器1303中的调整电路13032a及13032b耦接平均电路13031及至少一电流感测电路1304，用以比较电流平均信号Iavg与第一电流感测信号I1或第二电流感测信号I2，而分别产生一输入电压调整信号Va1及Va2至输入电压Vin1及Vin2且/或分别产生一延迟时间调整信号Ta1及Ta2至延迟电路13033a及13033b。换言之，本实施例可根据电流感测信号调整延迟时间及/或对应的输入电压而实现电流平衡。于一实施例中，输入电压Vin1及Vin2分别根据输入电压调整信号Va1及Va2增加或减小其输入电压，以使第一功率级电路1301的输出电流与第二功率级电路1302的输出电流成一固定比例。于一实施例中，延迟电路13033a及13033b分别根据延迟时间调整信号Ta1及Ta2修改第一延迟时间及二延迟时间、或第三延迟时间及第四延迟时间，而分别产生第一充电操作信号G1A及第一放电操作信号G1B与第二充电操作信号G2A及第二放电操作信号G2B，以使第一功率级电路1301的输出电流与第二功率级电路1302的输出电流成该固定比例。

于一实施例中，当第一电流感测信号I1大于电流平均信号Iavg时，减小输入电压Vin1，当第一电流感测信号I1小于电流平均信号Iavg时，增加输入电压Vin1。当第二电流感测信号I2大于电流平均信号Iavg时，减小输入电压Vin2，当第二电流感测信号I2小于电流平均信号Iavg时，增加输入电压Vin2。于一实施例中，当第一电流感测信号I1大于电流平均信号Iavg时，延长该第一延迟时间及/或第二延迟时间，当第一电流感测信号I1小于电流平均信号Iavg时，缩短该第一延迟时间及/或该第二延迟时间。当第二电流感测信号I2大于电流平均信号Iavg时，延长该第三延迟时间及/或第四延迟时间，当第二电流感测信号I2小于电流平均信号Iavg时，缩短该第三延迟时间及/或该第四延迟时间。

图15是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图5的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图5的实施例采用一个输入电压Vin。本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一充电电感L3、第一放电电感L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二充电电感L13、第二放电电感L12、电流感测电路1504、开关驱动器1505与图5的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一充电电感L3、第一放电电感L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二充电电感L13、第二放电电感L12、电流感测电路504、开关驱动器505类似，故不赘述。

控制器1503用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1503还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1503耦接电流感测电路1504，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路1501的输出电流与第二功率级电路1502的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间、第四延迟时间、输入电压Vin1及输入电压Vin2。于一实施例中，控制器1503及电流感测电路1504也可采用图14所示的架构。在一实施例中，第一功率级电路1501与第二功率级电路1502可配置为如前述的图10的实施例中所述的交错式电源转换器，也就是说，第一功率级电路1501与第二功率级电路1502的操作相位可彼此交错。

图16是根据本发明的再一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图6的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图6的实施例采用一个输入电压Vin。本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L3、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L13、电流感测电路1604、开关驱动器1605与图6的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L3、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L13、电流感测电路604、开关驱动器605类似，故不赘述。

控制器1603用以产生一第一充电操作信号G1A、一第二充电操作信号G2A、至少一第一放电操作信号G1B与至少一第二放电操作信号G2B，以分别对应一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1603还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1603耦接电流感测电路1604，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路1601的输出电流与第二功率级电路1602的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间、第四延迟时间、输入电压Vin1及输入电压Vin2。于一实施例中，控制器1603及电流感测电路1604也可采用图14所示的架构。在一实施例中，第一功率级电路1601与第二功率级电路1602可配置为如前述的图11的实施例中所述的交错式电源转换器，也就是说，第一功率级电路1601与第二功率级电路1602的操作相位可彼此交错。

图17是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图7的实施例的不同在于本实施例采用二个输入电压，例如，第一功率级电路与第二功率级电路分别转换输入电压Vin1与Vin2，而产生输出电压Vout，而图7的实施例采用一个输入电压Vin。本实施例的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L12、电流感测电路1704、开关驱动器1705与图7的第一开关Q1-Q10、第一电容C1-C3、第一电感L1-L2、第二开关Q11-20、第二电容C11-C13、第二电感L11-L12、电流感测电路704、开关驱动器705类似，故不赘述。

控制器1703用以产生一第一谐振操作信号G1、一第二谐振操作信号G2、一第三谐振操作信号G3与一第四谐振操作信号G4，以分别对应一第一谐振程序、一第二谐振程序、一第三谐振程序与一第四谐振程序，而分别操作对应的多个第一开关Q1-Q10及对应的多个第二开关Q11-Q20，以分别切换所对应的第一电容C1-C3及所对应的第二电容C11-C13的电连接关系。控制器1703还可用以产生一输入电压调整信号Va1与一输入电压调整信号Va2，以分别调整输入电压Vin1及Vin2。控制器1703耦接电流感测电路1704，用以根据该第一电流感测信号I1及第二电流感测信号I2调整下列至少之一，以使第一功率级电路1701的输出电流与第二功率级电路1702的输出电流成一固定比例：第一延迟时间、第二延迟时间、第三延迟时间、第四延迟时间、输入电压Vin1及输入电压Vin2。于一实施例中，控制器1703及电流感测电路1704也可采用图14所示的架构。在一实施例中，第一功率级电路1701与第二功率级电路1702可配置为如前述的图12的实施例中所述的交错式电源转换器，也就是说，第一功率级电路1701与第二功率级电路1702的操作相位可彼此交错。

图18是根据本发明的又一实施例显示一谐振切换式电源转换器的电路示意图。本实施例与图2的实施例相似，其不同在于，本实施例中，第一功率级电路1801与第一功率级1802，于对应的放电程序中，第一电容C1、C2、C3为轮流放电，第二电容C11、C12、C13为轮流放电。本实施例中，第一放电操作信号G1B包括对应的多个子放电操作信号，而对应的开关驱动器1805则根据对应的多个子放电操作信号产生对应的子驱动信号G1x’、G1y’与G1z’，用以分别控制第一开关Q5与Q8、Q6与Q9，以及，Q7与Q10，以控制第一电容C1、C2、C3为轮流放电。第二放电操作信号G2B包括对应的多个子放电操作信号，而对应的开关驱动器1805则根据对应的多个子放电操作信号产生对应的子驱动信号G2x’、G2y’与G2z’，用以分别控制第二开关Q15与Q18、Q16与Q19，以及，Q17与Q20，以控制第二电容C11、C12、C13为轮流放电。

本实施例中，第二延迟时间可对应于第一电容C1、C2、C3轮流放电时各自的起始时点的至少之一，第四延迟时间可对应于第二电容C11、C12、C13轮流放电时各自的起始时点的至少之一。

本发明如上所述提供了一种谐振切换式电源转换器，其通过感测多个功率级电路的电流与比较而进行控制，可使具有多个功率级电路的谐振切换式电源转换器达到电流平衡控制、无需额外的电流感测电阻、可降低涌浪电流且与传统电源转换器相比具有较高的效率。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的最广的权利范围。所说明的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用，举例而言，两个或以上的实施例可以组合运用，而一实施例中的部分组成也可用以取代另一实施例中对应的组成部件。此外，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，举例而言，本发明所称“根据某信号进行处理或运算或产生某输出结果”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等，之后根据转换后的信号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，其组合方式甚多，在此不一一列举说明。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。

Claims (20)

1.一种谐振切换式电源转换器，用以将一或二个输入电压转换为一输出电压，该谐振切换式电源转换器包含：

一第一功率级电路，包括：

多个第一电容；

至少一第一充电电感；

至少一第一放电电感；以及

多个第一开关，用以切换所对应的该多个第一电容、该至少一第一充电电感与该至少一第一放电电感的电连接关系；

一第二功率级电路，包括：

多个第二电容；

至少一第二充电电感；

至少一第二放电电感；以及

多个第二开关，用以切换所对应的该多个第二电容、该至少一第二充电电感与该至少一第二放电电感的电连接关系；

以及

一控制器，用以周期性地于对应的一第一充电程序、一第二充电程序、至少一第一放电程序与至少一第二放电程序中，分别操作对应的该多个第一开关及对应的该多个第二开关；

其中，在该第一充电程序中，控制该多个第一开关的切换，使该多个第一电容与该至少一第一充电电感串联于该一或二个输入电压与该输出电压之间，以形成一第一充电路径；

其中，在该至少一第一放电程序中，控制该多个第一开关的切换，使每一该第一电容与对应的该第一放电电感串联于该输出电压与一接地电位间，而同时形成或轮流形成多个第一放电路径；

其中，在该第二充电程序中，控制该多个第二开关的切换，使该多个第二电容与该至少一第二充电电感串联于该一或二个输入电压与该输出电压之间，以形成一第二充电路径；

其中，在该至少一第二放电程序中，控制该多个第二开关的切换，使每一该第二电容与对应的该第二放电电感串联于该输出电压与一接地电位间，而同时形成或轮流形成多个第二放电路径；

其中该控制器还用以根据一第一电流感测信号及一第二电流感测信号而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成一固定比例：一第一延迟时间、一第二延迟时间、一第三延迟时间及一第四延迟时间，或者该二个输入电压；

其中该第一延迟时间用以延迟该第一充电程序的起始时点，该第二延迟时间用以延迟该至少一第一放电程序的起始时点，该第三延迟时间用以延迟该第二充电程序的起始时点，该第四延迟时间用以延迟该至少一第二放电程序的起始时点；

其中该第一电流感测信号相关于该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的一第一电感电流，其中该第二电流感测信号相关于该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的一第二电感电流。

2.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该至少一第一充电电感为第一单一个充电电感，该至少一第一放电电感为第一单一个放电电感，该至少一第二充电电感为第二单一个充电电感，该至少一第二放电电感为第二单一个放电电感。

3.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该至少一第一充电电感与该至少一第一放电电感为第一单一个相同电感，该至少一第二充电电感与该至少一第二放电电感为第二单一个相同电感。

4.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器包括至少一电流感测电路，该至少一电流感测电路包括：

至少一电压感测电路，用以感测该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的两端的电压差，而对应产生一第一电压感测信号，且用以感测该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的两端的电压差，而对应产生一第二电压感测信号，其中该第一电压感测信号相关于该至少一第一充电电感及/或该至少一第一放电电感的一寄生电阻的跨压，该第二电压感测信号相关于该至少一第二充电电感及/或该至少一第二放电电感的一寄生电阻的跨压；以及

至少一转换电路，用以根据该第一电压感测信号及该第二电压感测信号分别对应产生该第一电流感测信号及该第二电流感测信号。

5.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器还包括：

一平均电路，用以对该第一电流感测信号及该第二电流感测信号取平均值，而产生一电流平均信号；以及

至少一调整电路，用以比较该电流平均信号与该第一电流感测信号，及/或比较该电流平均信号与该第二电流感测信号，而产生一调整信号，而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及该第四延迟时间，或者该二个输入电压。

6.如权利要求5所述的谐振切换式电源转换器，其中，该固定比例为1：1。

7.如权利要求5所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器还包括：

至少一延迟电路，用以根据该调整信号而产生该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及/或该第四延迟时间，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例。

8.如权利要求5所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：

当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；

当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；

当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第三延迟时间及/或该第四延迟时间；

及/或

当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第三延迟时间及/或该第四延迟时间。

9.如权利要求5所述的谐振切换式电源转换器，其中，该二个输入电压包含一第一输入电压及一第二输入电压，分别对应于该第一功率级电路与该第二功率级电路，其中该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：

当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第一输入电压；

当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第一输入电压；

当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第二输入电压；及/或

当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第二输入电压。

10.如权利要求9所述的谐振切换式电源转换器，其中，该第一功率级电路与该第二功率级电路彼此交错地进行对应的充电与放电的程序。

11.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该谐振切换式电源转换器为双向谐振切换式电源转换器。

12.如权利要求1所述的谐振切换式电源转换器，其中，该谐振切换式电源转换器的该一或二个输入电压与该输出电压的电压转换比率为4：1、3：1或2：1。

13.一种谐振切换式电源转换器，用以将一或二个输入电压转换为一输出电压，该谐振切换式电源转换器包含：

一第一功率级电路，包括：

至少一第一谐振腔，该第一谐振腔具有彼此串联的一第一谐振电容与一第一谐振电感；

至少一第一非谐振电容；以及

多个第一开关，耦接于该至少一第一谐振腔及该至少一第一非谐振电容，用以切换所对应的该第一谐振腔与该至少一第一非谐振电容的电连接关系，其中于一第一谐振程序中，对所对应的该第一谐振腔进行谐振充电，其中于一第二谐振程序中，对所对应的该第一谐振腔进行谐振放电，其中该第一非谐振电容的跨压维持与该一或二个输入电压成一固定比例；

一第二功率级电路，包含：

至少一第二谐振腔，该第二谐振腔具有彼此串联的一第二谐振电容与一第二谐振电感；

至少一第二非谐振电容；

多个第二开关，耦接于该至少一第二谐振腔及该至少一第二非谐振电容，用以切换所对应的该第二谐振腔与该至少一第二非谐振电容的电连接关系，其中于一第三谐振程序中，对所对应的该第二谐振腔进行谐振充电，其中于一第四谐振程序中，对所对应的该第二谐振腔进行谐振放电，其中该第二非谐振电容的跨压维持与该一或二个输入电压成一固定比例；以及

一控制器，用以周期性地于对应的该第一谐振程序、该第二谐振程序、该第三谐振程序与该第四谐振程序中，分别操作对应的该多个第一开关及对应的该多个第二开关，以进行对应的谐振充电与谐振放电；

其中该控制器还用以根据一第一电流感测信号及一第二电流感测信号而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成一固定比例：一第一延迟时间、一第二延迟时间、一第三延迟时间及一第四延迟时间，或者该二个输入电压；

其中该第一延迟时间用以延迟该第一谐振程序的起始时点，该第二延迟时间用以延迟该第二谐振程序的起始时点，该第三延迟时间用以延迟该第三谐振程序的起始时点，该第四延迟时间用以延迟该第四谐振程序的起始时点；

其中该第一电流感测信号相关于该第一谐振电感的一第一电感电流，其中该第二电流感测信号相关于该第二谐振电感的一第二电感电流。

14.如权利要求13所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器包括至少一电流感测电路，该至少一电流感测电路包括：

至少一电压感测电路，用以感测该第一谐振电感的两端的电压差，而对应产生一第一电压感测信号，且用以感测该第二谐振电感的两端的电压差，而对应产生一第二电压感测信号，其中该第一电压感测信号相关于该至少一第一谐振电感的一寄生电阻的跨压，该第二电压感测信号相关于该至少一第二谐振电感的一寄生电阻的跨压；以及

至少一转换电路，用以根据该第一电压感测信号及该第二电压感测信号分别对应产生该第一电流感测信号及该第二电流感测信号。

15.如权利要求13所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器还包括：

一平均电路，用以对该第一电流感测信号及该第二电流感测信号取平均值，而产生一电流平均信号；以及

至少一调整电路，用以比较该电流平均信号与该第一电流感测信号，及/或比较该电流平均信号与该第二电流感测信号，而产生一调整信号，而调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及该第四延迟时间，或者该二个输入电压。

16.如权利要求15所述的谐振切换式电源转换器，其中，该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流的该固定比例为1：1。

17.如权利要求15所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器还包括：

至少一延迟电路，用以根据该调整信号而产生该第一延迟时间、该第二延迟时间、该第三延迟时间及/或该第四延迟时间，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例。

18.如权利要求15所述的谐振切换式电源转换器，其中，该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：

当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；

当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第一延迟时间及/或该第二延迟时间；

当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，延长该第三延迟时间及/或该第四延迟时间；

及/或

当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，缩短该第三延迟时间及/或该第四延迟时间。

19.如权利要求15所述的谐振切换式电源转换器，其中，该二个输入电压包含一第一输入电压及一第二输入电压，分别对应于该第一功率级电路与该第二功率级电路，其中该控制器调整下列至少之一，以使该第一功率级电路的输出电流与该第二功率级电路的输出电流成该固定比例：

当该第一电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第一输入电压；

当该第一电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第一输入电压；

当该第二电流感测信号大于该电流平均信号时，减小该第二输入电压；及/或

当该第二电流感测信号小于该电流平均信号时，增加该第二输入电压。

20.如权利要求19所述的谐振切换式电源转换器，其中，该第一功率级电路与该第二功率级电路彼此交错地进行对应的谐振充电与谐振放电的程序。

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