CN117277795A - 电压转换电路、开关电源、电源管理芯片及电子设备 - Google Patents

电压转换电路、开关电源、电源管理芯片及电子设备 Download PDF

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CN117277795A CN202311285670.8A CN202311285670A CN117277795A CN 117277795 A CN117277795 A CN 117277795A CN 202311285670 A CN202311285670 A CN 202311285670A CN 117277795 A CN117277795 A CN 117277795A
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施耀辉
何思雨
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Abstract

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。该电路包括：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。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，使电压转换电路的第一端口上的电压和电压转换电路的第二端口上的电压之间的电压转换比可调，从而提高电压转换电路进行电压转换的灵活性。

Description

电压转换电路、开关电源、电源管理芯片及电子设备
技术领域
本申请涉及电荷泵及集成电路等技术领域，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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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，第一端口上的电压与第二端口上的电压之间的第二电压转换比为：K2＝2-D，其中，K2表示第二电压转换比。
在图1a所示的电压转换电路中，输出电压和输入电压的电压转换比等于一个固定值(1/2)，例如在输出电为3伏特(V)的情况下，输入电压需要等于6V，即当电子设备的电压等于6V时，电压转换电路才可以向上述电子设备的负载提供3V的输出电压，从而保障负载正常工作，当上述电子设备的电压等于5V时，电压转换电路无法向上述电子设备的负载提供3V的输出电压，导致负载无法正常工作，使得电子设备的待机时间较短。
而在本申请实施例中，第一电压转换比与第一开关件的占空比相关，由于第一开关件的占空比可变，因此可以通过改变第一开关件的占空比的大小，来改变第一电压转换比，因此在上述电子设备的电压例如等于5V时，通过调整第一开关件的占空比，能够使图3a所示的电压转换电路仍然向上述电子设备的负载提供3V的输出电压，从而保障电子设备的负载正常工作，以实现延长电子设备的待机时间的目的。
进一步地，在图1a所示的电压转换电路中，输出电压和输入电压的电压转换比等于一个固定值(1/2)，无法应用在需要改变电压转换比的场景中，从而导致图1a所示的电压转换电路的应用场景受到限制。而在本申请实施例中，通过改变第一开关件S1的占空比，可以达到改变第一电压转换比和第二电压转换比的目的，能够应用在需要改变电压转换比的场景中，扩展了电压转换电路的应用场景。
在一种可能的设计中，所述驱动器，具体用于控制所述各开关件的导通和关断，或者，控制所述各开关件、第十一开关件和第十二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保持不变。在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保持不变的情况下，在所述第一端口接收输入电压、且所述第二端口提供输出电压的情况下，所述第二端口上的电压与所述第一端口上的电压之间的第一电压转换比等于1/2，在所述第一端口提供输出电压、且所述第二端口接收输入电压的情况下，所述第一端口上的电压与所述第二端口上的电压之间的第二电压转换比等于2。
在本申请提供的电压转换电路中，驱动器控制所述各开关件的导通和关断，可以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保持不变，还可以使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，提高了电压转换电路进行电压转换的灵活性。驱动器还可以控制所述各开关件、第十一开关件和第十二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保持不变，或者使使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，提高了电压转换电路进行电压转换的灵活性，使得电压转换电路的结构具备多样性。
第二方面，本申请提供一种开关电源，包括：第一方面和第一方面任一项的电压转换电路。上述第二方面的设计中所提供的开关电源具有如下有益效果：提高电压转换电路的灵活性，延长开关电源所在电子设备的待机时间，使电压转换电路的应用场景更广。
第三方面，本申请提供一种电源管理芯片，包括：第一电容、第二电容、负载和第二方面的开关电源。所述开关电源的第一端和输入电源模块的输出端电连接，所述第一电容的第一端电连接于所述输入电源模块的输出端和所述开关电源的第一端之间，所述第一电容的第二端接地，所述开关电源的第二端与所述负载的第一端电连接，所述第二电容的第一端电连接于所述开关电源的第二端和所述负载的第一端之间，所述第二电容的第二端接地，所述负载的第二端接地。
上述第三方面的设计中所提供的电源管理芯片，其有益效果和第二方面所带来的有益效果相同，在此不再赘述。
第四方面，本申请提供一种电子设备，包括：第三方面的电源管理芯片。上述第四方面的设计中所提供的电子设备，其有益效果和第三方面所带来的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
图1a是传统技术中的一种电压转换电路的结构示意图；
图1b是图1a提供的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图；
图1c是图1a提供的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图；
图2是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图；
图3a是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图；
图3b是在控制方式11的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图3c是在控制方式11的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图3d是在控制方式12的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图3e是在控制方式12的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图3f是在控制方式13的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图3g是在控制方式13的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图3h是图3a所示的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图；
图3i是图3a所示的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图；
图4是本申请实施例提供的信号波形图；
图5a是传统技术中的另一种电压转换电路的结构示意图；
图5b是图5a提供的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图5c是图5a提供的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图6a是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图；
图6b是在控制方式21的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图6c是在控制方式21的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图6d是在控制方式22的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图6e是在控制方式22的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图6f是在控制方式23的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图；
图6g是在控制方式23的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图；
图6h是图6a所示的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图；
图6i是图6a所示的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图；
图7是本申请实施例提供的电源管理芯片的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种集成方式；
图9为本申请实施例提供的一种集成方式。
附图标记：
001：第一开关串联支路；002：第二开关串联支路；003：第三开关串联支路；CFLY1：第一飞跨电容器；CFLY2：第二飞跨电容器；Q1A：第一开关件；Q2A：第三开关件；Q3A：第五开关件；Q4A：第七开关件；Q1B：第二开关件；Q2B：第四开关件；Q3B：第六开关件；Q4B：第八开关件；Q5A：第九开关件；Q5B：第十开关件；Q6A：第十一开关件；Q6B：第十二开关件。
具体实施方式
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，单独a，单独b或单独c中的至少一项(个)，可以表示：单独a，单独b，单独c，组合a和b，组合a和c，组合b和c，或组合a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通。信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请实施例的描述中，“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
首先对本申请实施例涉及的专业术语进行说明。
电压转换比，是指输出电压VOUT和输入电压VIN的比值(即VOUT/VIN)。
导通时长Ton，是指在一个开关周期Ts中开关件处于导通状态的时长。
关断时长Toff，是指在一个开关周期Ts中开关件处于关断状态的时长。
开关周期Ts，等于导通时长Ton和关断时长Toff的和。
占空比(Duty Ratio)，是指在一个开关周期Ts(等于导通时长Ton和关断时长Toff的和，即Ton+关Toff＝Ts)内，导通时长与开关周期的比值(Ton/Ts)。
图1a是传统技术中的一种电压转换电路的结构示意图。如图1a所示，上述电压转换电路包括：第一开关件S1、第二开关件S2、第三开关件S3、第四开关件S4、第五开关件S5、第六开关件S6、第七开关件S7、第八开关件S8、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、输入电容CIN和输出电容COUT。在本申请所示的结构示意图中，IIN表示输入电压VIN提供的输入电流，IOUT表示向负载提供的输出电流。
第一开关件S1、第二开关件S2、第三开关件S3、第四开关件S4、第五开关件S5、第六开关件S6、第七开关件S7、第八开关件S8、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、输入电容CIN和输出电容COUT之间的电连接关系如图1a所示，此处不再赘述。
图1a所示的电压转换电路在一个周期内具有两个工作阶段，即第一阶段phase1和第二阶段phase2。在本申请实施例中，第一阶段phase1指示输入电压VIN向负载提供输出电压VOUT的过程，第二阶段phase2指示储能件向负载提供输出电压VOUT的过程，第一阶段phase1和第二阶段phase2交替循环。
图1b是图1a提供的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图。如图1b所示，在第一阶段phase1内，控制第一开关件S1、第三开关件S3、第六开关件S6和第八开关件S8导通，控制第二开关件S2、第四开关件S4、第五开关件S5和第七开关件S7关断，输入电压VIN通过第一飞跨电容器CFLY1向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1充电，同时，第二飞跨电容器CFLY2向负载提供输出电压VOUT，第二飞跨电容器CFLY2放电。
图1c是图1a提供的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图。如图1c所示，在第二阶段phase2内，控制第一开关件S1、第三开关件S3、第六开关件S6和第八开关件S8关断，控制第二开关件S2、第四开关件S4、第五开关件S5和第七开关件S7导通，输入电压VIN通过第二飞跨电容器CFLY2向负载提供输出电压VOUT，并对第二飞跨电容器CFLY2充电，同时，第一飞跨电容器CFLY1向负载提供输出电压VOUT充电，第一飞跨电容器CFLY1放电。
在Tphase1/(Tphase1+Tphase2)＝50％的情况下，图1a所示的电压转换电路具有最高的电压转换效率，其中，Tphase1表示第一阶段phase1的时长，Tphase2表示第二阶段phase2的时长。
在图1a所示的电压转换电路中，VOUT＝VIN/2，即输出电压VOUT和输入电压VIN的电压转换比等于固定值(1/2)。
由于输出电压VOUT和输入电压VIN的电压转换比等于固定值，因此在输入电压VIN保持不变的情况下，输出电压VOUT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。
为了提高电压转换电路进行电压转换的灵活性，本申请提供一种新的电压转换电路，下面结合具体实施例对本申请提供的电压转换电路进行说明。
图2是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图。如图2所示，电压转换电路包括：第一开关串联支路001、第二开关串联支路002、第三开关串联支路003、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器。
第一开关串联支路001和第二开关串联支路002并联连接在电压转换电路的第一端口和接地端之间，第三开关串联支路003的两端跨接于第一开关串联支路001的第一开关节点和第二开关串联支路002的第一开关节点之间，第一飞跨电容器CFLY1的上极板与第一开关串联支路001的第一开关节点电连接，第一飞跨电容器CFLY1的下极板与第一开关串联支路001的第二开关节点电连接，第二飞跨电容器CFLY2的上极板与第二开关串联支路002的第一开关节点电连接，第二飞跨电容器CFLY2的下极板与第二开关串联支路002的第二开关节点电连接，储能件的第一端电连接第三开关串联支路003，储能件的第二端电连接电压转换电路的第二端口，第一开关串联支路001的第三开关节点和第二开关串联支路002的第三开关节点连接形成第二端口。
第一开关串联支路001、第二开关串联支路002、第三开关串联支路003、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器可以集成设置，可以分离设置，具体的可以根据实际需求进行设置。
第一开关串联支路001、第二开关串联支路002和第三开关串联支路003中均包括多个开关件。
储能件例如可以为飞跨电容器或者电感等。为了简化说明，本申请实施例以储能件是电感L为例进行说明。
在一些示例中，第一端口可以接收输入电压VIN，第二端口可以提供输出电压VOUT。
在一些示例中，第一端口可以提供输出电压VOUT，第二端口可以接收输入电压VIN。需要说明的是，本申请实施例部分图(例如图2等)是以第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT为例进行示例性说明的。
在第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT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。
在第一端口提供输出电压VOUT、且第二端口接收输入电压VIN的情况下，第一端口上的电压与第二端口上的电压之间的第二电压转换比为K2。
在一些示例中，在第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT的情况下，本申请提供的电压转换电路能够实现降压功能，即输出电压VOUT小于输入电压VIN。
在一些示例中，在第一端口提供输出电压VOUT、且第二端口接收输入电压VIN的情况下，电压转换电路用于实现升压功能，即输出电压VOUT大于输入电压VIN。
驱动器，用于控制第一开关串联支路001、第二开关串联支路002和第三开关串联支路003中的各开关件的导通和关断，使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。
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003和储能件，基于第三开关串联支路003和储能件分别与电压转换电路中的其他元器件的电连接关系，借助储能件与电压转换电路中的第一飞跨电容器CFLY1和/或第二飞跨电容器CFLY2的储能作用，使得驱动器在控制第一开关串联支路001、第二开关串联支路002和第三开关串联支路003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。
图3a是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图。如图3a所示，第一开关串联支路001包括：第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第五开关件Q3A和第七开关件Q4A。
其中，第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第五开关件Q3A和第七开关件Q4A例如可以为氮化镓晶体管、双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、场控晶闸管(Fieldcontrolled thyristor，MCT)、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor，GTO)或者传输门(Transmission Gate，TG)等。
第一开关件Q1A的第一端与第一端口电连接，第一开关件Q1A的第二端与第三开关件Q2A的第一端在第一开关串联支路001的第一开关节点处电连接，第三开关件Q2A的第二端与第五开关件Q3A的第一端在第一开关串联支路001的第三开关节点处电连接，第五开关件Q3A的第二端与第七开关件Q4A的第一端在第一开关串联支路001的第二开关节点处电连接，第七开关件Q4A的第二端接地，第一开关件Q1A的控制端、第三开关件Q2A的控制端、第五开关件Q3A的控制端和第七开关件Q4A的控制端分别与驱动器电连接。
第二开关串联支路002包括：第二开关件Q1B、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B和第八开关件Q4B。
其中，第二开关件Q1B、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B和第八开关件Q4B例如可以为氮化镓晶体管、双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、场控晶闸管(Fieldcontrolled thyristor，MCT)、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor，GTO)或者传输门(Transmission Gate，TG)等。
第二开关件Q1B的第一端与第一端口电连接，第二开关件Q1B的第二端与第四开关件Q2B的第一端在第二开关串联支路002的第一开关节点处电连接，第四开关件Q2B的第二端与第六开关件Q3B的第一端在第二开关串联支路002的第三开关节点处电连接，第六开关件Q3B的第二端与第八开关件Q4B的第一端在第二开关串联支路002的第二开关节点处电连接，第八开关件Q4B的第二端接地，第二开关件Q1B的控制端、第四开关件Q2B的控制端、第六开关件Q3B的控制端和第八开关件Q4B的控制端分别与驱动器电连接。
第三开关串联支路003包括：第九开关件Q5A和第十开关件Q5B。
其中，第九开关件Q5A和第十开关件Q5B例如可以为氮化镓晶体管、双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate BipolarTransistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)、场控晶闸管(Field controlled thyristor，MCT)、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor，GTO)或者传输门(Transmission Gate，TG)等。
第九开关件Q5A的第二端与第一开关串联支路001的第一开关节点电连接，第九开关件Q5A的第一端与第十开关件Q5B的第二端电连接，第十开关件Q5B的第一端与第二开关串联支路002的第一开关节点电连接，第九开关件Q5A的控制端和第十开关件Q5B的控制端分别与驱动器电连接，储能件的第一端电连接于第九开关件Q5A的第一端和第十开关件Q5B的第二端之间，储能件的第二端电连接于第二端口和第三开关件Q2A的第二端之间。
其中，第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A和第十开关件Q5B例如可以为氮化镓晶体管、双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、场控晶闸管(Field controlled thyristor，MCT)、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor，GTO)或者传输门(Transmission Gate，TG)等。
在一些示例中，在第一开关串联支路001中，第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第五开关件Q3A和第七开关件Q4A可以集成设置，可以分离设置，具体的可以根据实际需求进行设置。
在一些示例中，在第二开关串联支路002中，第二开关件Q1B、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B和第八开关件Q4B可以集成设置，可以分离设置，具体的可以根据实际需求进行设置。
在一些示例中，在第三开关串联支路003中，第九开关件Q5A和第十开关件Q5B可以集成设置，可以分离设置，具体的可以根据实际需求进行设置。
基于上述图3a所示电连接关系，驱动器可以采用如下3种控制方式(控制方式11、控制方式12和控制方式13)，对第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B进行控制。
控制方式11，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A和第六开关件Q3B同时导通和关断，以及控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时导通和关断，且第一开关件Q1A和第七开关件Q4A交替导通或者关断，以及控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B持续关断，以及控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续导通。
在控制方式11中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第一开关件Q1A的占空比相关。第一开关件Q1A的占空比和第二开关件Q1B的占空比相同。
控制方式12，驱动器控制第一开关件Q1A和第五开关件Q3A同时导通和关断，控制第七开关件Q4A导通和关断，且第一开关件Q1A和第七开关件Q4A交替导通或者关断，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B持续关断。
在控制方式12中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第一开关件Q1A的占空比相关。
控制方式13，驱动器控制第二开关件Q1B和第六开关件Q3B同时导通和关断，控制第八开关件Q4B导通和关断，且第二开关件Q1B和第八开关件Q4B交替导通或者关断，控制第四开关件Q2B持续关断，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A和第九开关件Q5A持续关断。
在控制方式13中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第二开关件Q1B的占空比相关。
在一些示例中，在上述控制方式11、控制方式12和控制方式13的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3、第四输出端P4、第五输出端P5、第六输出端P6、第七输出端P7、第八输出端P8、第九输出端P9和第十输出端P10，例如驱动器的第一输出端P1与第一开关件Q1A的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第二开关件Q1B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3与第三开关件Q2A的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4与第四开关件Q2B的控制端电连接，驱动器的第五输出端P5与第五开关件Q3A的控制端电连接，驱动器的第六输出端P6与第六开关件Q3B的控制端电连接，驱动器的第七输出端P7与第七开关件Q4A的控制端电连接，驱动器的第八输出端P8与第八开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第九端P9与第九开关件Q5A的控制端电连接，驱动器的第十输出端P10与第十开关件Q5B的控制端电连接。为了简化说明，本申请实施例以驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3、第四输出端P4、第五输出端P5、第六输出端P6、第七输出端P7、第八输出端P8、第九输出端P9和第十输出端P10为例进行说明。
在一些示例中，在控制方式11的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3和第四输出端P4。例如，驱动器的第一输出端P1分别与第一开关件Q1A的控制端、第二开关件Q1B的控制端、第五开关件Q3A的控制端和第六开关件Q3B的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2分别与第三开关件Q2A的控制端和第四开关件Q2B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3分别与第七开关件Q4A的控制端和第八开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4分别与第九开关件Q5A的控制端和第十开关件Q5B的控制端电连接。
在一些示例中，在控制方式12的基础上，在驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3、第四输出端P4。例如，驱动器的第一输出端P1分别与第一开关件Q1A的控制端和第五开关件Q3A的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第七开关件Q4A的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3与第九开关件Q5A的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4与第二开关件Q1B的控制端、第三开关件Q2A的控制端、第四开关件Q2B的控制端、第六开关件Q3B的控制端、第八开关件Q4B的控制端和第十开关件Q5B的控制端电连接。
在一些示例中，在控制方式13的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2和第三输出端P3、第四输出端P4。例如，驱动器的第一输出端P1分别与第二开关件Q1B的控制端和第六开关件Q3B的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第八开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3与第十开关件Q5B的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4分别与第一开关件Q1A的控制端、第三开关件Q2A的控制端、第四开关件Q2B的控制端、第五开关件Q3A的控制端、第七开关件Q4A的控制端和第九开关件Q5A的控制端电连接。
在本申请实施例提供的电压转换电路中，根据第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器之间的电连接关系，在第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT的情况下，实现第一电压转换比K1与第一开关件Q1A的占空比相关，在第一端口提供输出电压VOUT、且第二端口接收输入电压VIN的情况下，实现第二电压转换比K2与第一开关件Q1A的占空比相关。由于第一开关件Q1A的占空比可变，因此第一电压转换比K1和第二电压转换比K2均能够随着第一开关件Q1A的占空比的变化而变化，实现改变电压转换比的目的，提高电压转换电路进行电压转换灵活性。
此外，在图1a所示的电压转换电路中，输出电压VOUT和输入电压VIN的电压转换比等于一个固定值(1/2)，例如在输出电压VOUT为3伏特(V)的情况下，输入电压VIN需要6V，即当某设备的电压等于6V时，电压转换电路才可以向上述电子设备的负载提供3V的输出电压，从而保障负载正常工作，当上述电子设备的电压等于5V时，电压转换电路无法向上述电子设备的负载提供3V的输出电压VOUT，导致负载无法正常工作，使得设备的待机时间较短。而在本申请实施例中，第一电压转换比K1与第一开关件S1的占空比相关，由于第一开关件S1的占空比可变，因此可以通过改变第一开关件S1的占空比的大小，来改变第一电压转换比K1，例如上述电子设备的电压等于5V时，通过调整第一开关件S1的占空比，能够使图3a所示的电压转换电路仍然向上述电子设备的负载提供3V的输出电压VOUT，从而保障电子设备的负载正常工作，延长电子设备的待机时间。
进一步地，在图1a所示的电压转换电路中，输出电压VOUT和输入电压VIN的电压转换比等于一个固定值(1/2)，无法应用在需要改变电压转换比的场景中，从而导致图1a所示的电压转换电路的应用场景受到限制。而在本申请实施例中，通过改变第一开关件S1的占空比，可以达到改变第一电压转换比K1和第二电压转换比K2的目的，能够应用在需要改变电压转换比的场景中，扩展了电压转换电路的应用场景。
再者，本申请提供的电压转换电路不仅可以实现降压功能，还可以实现升压功能，进一步扩展了电压转换电路的应用场景。
以第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT为例，在控制方式11的基础上，结合图4，详细说明图3a所示的电压转换电路涉及的信号波形。
图4是本申请实施例提供的信号波形图。如图4所示，包括：输入电压VIN、输出电压VOUT、开关节点SW的电压、电感L的电流IL、第一驱动电压Vgs1、第二驱动电压Vgs2、第三驱动电压Vgs3和第四驱动电压Vgs4各自的信号波形。
第一驱动电压Vgs1为驱动器向第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A和第六开关件Q3B提供驱动电压。第一驱动电压Vgs1例如为交替循环的低电平或者高电平，其中，低电平的持续时长等于导通时长Ton，高电平的持续时长等于截止时长Toff。
第二驱动电压Vgs2为驱动器向第三开关件Q2A和第四开关件Q2B提供的驱动电压。第二驱动电压Vgs2例如为低电平。
第三驱动电压Vgs3为驱动器向第七开关件Q4A和第八开关件Q4B提供的驱动电压。第三驱动电压Vgs3例如为交替循环的高电平或者低电平，其中，高电平的持续时长等于Ton，低电平的持续时长等于Toff。
第四驱动电压Vgs4为驱动器向第九开关件Q5A和第十开关件Q5B提供的驱动电压。第四驱动电压Vgs4例如为高电平。
图3b是在控制方式11的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图3b所示，在Ton内，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A和第六开关件Q3B同时导通，控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B同时关断，控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时导通。在此过程中输入电压VIN分别通过第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2以及电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图3c是在控制方式11的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图3c所示，在Toff内，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A和第六开关件Q3B同时关断，控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B同时关断，控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时导通，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时导通。在此过程中第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2分别通过电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
在图3b和图3c的基础上，在第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT的情况下，第一电压转换比为：K1＝1/(2-D)，K1表示第一电压转换比，D表示第一开关件Q1A的占空比。
下面对K1＝1/(2-D)的推理过程进行说明。
在开关周期为Ts的情况下，Ton+Toff＝Ts，在占空比为D(0<D<1)的情况下，D×Ts＝Ton。
由伏秒平衡，可以得到Ton×(VIN-VOUT)＝Toff×(2VOUT-VIN)。
根据D×Ts＝Ton和Ton×(VIN-VOUT)＝Toff×(2VOUT-VIN)，可以得到D＝(2VOUT-VIN)/VOUT，即K1＝VOUT/VIN＝1/(2-D)，由于0<D<1，因此通过调节占空比D的大小，可以实现输出电压VOUT的变化范围为：VIN/2<VOUT<VIN。
相应的，在第一端口提供输出电压VOUT、且第二端口接收输入电压VIN的情况下，第二电压转换比为：K2＝2-D，K2表示第二电压转换比。由于0<D<1，因此通过调节占空比D的大小，可以实现输出电压VOUT的变化范围为：VIN<VOUT<2VIN。其中，K2＝2-D的推理过程与K1＝1/(2-D)的推理过程相似，此处不再赘述。
图3d是在控制方式12的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图3d所示，在Ton内，驱动器控制第一开关件Q1A和第五开关件Q3A同时导通，控制第七开关件Q4A关断，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B持续关断。在此过程中输入电压VIN分别第一飞跨电容器CFLY1和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图3e是在控制方式12的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图3e所示，在Toff内，驱动器控制第一开关件Q1A和第五开关件Q3A同时关断，控制第七开关件Q4A导通，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B持续关断。在此过程中第一飞跨电容器CFLY1向负载提供输出电压VOUT，第一飞跨电容器CFLY1放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
在图3d和图3e的基础上，K1＝1/(2-D)，K2＝2-D。此处不再赘述在图3d和图3e的基础上，得到K1＝1/(2-D)和K2＝2-D的推理过程。
图3f是在控制方式13的基础上图3a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图3f所示，在Ton内，驱动器控制第二开关件Q1B和第六开关件Q3B同时导通，控制第八开关件Q4B关断，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A和第九开关件Q5A持续关断，在此过程中输入电压VIN分别第二飞跨电容器CFLY2和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第二飞跨电容器CFLY2充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图3g是在控制方式13的基础上图3a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图3g所示，在Toff内，驱动器控制第二开关件Q1B和第六开关件Q3B同时关断，控制第八开关件Q4B导通，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A和第九开关件Q5A持续关断。在此过程中第二飞跨电容器CFLY2向负载提供输出电压VOUT，第二飞跨电容器CFLY2放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
在图3f和图3g的基础上，K1＝1/(2-D)，K2＝2-D。此处不再赘述在图3d和图3e的基础上，得到K1＝1/(2-D)和K2＝2-D的推理过程。
本申请实施例提供的电压转换电路，相对于如下图5a提供的传统技术，还具备降低电感L在电源管理芯片中占用的布局空间、以及提高电压转换效率等优点。下面结合图5a对传统技术的提供的另一种电压转换电路进行说明。
图5a是传统技术中的另一种电压转换电路的结构示意图。如图5a所示，包括：第一开关件S1、第二开关件S2、电感L、输入电容CIN、输出电容COUT和负载。第一开关件S1、第二开关件S2、电感L、输入电容CIN、输出电容COUT和负载之间的电连接关系如图5a所示，此处不再赘述。图5a所示的电压转换电路仅能够实现降压的功能。
图5b是图5a提供的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图5b所示，在Ton内，控制第一开关件S1导通，控制第二开关件S2关断，在此过程中输入电压VIN依次通过第一开关件S1和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对电感L充磁，对电感L充磁时的电压为VIN-VOUT。
图5c是图5a提供的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图5c所示，在Toff内，控制第一开关件S1关断，控制第二开关件S2导通，在此过程中地电位依次通过第二开关件S2和电感L提供向负载提供输出电压VOUT，电感L退磁，电感L退磁时的电压为-VOUT。
在Ton/(Ton+Toff)＝D的情况下，根据伏秒平衡，可以得到：VOUT＝D*VIN(0<D<1)。即图5a所示的电压转换电路，其电压转换比等于D，能够改变电压转换比。
但是，在图5a所示的电压转换电路中，在Ton和Toff内，均是仅通过电感L向负载提供输出电压VOUT，因此在Ton和Toff内电感L的平均电流等于负载的平均电流，所以在负载的平均电流较大时，通常需要采用尺寸较大的电感，来提高电感的电流，以保障电感的平均电流等于负载的平均电流。然而尺寸较大的电感在电子设备中会占用较大的布局空间，而且电感L的平均电流等于负载的平均电流，会带来额外的直流损耗，导致电压转换效率较低，进而导致电子设备的待机时间较短。
在本申请提供的图3b和图3c中，在Ton+Toff＝Ts，D×Ts＝Ton的情况下，根据图4所示的电感L的电流IL的波形图可知：
其中，iL_av_on表示在Ton内的平均电感电流，t表示时间，iL(t)表示随时间t变化的电流IL，IL_av表示电感L的平均电流，iL_av_off表示在Toff内的平均电感电流，dt表示微分符号。
由图3b可知，Ton为电流IL的上升阶段，输入电压VIN通过3个储能件(第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2以及电感L)向负载提供输出电压VOUT，因此输出电流均值等于iL_av_on+icfly_av，其中，icfly_av表示第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2的平均电流。
由图3c可知，Ton为电流IL的下降阶段，电流IL通过第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2续流，因此icfly_av＝iL_av_off。
因此在一个Ts内，输出电流IOUT的均值为：
iout_av＝(iL_av_on+icfly_av)+iL_av_off＝iL_av_on+2iL_av_off
＝DIL_av+2(1-D)IL_av＝(2-D)IL_av>IL_av
即电感L的平均电流可以小于负载的平均电流(即输出电流IOUT的均值)，因此可以采用尺寸较小的电感，以降低电感在电子设备中会占用的布局空间，减小电感的直流损耗，以提高电压转换效率，进而延长电子设备的待机时间。
图3d和图3e所示的电压转换电路、以及图3f和图3f所示的电压转换电路，与图3b和图3c所示的电压转换电路具有相同的有益效果，即能够使电感L的平均电流小于负载的平均电流(即输出电流IOUT的均值)，减小电感的尺寸，以降低电感在电子设备中会占用的布局空间，减小电感的直流损耗，以提高电压转换效率，进而延长电子设备的待机时间。
在一种可能的设计中，驱动器还用于控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时导通和关断，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时导通和关断，且第一开关件Q1A和第二开关件Q1B交替导通或者关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续关断，其中，在第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续关断的情况下，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2保持不变。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，第一电压转换比K1等于1/2。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，第二电压转换比K2等于2。
下面以第一电压转换比K1等于1/2为例，对图3a所示的电压转换电路在第一阶段和第二阶段内的等效电路结构的工作原理进行说明。
图3h是图3a所示的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图。如图3h所示，在第一阶段phase1内，驱动器控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续关断。在此过程中输入电压VIN通过第一飞跨电容器CFLY1向负载提供电量，第二飞跨电容器CFLY2向负载提供电量，以实现向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1充电，第二飞跨电容器CFLY2放电。
图3i是图3a所示的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图。如图3i所示，在第二阶段phase2内，驱动器控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时关断，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时导通，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续关断。在此过程中输入电压VIN通过第二飞跨电容器CFLY2向负载提供电量，第一飞跨电容器CFLY1向负载提供向负载提供电量，以实现向负载提供输出电压VOUT，并对第二飞跨电容器CFLY2充电，第一飞跨电容器CFLY1放电。
即在上述图3h和图3i中第九开关件Q5A、第十开关件Q5B和电感L不参与到向负载提供输出电压VOUT的过程中。图3a所示的电压转换电路与图1所示的电压转换电路具有相同的电压转换比，即VOUT＝VIN/2(即第一电压转换比K1等于1/2)，在phase1和phase2的占空比均为50％的情况下，图3a所示的电压转换电路具有最高的电压转换效率。
在图3a所示的电压转换电路中，通过驱动器对第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B进行控制，不仅能够实现第一电压转换比K1和第二电压转比K2可调(即与第一开关件Q1A的占空比相关)，还可以能够固定第一电压转换比K1和第二电压转比K2，提高了电压转换电路进行电压转换的灵活性。
图6a是本申请实施例提供的电压转换电路的结构示意图。如图6a所示，电压转换电路还包括：第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B。
第十一开关件Q6A电连接于储能件的第二端和第一开关串联支路001的第三开关节点之间，第十二开关件Q6B电连接于储能件的第二端和第二开关串联支路002的第三开关节点之间，第十一开关件Q6A的控制端和第十二开关件Q6B的控制端分别与驱动器电连接。
具体的，在图3a的基础上，第十一开关件Q6A的第一端与第一开关串联支路001的第三开关节点电连接，第十一开关件Q6A的第二端与储能件的第二端电连接，第十二开关件Q6B的第一端与第二开关串联支路002的第三开关节点电连接，第十二开关件Q6B的第二端与储能件的第二端电连接。
其中，第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B例如可以为氮化镓晶体管、双极性结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、绝缘栅双极晶体管(Insulate-GateBipolar Transistor，IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、场控晶闸管(Field controlledthyristor，MCT)、门极可关断晶闸管(Gate-Turn-Off Thyristor，GTO)或者传输门(Transmission Gate，TG)等。
基于图6a中第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B与电压转换电路中其他各元器件之间的电连接关系，驱动器可以采用如下3种控制方式(控制方式21、控制方式22和控制方式23)，对第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B进行控制，使第一电压转换比K1和第二电压转换比K2第一开关件Q1A的占空比相关。
控制方式21，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通和关断，控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时导通和关断，且第一开关件Q1A和第三开关件Q2A交替导通或者关断，控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B持续关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续导通。
在控制方式21中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第一开关件Q1A的占空比和第二开关件Q1B的占空比相关。第一开关件Q1A的占空比和第二开关件Q1B的占空比相同。
控制方式22，驱动器控制第一开关件Q1A、第五开关件Q3A和第十一开关件Q6A同时导通和关断，控制第七开关件Q4A导通和关断，第一开关件Q1A和第七开关件Q4A交替导通或者关断，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B和第十二开关件Q6B持续关断。
在控制方式22中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第一开关件Q1A的占空比相关。
控制方式23，驱动器控制第二开关件Q1B、第六开关件Q3B和第十二开关件Q6B同时导通和关断，控制第七开关件Q4B导通和关断，第二开关件Q1B和第七开关件Q4B交替导通或者关断，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A、第九开关件Q5A和第十一开关件Q6A持续关断。
在控制方式23中，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2分别与第二开关件Q1B的占空比相关。
在一些示例中，在上述控制方式21、控制方式22和控制方式23的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3、第四输出端P4、第五输出端P5、第六输出端P6、第七输出端P7、第八输出端P8、第九输出端P9、第十输出端P10、第十一输出端P11和第十二输出端P12。
例如驱动器的第一输出端P1与第一开关件Q1A的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第二开关件Q1B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3与第三开关件Q2A的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4与第四开关件Q2B的控制端电连接，驱动器的第五输出端P5与第五开关件Q3A的控制端电连接，驱动器的第六输出端P6与第六开关件Q3B的控制端电连接，驱动器的第七输出端P7与第七开关件Q4A的控制端电连接，驱动器的第八输出端P8与第八开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第九端P9与第九开关件Q5A的控制端电连接，驱动器的第十输出端P10与第十开关件Q5B的控制端电连接，驱动器的第十一输出端P11与第十一开关件Q6A的控制端电连接，驱动器的第十二输出端P12与第十二开关件Q6B的控制端电连接。为了简化说明，本申请实施例以驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3、第四输出端P4、第五输出端P5、第六输出端P6、第七输出端P7、第八输出端P8、第九输出端P9、第十输出端P10、第十一输出端P11和第十二输出端P12为例进行说明。
在一些示例中，在上述控制方式21的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3和第四输出端P4。例如驱动器的第一输出端P1分别与第一开关件Q1A、第二开关件Q1B的控制端、第五开关件Q3A的控制端、第六开关件Q3B的控制端、第十一开关件Q6A的控制端和第十二开关件Q6B的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2分别与第三开关件Q2A的控制端和第四开关件Q2B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3分别与第七开关件Q4A的控制端和第八开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4分别与第九开关件Q5A的控制端和第十开关件Q5B的控制端电连接。
在一些示例中，在上述控制方式22的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3和第四输出端P4。例如驱动器的第一输出端P1分别与第一开关件Q1A的控制端、第五开关件Q3A的控制端和第十一开关件Q6A的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第七开关件Q4A的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3与第九开关件Q5A的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4分别与第二开关件Q1B的控制端、第三开关件Q2A的控制端、第四开关件Q2B的控制端、第六开关件Q3B的控制端、第八开关件Q4B的控制端、第十开关件Q5B的控制端和第十二开关件Q6B的控制端电连接。
在一些示例中，在上述控制方式23的基础上，驱动器包括第一输出端P1、第二输出端P2、第三输出端P3和第四输出端P4。例如驱动器的第一输出端P1分别与第二开关件Q1B的控制端、第六开关件Q3B的控制端和第十二开关件Q6B的控制端电连接，驱动器的第二输出端P2与第七开关件Q4B的控制端电连接，驱动器的第三输出端P3分别与第十开关件Q5B的控制端电连接，驱动器的第四输出端P4分别与第一开关件Q1A的控制端、第三开关件Q2A的控制端、第四开关件Q2B的控制端、第五开关件Q3A的控制端、第七开关件Q4A的控制端、第九开关件Q5A的控制端和第十一开关件Q6A的控制端电连接。
图6b是在控制方式21的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图6b所示，在Ton内，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通，控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B持续关断，控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时导通。在此过程中输入电压VIN分别通过第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图6c是在控制方式21的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。基于图3，如图6c所示，在Toff内，驱动器控制第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时关断，控制第三开关件Q2A和第四开关件Q2B同时关断，控制第七开关件Q4A和第八开关件Q4B同时导通，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时导通。在此过程中，第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2分别通过电感L向负载提供输出电压VOUT，第一飞跨电容器CFLY1和第二飞跨电容器CFLY2放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
在图6b和图6c所示的电压转换电路中，第一电压转换比也为：K1＝1/(2-D)，K1表示第一电压转换比，D表示第一开关件Q1A的占空比，第二电压转换比也比为：K2＝2-D，K2表示第二电压转换比。
图6b和图6c所示的电压转换电路与图3b和图3c所示的电压转换电路具有相同的有益效果，能够使电感L的平均电流小于负载的平均电流(即输出电流IOUT的均值)，减小电感的尺寸，以降低电感在电子设备中会占用的布局空间，减小电感的直流损耗，以提高电压转换效率，进而延长设备的待机时间。
图6d是在控制方式22的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图6d所示，在Ton内，驱动器控制第一开关件Q1A、第五开关件Q3A和第十一开关件Q6A同时导通，控制第七开关件Q4A关断，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B和第十二开关件Q6B持续关断。在此过程中输入电压VIN分别第一飞跨电容器CFLY1和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图6e是在控制方式22的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图6e所示，在Toff内，驱动器控制第一开关件Q1A、第五开关件Q3A和第十一开关件Q6A同时关断，控制第七开关件Q4A导通，控制第九开关件Q5A持续导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第六开关件Q3B、第八开关件Q4B、第十开关件Q5B和第十二开关件Q6B持续关断。在此过程中第一飞跨电容器CFLY1向负载提供输出电压VOUT，第一飞跨电容器CFLY1放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
图6d和图6e所示的电压转换电路与图3b和图3c所示的电压转换电路具有相同的有益效果，能够使电感L的平均电流小于负载的平均电流(即输出电流IOUT的均值)，减小电感的尺寸，以降低电感在电子设备中会占用的布局空间，减小电感的直流损耗，以提高电压转换效率，进而延长电子设备的待机时间。
图6f是在控制方式23的基础上图6a所示的电压转换电路在Ton内的等效电路结构示意图。如图6f所示，在Ton内，驱动器控制第二开关件Q1B、第六开关件Q3B和第十二开关件Q6B同时导通，控制第七开关件Q4B关断，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A、第九开关件Q5A和第十一开关件Q6A持续关断。在此过程中输入电压VIN分别第二飞跨电容器CFLY2和电感L向负载提供输出电压VOUT，并对第二飞跨电容器CFLY2充电、以及对电感L充磁，电感L的电流上升，开关节点SW的电压等于VIN，对电感L充磁的电压为(VIN-VOUT)。
图6g是在控制方式23的基础上图6a所示的电压转换电路在Toff内的等效电路结构示意图。如图6g所示，在Toff内，驱动器控制第二开关件Q1B、第六开关件Q3B和第十二开关件Q6B同时关断，控制第七开关件Q4B导通，控制第十开关件Q5B持续导通，控制第一开关件Q1A、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第七开关件Q4A、第九开关件Q5A和第十一开关件Q6A持续关断。在此过程中第二飞跨电容器CFLY2向负载提供输出电压VOUT，第二飞跨电容器CFLY2放电，电感L退磁，电感L的电流下降，开关节点SW电压等于(VIN-VOUT)，电感L退磁的电压为(-VIN-VOUT-VOUT)。
图6f和图6g所示的电压转换电路与图3b和图3c所示的电压转换电路具有相同的有益效果，能够使电感L的平均电流小于负载的平均电流(即输出电流IOUT的均值)，减小电感的尺寸，以降低电感在电子设备中会占用的布局空间，减小电感的直流损耗，以提高电压转换效率，进而延长电子设备的待机时间。
在图6a的基础上，驱动器还用于控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时导通和关断，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时导通和关断，且第一开关件Q1A和第二开关件Q1B交替导通或者关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B持续关断，控制第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B持续导通。
在第九开关件Q5A和第十开关件Q5B关断、且第十一开关件Q6A和第十二Q6B开关件持续导通的情况下，第一电压转换比K1和第二电压转换比K2保持不变。
在第一电压转换比K1和第二电压转换比K2保持不变的情况下，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，第一电压转换比K1等于1/2，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，第二电压转换比K2等于2。
下面以第一电压转换比K1等于1/2为例，对图6a所示的电压转换电路在第一阶段和第二阶段内的等效电路结构的工作原理进行说明。
图6h是图6a所示的电压转换电路在第一阶段内的等效电路结构示意图。如图6h所示，在第一阶段phase1内，驱动器控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时导通，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时关断，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时关断，控制第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通。在此过程中输入电压VIN通过第一飞跨电容器CFLY1向负载提供电量，第二飞跨电容器CFLY2向负载提供电量，以实现向负载提供输出电压VOUT，并对第一飞跨电容器CFLY1充电，第二飞跨电容器CFLY2放电。
图6i是图6a所示的电压转换电路在第二阶段内的等效电路结构示意图。如图6i所示，在第二阶段phase2内，驱动器控制第一开关件Q1A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A和第八开关件Q4B同时关断，控制第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第六开关件Q3B和第七开关件Q4A同时导通，控制第九开关件Q5A和第十开关件Q5B同时关断，控制第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通。在此过程中输入电压VIN通过第二飞跨电容器CFLY2向负载提供电量，第一飞跨电容器CFLY1向负载提供电量，以实现向负载提供输出电压VOUT，并对第二飞跨电容器CFLY2充电，第一飞跨电容器CFLY1放电。
即在上述图6h和图6i中第九开关件Q5A、第十开关件Q5B和电感L不参与到向负载提供输出电压VOUT的过程中。图3a所示的电压转换电路与图1所示的电压转换电路具有相同的电压转换比，即VOUT＝VIN/2(即第一电压转换比K1等于1/2)，在phase1和phase2的占空比均为50％的情况下，图3a所示的电压转换电路具有最高的电压转换效率。
在图6a所示的电压转换电路中，通过驱动器对第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B进行控制，不仅能够实现第一电压转换比K1和第二电压转比K2可调(即与第一开关件Q1A的占空比相关)，还可以实现第一电压转换比K1和第二电压转比K2固定，提高电压转换电路进行电压转换的灵活性。
在一些示例中，第十一开关件Q6A、第十二开关件Q6B、第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器可以分离设置，也可以集成设置，具体可以根据需求进行设置。
例如，第十一开关件Q6A、第十二开关件Q6B、第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B集成设置为集成单元，集成单元、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器分离设置。
驱动器，用于控制第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通和关断。
具体的，驱动器向第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B提供第一驱动电压Vgs1，以控制第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B同时导通和关断。
本申请实施例还提供一种开关电源，开关电源例如可以为充电器芯片(ChargerIC)或者直流-直流转换器(DC-to-DC converter，也称为DC-DC转换器)等。该开关电源包括：上述任一项实施例中的电压转换电路。上述开关电源与本申请提供的电压转换电路具有相同的有益效果，在此不再赘述。
图7是本申请实施例提供的电源管理芯片的结构示意图。如图7所示，包括：第一电容C1、第二电容C2、负载和开关电源。
开关电源的第一端与输入电源模块的输出端电连接，第一电容C1的第一端电连接于输入电源模块的输出端和开关电源的第一端之间，第一电容C1的第二端接地，开关电源的第二端与负载的第一端电连接，第二电容C2的第一端电连接于开关电源的第二端和负载的第一端之间，第二电容C2的第二端接地，负载的第二端接地。
输入电源模块用于向开关电源提供输入电压VIN。
上述电源管理芯片与本申请提供的开关电源具有相同的有益效果，在此不再赘述电源管理芯片。
本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括：上述电源管理芯片。
上述电子设备与本申请提供的电源管理芯片具有相同的有益效果，在此不再赘述。
该电子设备还可以包括：存储器和处理器，存储器中存储有计算机指令，处理器执行该计算机指令时，实现电子设备的相关功能。
可以理解的是，本申请的实施例中的存储器可以是存储器(random accessmemory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable rom，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。
本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
在本申请中，第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件、驱动器、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B具有如下集成方式。
在图3a的基础上，第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器可以集成设置，也可以分离设置，具体可以根据需求进行设置。
例如，可以将第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A和第十开关件Q5B集成设置为集成单元，该集成单元与第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器分离设置。
例如，可以将第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B和驱动器集成设置为集成单元，该集成单元与第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2和储能件分离设置(如图8和图9所示)。
在图6a的基础上，第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件、驱动器、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B可以集成设置，也可以分离设置，具体可以根据需求进行设置。
例如，可以将第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B集成设置为集成单元，集成单元与第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2、储能件和驱动器分离设置。
例如，可以将第一开关件Q1A、第二开关件Q1B、第三开关件Q2A、第四开关件Q2B、第五开关件Q3A、第六开关件Q3B、第七开关件Q4A、第八开关件Q4B、第九开关件Q5A、第十开关件Q5B、第十一开关件Q6A和第十二开关件Q6B和驱动器集成设置为集成单元，集成单元与第一飞跨电容器CFLY1、第二飞跨电容器CFLY2和储能件分离设置(如图8和图9)。
图8为本申请实施例提供的一种集成方式。在图8的集成方式中第一端口接收输入电压VIN、且第二端口提供输出电压VOUT。
图9为本申请实施例提供的一种集成方式。在图9的集成方式中第一端口提供输出电压VOUT、且第二端口接收输入电压VIN。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
作为分离部件说明的串联支路可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理串联支路，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个串联支路上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部串联支路来实现本实施例方案的目的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，串联支路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如在本申请实施例各个实施例中的各功能串联支路可以集成在一个串联支路中，也可以是各个串联支路单独物理存在，也可以两个或两个以上串联支路集成在一个串联支路中。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本申请实施例的具体实施方式，用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制，本申请实施例的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

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，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。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电压转换电路，其特征在于，所述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。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电压转换电路，其特征在于，
在所述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，所述第二端口上的电压与所述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表示所述第一电压转换比，D表示第一开关件的占空比；
在所述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，所述第一端口上的电压与所述第二端口上的电压之间的第二电压转换比为：K2＝2-D，其中，K2表示所述第二电压转换比。
7.根据权利要求1至5任一项所述的电压转换电路，其特征在于，
所述驱动器，具体用于控制所述各开关件的导通和关断，或者，控制所述各开关件、第十一开关件和第十二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保持不变；
在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保持不变的情况下，在所述第一端口接收输入电压、且所述第二端口提供输出电压的情况下，所述第二端口上的电压与所述第一端口上的电压之间的第一电压转换比等于1/2，在所述第一端口提供输出电压、且所述第二端口接收输入电压的情况下，所述第一端口上的电压与所述第二端口上的电压之间的第二电压转换比等于2。
8.一种开关电源，其特征在于，包括：上述权利要求1至7任一项所述的电压转换电路。
9.一种电源管理芯片，其特征在于，包括：第一电容、第二电容、负载和权利要求8所述的开关电源；
所述开关电源的第一端和输入电源模块的输出端电连接，所述第一电容的第一端电连接于所述输入电源模块的输出端和所述开关电源的第一端之间，所述第一电容的第二端接地，所述开关电源的第二端与所述负载的第一端电连接，所述第二电容的第一端电连接于所述开关电源的第二端和所述负载的第一端之间，所述第二电容的第二端接地，所述负载的第二端接地。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求9所述的电源管理芯片。
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