CN1409473A - Dc－dc转换器的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种DC－DC转换器的控制方法，可以产生比所供给的电源电压Vdd小的阶差的输出电压。具有接受电源电压Vdd的三级结构的开关电容器，例如第1级包括两个电容器C11、C12，并设置有可以将这些电容器C11、C12切换成串联或并联的开关61、62、63。在充电时使开关61接通从而使电容器C11、C12串联连接，而在放电时使开关62、63接通从而使电容器C11、C12并联连接。这样，可以在输出端子40上得到3.5Vdd的升压电压。

Description

DC-DC转换器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种适用于电源电路的DC-DC转换器的控制方法，尤其是具有高效率的DC-DC转换器的控制方法。
背景技术
近年来的摄像机、数码照相机(DSC)、DSC电话等视频机器，采用了用于获取所需图像的CCD(Charge Coupled Devices)。用于驱动CCD的CCD驱动电路，需要具有正向、负向的高电压(十几V)并且可提供大电流(几mA)的电源电路。现在，这种高电压是用开关稳压器生成的。
开关稳压器可以以高性能、也就是以高效率(输出功率/输入功率)地生成高电压。但是，因这种电路在进行电流的开关时存在产生高次谐波噪声的缺点，所以必须对电源电路采取屏蔽措施。并且因需要作为外部零件的线圈，所以存在不易小型化的缺点。
于是，为了克服这些缺点而提出了开关电容型DC-DC转换器的方案。这种DC-DC转换器，例如公开在电子情报通信学会杂志(C-2Vol.J81-C-2 No.7pp.600-612 1998年7月)中。
图9、图10是现有例的开关电容型DC-DC转换器的电路图。10是提供电源电压Vdd的电压源，C1、C2、C3是组成各级的电容器，11、12、13是设置在电源电压Vdd与各电容器C1、C2、C3的一端之间的开关，21、22、23是设置在接地电压(0V)与各电容器C1、C2、C3的另一端之间的开关。
另外，30是设置在电源电压Vdd与第1级电容器C1的接地电压(0V)侧的一端之间的开关，31是设置在电容器C1的Vdd侧一端与第2级电容器C2的接地电压(0V)侧的一端之间的开关，32是设置在电容器C2的Vdd侧一端与第3级电容器C3的接地电压(0V)侧的一端之间的开关，33是设置在电容器C3的Vdd侧一端与输出端子40之间的开关。Cout是输出电容，50是与输出端子连接的电流负载。这样，该开关电容型DC-DC转换器是三级结构，其动作如下。
如图9所示，使开关11～13及开关21～23接通，开关30～33断开。这样，电容器C1～C3就并联地连接在电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。因而，各电容器C1～C3的电压V1～V3成为Vdd。若设输出端子40的输出电流为Iout时，则各电容器C1～C3的充电电流为2Iout。
其次，如图10所示，使开关11～13及开关21～23断开，开关30～33接通。这样，电容器C1～C3从电源电压Vdd与接地电压(0V)分离，同时被相互串联连接，并进行放电。并且，通过电容器耦合效果，电压V1升至2Vdd，电压V2升至3Vdd，电压V3(＝Vout)升至4Vdd。若设输出端子40的输出电流为Iout时，则由电源Vdd流入电容器C1的电流为2Iout。
这样，开关电容型DC-DC转换器，通过供给电源电压Vdd，在输出端子40上得到了4Vdd这样的高电压。
在此，DC-DC转换器的理论效率η定义为输出功率/输入功率。若设图9与图10所对应的开关的切换期间相同，并且当忽略开关等的所有电压降时，
输入功率＝4×2Iout/2×Vdd＝Iout×4Vdd
输出功率＝Iout×4Vdd
因此，理论效率η＝100％。
一般地，通过n级开关电容型DC-DC转换器，可以得到(n+1)Vdd的输出电压。
但是，对于现有的开关电容型DC-DC转换器，只能得到以Vdd为阶差的升压电压。当把开关电容型DC-DC转换器作为电源电路使用时，为了设定到所需的输出电压上，要进行通过稳压器降压的电压调整。但当DC-DC转换器的输出电压(n+1)Vdd与所需的输出电压的差距较大时，就存在电源电路的效率降低的问题。
发明内容
因此，本发明通过提供一种可以产生比Vdd小的阶差的输出电压、例如1.5Vdd、2.5Vdd、3.5Vdd、……的DC-DC转换器，从而达到提高电源电路的效率的目的。
本发明的DC-DC转换器，包括：组成各级的第1电容器；用于将这些第1电容器连接到电压源并进行充电的第1开关；设置在所述各级中、用于将电容器串联连接到下一级电容器并进行放电的第2开关。另外，在各级中，至少有一级包括第2的多个电容器，并包括：用于将第2的多个电容器串联连接的第3开关；和用于将第2的多个电容器并联连接的第4开关，
由于在充电时是第2的多个电容器以串联连接的状态被充电，所以在各电容器上以所分电压(例如，在2个电容器时为0.5Vdd)被充电。并且，由于在放电时电容器为并联连接，所以所分电压通过电容器耦合传至下一级电容器。因而，可以产生比Vdd小的阶差的输出电压、例如1.5Vdd、2.5Vdd、3.5Vdd、……。
另外，在切换第1开关时，通过使所述第2、第3及第4开关断开，可以防止电流的逆向流动，并可以防止DC-DC转换器的效率降低。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的DC-DC转换器的电路图。
图2是表示本发明实施例1的DC-DC转换器的电路图。
图3是说明本发明实施例1的DC-DC转换器的第1动作例的时序图。
图4是说明本发明实施例1的DC-DC转换器的第2动作例的时序图。
图5是表示本发明实施例2的DC-DC转换器的电路图。
图6是表示本发明实施例2的DC-DC转换器的电路图。
图7是表示本发明实施例3的DC-DC转换器的电路图。
图8是表示本发明实施例3的DC-DC转换器的电路图。
图9是表示现有例的DC-DC转换器的电路图。
图10是表示现有例的DC-DC转换器的电路图。
其中，10-电压源；11～13-开关；21～23-开关；30～33-开关；40-输出端子；50-电流负载；61～63-开关；71～73-开关；81～83-开关；C1～C3-电容器；C11、C12-电容器；C21、C22-电容器；Cout-输出电容。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明各实施例进行说明。图1及图2是表示实施例1的3级结构的开关电容型DC-DC转换器的电路图。
10是提供电源电压Vdd的电压源。C11、C12是通过串并联切换开关61、62、63可以切换为串联或并联的电容器。当开关61接通、而开关62、63断开时，电容器C11、C12相互串联连接。反之，当开关61断开、而开关62、63接通时，电容器C11、C12相互并联连接。下面，把这种结构的电容器C11、C12称为串并联电容器。
11是设置在电源电压Vdd与电容器C11的一端之间的开关，21是设置在接地电压(0V)与各电容器C12的一端之间的开关。
C2、C3是分别构成第2级、第3级的电容器。12、13是设置在电源电压Vdd与各电容器C2、C3的一端之间的开关，22、23是设置在接地电压(0V)与各电容器C2、C3的另一端之间的开关。
所述开关11～13、21～23组成了用于将电容器C11、C12、C2、C3连接于电源电压Vdd及接地电压(0V)的充电开关群。
另外，30是设置在电源电压Vdd与第1级电容器C12的接地电压(0V)侧的一端之间的开关，31是设置在电容器C11的Vdd侧的一端与第2级电容器C2的接地电压(0V)的一端之间的开关，32是设置在电容器C2的Vdd侧的一端与第3级电容器C3的接地电压(0V)侧的一端之间的开关，33是设置在电容器C3的Vdd侧的一端于输出端子40之间的开关。Cout是输出电容，50是连接在输出端子40上的电流负载。
所述开关30～33，组成用于将电容器C11、C12、C2、C3串联连接进行放电的放电开关群。
另外，所述开关11～13、21～23、30～33、61～63，均由MOS晶体管构成，因而可以将DC-DC转换器集成在IC中。
下面，结合图1、图2、图3，对所述构成的开关电容型DC-DC转换器的第1动作例进行说明。图3是说明DC-DC转换器的第1动作例的时序图。
如图1所示，使开关11～13及开关21～23接通，开关30～33断开。同时，使开关61接通，开关62、63断开。
这样，电容器C11、C12以串联连接的状态，连接在电源电压Vdd与接地电压(0V)之间并被充电。电容器C2、C3并连连接在电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。
这样，电容器C11与C12的连接点的电压V0为0.5Vdd，电容器C11的高电压侧的电压V1为Vdd。也就是说，各电容器C11、C12被充电至0.5Vdd。但条件是假设各电容器C11、C12所具有的容量值相等。如果各电容器C11、C12所具有的容量值不同时，则电容器C11与C12的连接点的电压V0就不是0.5Vdd，而成为由容量比所确定的电压。
电容器C2、C3的电压V2、V3都变成Vdd。若设输出端子40的输出电流为Iout时，则电容器C11、C12的充电电流为Iout，而电容器C2、C3的充电电流为2Iout。
其次，如图2所示，使开关11～13及开关21～23断开，开关30～33接通。同时，使开关61断开，开关62、63接通。
这样，电容器C11、C12及C2、C3从电源电压Vdd与接地电压(0V)分离。同时，电容器C11、C12以并连连接的状态，与电容器C2相互串联连接，电容器C2进一步与第3级的电容器C3相互串联连接，并进行放电。
并且，通过电容器耦合效果，电容器C11的电源电压Vdd侧的一端的电压V1成为1.5Vdd。这是因为在电容器C11、C12的连接点的0.5Vdd上加上电压源10的Vdd的缘故。并且，通过相同的电容器耦合效果，电压V2升压至2.5Vdd，电压V3(＝Vout)升压至3.5Vdd。
若设输出端子40的输出电流为Iout时，则由电源Vdd流入电容器C11、C12中的电流分别为Iout。
下面，对开关电容型DC-DC转换器的效率进行分析。对应该图1及图2的开关切换期间相同，并且忽略由开关等产生的所有电压降。也就是说，在图3中，假设时间t1、t2、t3、……均相同。
输入功率＝(3×2Iout+Iout)/2×Vdd＝Iout×3.5Vdd
输出功率＝Iout×3.5Vdd
因此，理论效率η＝100％。
若增加到n级的开关电容型DC-DC转换器时，可以得到(n+0.5)Vdd的输出电压。另外，若使第1级的电容器C11、C12始终串联连接，可以得到(n+1)Vdd的输出电压。也就是说，可以产生像1.5Vdd、2Vdd、2.5Vdd、3Vdd、3.5Vdd、……这种0.5Vdd阶差的输出电压，而且理论效率η＝100％。
下面，结合图1、图2及图4，对所述构成的开关电容型DC-DC转换器的第2动作例进行说明。图4是说明开关电容型DC-DC转换器的第2动作例的时序图。
在所述实施例1中，虽然是使各开关的切换在同时进行，但如果开关的切换时刻错开时，有可能会造成电流的逆向流动。例如，若使用于将电容器C11、C12、C2、C3串联连接并进行放电的开关30保持接通状态，而使充电用的开关11～13、21～23接通时，经开关11～13电流将逆向流向电源电压Vdd，造成升高的电压的下降。这会使DC-DC转换器的效率下降。同样，若在使充电开关11～13、21～23断开之前，接通开关30～33时，同样会产生逆流。另外，在开关61与开关62、63之间的关系中，若同时接通这些开关时，电流流向接地电压(0V)，同样，也造成升高的电压的下降，而使DC-DC转换器的效率下降。
因此，为了防止这种电流的逆向流动，在切换开关11～13、21～23时，必须将其它开关30～33、开关61～63先全部断开。
下面，结合图1、图2、图4对开关的控制步骤进行说明。首先，在将所有开关断开的状态下，接通充电开关11～13、21～23(图4中的①)。然后，接通开关61使电容器C11、C12串联连接(图4中的②)。由此，电容器C11、C12、C2、C3由来自电源电压Vdd的电流充电。电容器C11、C12在串联连接的状态下被充电(图1的状态)。
其次，断开开关61(图4中的③)。这样，电容器C11、C12成为非连接状态。然后，断开充电开关11～13、21～23(图4中的④)。
其次，接通开关62、63。这样，电容器C11、C12成为并联连接(图4中的⑤)。其次，接通放电开关30～33(图4中的⑥)。由此，通过电容器的耦合效果，电容器C11的电源电压Vdd侧的一端的电压VI变成1.5Vdd。这是因为在电容器C11、C12的连接点的0.5Vdd上加上电压源10的Vdd的缘故。并且，通过相同的电容器耦合效果，电压V2升压至2.5Vdd，电压V3(＝Vout)升压至3.5Vdd(图2的状态)。其次，断开放电开关30～33(图4中的⑦)。通过重复上述步骤，能够不造成电流逆向流动地进行升压动作。
其次，图5及图6是表示实施例2的3级结构的开关电容型DC-DC转换器的电路图。该开关电容型DC-DC转换器，在第2级中具有串并联电容器C21、C22。开关71、72、73是将电容器C21、C22切换成串联或并联的开关。其他组成与实施例1相同。
关于该开关电容型DC-DC转换器的动作也可以与实施例1同样地进行理解。如图5所示，使开关11～13及开关21～23接通，而使开关30～33断开。同时，使开关71接通，而使开关72、73断开。
这样，电容器C21、C22以串联连接的状态，连接于电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。第1级电容器C1、第3级电容器C3并联连接在电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。
这样，电容器C21与C22的连接点的电压V0变成0.5Vdd，而电容器C21的高电压侧电压V2变成Vdd。也就是说，各电容器C21、C22被充电至0.5Vdd。但条件是假设各电容器C21、C22所具有的容量值相等。
电容器C1、C3的电压V1、V3都变成Vdd。若设输出端子40的输出电流为Iout时，则电容器C21、C22的充电电流为Iout，电容器C1、C3的充电电流为2Iout。
其次，如图6所示，使开关11～13及开关21～23断开，而使开关30～33接通。同时，使开关71断开，而使开关72、73接通。
这样，电容器C21、C22及C1、C3从电源电压Vdd与接地电压(0V)上分离。同时，电容器C21、C22以并联连接的状态，与电容器C1、C3相互串联连接，并进行放电。
并且，通过电容器的耦合效果，电容器C1的电源电压Vdd侧的一端的电压V1变成2Vdd。第2级电压V2变成2.5Vdd。这是因为在电容器C21、C22的连接点的0.5Vdd上加上电压V1的缘故。并且，通过相同的电容器耦合效果，电压V3(＝Vout)升压至3.5Vdd。
若设输出端子40的输出电流为Iout时，则由电源Vdd流入电容器C1中的电流为2Iout。这就是决定效率的电流。因此，在与实施例1相同的条件下，从本实施例也可以得出：
输入功率＝(3×2Iout+Iout)/2×Vdd＝Iout×3.5Vdd
输出功率＝Iout×3.5Vdd
因此，理论效率η＝100％。
另外，从以上说明中可以看出，串并联电容器无论插入到第几级中都能得到相同的结果。另外，关于为了防止电流的逆向流动的动作时刻，与在实施例1中所说明的(参照图4)相同。
其次，结合图7及图8对实施例3进行说明。实施例1及实施例2是产生正向的升压电压的DC-DC转换器，而本实施例所说明的是产生负向的升压电压的DC-DC转换器。
10是提供电源电压Vdd的电压源。C11、C12是通过开关81、82、83可以切换成串联或并联的电容器。当开关81接通，而开关82、83断开时，电容器C11、C12相互串联连接。反之，当开关81断开，而开关82、83接通时，电容器C11、C12相互并联连接。11是设置在电源电压Vdd与电容器C11的一端之间的开关，21是设置在接地电压(0V)与各电容器C12的一端之间的开关。
C2、C3分别是组成第2级、第3级的电容器。12、13是设置在电源电压Vdd与各电容器C2、C3的一端之间的开关，22、23是设置在接地电压(0V)与各电容器C2、C3的另一端之间的开关。
到此为止，与实施例1的组成相同，下面是不同的组成部分。30是设置在接地电压(0V)与第1级电容器C12的电源电压(Vdd)侧的一端之间的开关，31是设置在电容器C11的接地电压(0V)侧的一端与第2级电容器C2的电源电压(Vdd)的一端之间的开关，32是设置在电容器C2的接地电压(0V)侧的一端与第3级电容器的电源电压(Vdd)侧的一端之间的开关，33是设置在电容器C3的接地电压(0V)侧的一端与输出端子40之间的开关。
另外，Cout是输出电容，50是与输出端子连接的电流负载，与实施例1相同。
关于该开关电容型DC-DC转换器的动作也可以与实施例1及实施例2同样地进行理解。如图6所示，使开关11～13及开关21～23接通，而使开关30～33断开。同时，使开关81接通，而使开关82、83断开。
这样，电容器C11、C12以串联连接的状态，连接于电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。第2级电容器C2、第3级电容器C3并联连接在电源电压Vdd与接地电压(0V)之间，并被充电。
这样，电容器C11与C12的连接点的电压V0变成0.5Vdd，而电容器C12的低电压侧电压V1变成接地电压(0V)。也就是说，各电容器C11、C12被充电至0.5Vdd。但条件是假设各电容器C11、C12所具有的容量值相等。在此，若设输出端子40的输出电流为Iout时，则电容器C11、C12的充电电流为Iout，而电容器C2、C3的充电电流为2Iout。
其次，如图8所示，使开关11～13及开关21～23断开，而使开关30～33接通。同时，使开关81断开，而使开关82、83接通。
这样，电容器C11、C12及C2、C3从电源电压Vdd与接地电压(0V)上分离。同时，电容器C11、C12以并联连接的状态，与电容器C2、C3相互串联连接，并进行放电。
并且，通过电容器的耦合效果，电容器C12的接地电压(0V)侧的端子的电压V1变成-0.5Vdd。这是伴随电容器C11的电源电压Vdd侧的电压从Vdd变到0V而产生的。然后，第2级的电压V2变成-1.5Vdd。这是伴随电容器C2的电源电压Vdd侧的电压从Vdd变到-0.5Vdd的电容器耦合效果而产生的。接着，第3级的电压V3变成-2.5Vdd。这是伴随电容器C3的电源电压Vdd侧的电压从Vdd变到-1.5Vdd的电容器耦合效果而产生的。
这样，在输出端子40就可以得到输出电压Vout＝-2.5Vdd。
在与实施例1相同的条件下，从本实施例可以得出：
输入功率＝(2×2Iout+Iout)/2×Vdd＝Iout×2.5Vdd
输出功率＝Iout×2.5Vdd
因此，理论效率η＝100％。另外，关于为了防止电流的逆向流动的动作时刻，与在实施例1中所说明的(参照图4)相同。
根据本发明，可以提供能够产生比所供给的电源电压Vdd小的阶差的输出电压、例如1.5Vdd、2.5Vdd、3.5Vdd、……的DC-DC转换器，并可以防止因电流的逆向流动而引起的效率的降低。
尤其是将DC-DC转换器应用于电源电路时，可以大幅度提高电源电路的效率。

Claims (6)

1.一种DC-DC转换器的控制方法，包括：组成各级的电容器；设置在所述各级中、用于将所述电容器连接到电压源并进行充电的第1开关；设置在所述各级中、用于将所述电容器串联连接到下一级电容器并进行放电的第2开关；在所述各级中，至少有一级包括多个电容器；并包括用于将所述多个电容器串联连接的第3开关；和用于将所述多个电容器并联连接的第4开关，
其特征在于，在切换所述第1开关时，使所述第2、第3及第4开关断开。
2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述多个电容器分别具有相同的容量值。
3.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述第1开关、第2开关、第3开关及第4开关由MOS晶体管构成。
4.一种DC-DC转换器，包括：组成各级的电容器；设置在所述各级中、用于将所述电容器连接到电压源并进行充电的第1开关；设置在所述各级中、用于将所述电容器串联连接到下一级电容器并进行放电的第2开关；在所述各级中，至少有一级包括多个电容器；并包括用于将所述多个电容器串联连接的第3开关；和用于将所述多个电容器并联连接的第4开关，
其特征在于，包括：
从所述第1、第2、第3开关处于断开的状态开始，通过使所述第1开关接通，从而对电容器进行充电的第1步骤；
通过接通所述第3开关从而串联连接所述多个电容器的第2步骤；
断开所述第3开关的第3步骤；
断开所述第1开关的第4步骤；
通过使所述第4开关接通从而使所述多个电容器并联连接的第5步骤；
通过接通所述第2开关从而使所述电容器进行放电的第6步骤；
断开所述第2开关的第7步骤；
断开所述第4开关的第8步骤，
通过重复所述第1步骤～第8步骤，进行升压。
5.根据权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述多个电容器分别具有相同的容量值。
6.根据权利要求4所述的DC-DC转换器，其特征在于，所述第1开关、第2开关、第3开关及第4开关由MOS晶体管构成。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103607115A (zh) * 2013-09-25 2014-02-26 无锡中星微电子有限公司 电荷泵装置
CN103825452A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 财团法人工业技术研究院 交换式电路
CN104782040A (zh) * 2012-08-17 2015-07-15 先端充电技术公司 电源装置
US9774272B2 (en) 2012-08-17 2017-09-26 Advanced Charging Technologies, LLC Power device for delivering power to electronic devices
US9991821B2 (en) 2012-08-17 2018-06-05 Advanced Charging Technologies, LLC Transformerless multiple output capable power supply system
CN110729887A (zh) * 2019-09-26 2020-01-24 西安交通大学 一种电源管理架构及应用于该电源管理架构的升压变换器
CN110865672A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 深圳市必易微电子有限公司 用于线性驱动电路的储能电路及储能方法和恒压驱动电路

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456593B1 (ko) * 2002-04-17 2004-11-09 삼성전자주식회사 저전압 승압 회로
JP4158407B2 (ja) * 2002-05-10 2008-10-01 沖電気工業株式会社 電源回路
MY134548A (en) * 2002-10-16 2007-12-31 Thomson Licensing Sa Capacitively coupled power supply
JP3675455B2 (ja) 2003-06-19 2005-07-27 セイコーエプソン株式会社 昇圧回路、半導体装置及び表示装置
JP2005039936A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
US20050077950A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Robinson Curtis B. Negative charge pump
JP3964900B2 (ja) * 2004-11-08 2007-08-22 株式会社東芝 電圧供給回路
JP2007244078A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Rohm Co Ltd スイッチング電源装置およびその駆動回路、ならびにそれらを用いた電子機器
JP2007259519A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Rohm Co Ltd チャージポンプ回路、ｌｃｄドライバｉｃ、液晶表示装置
DE102007046341A1 (de) * 2007-09-27 2009-04-23 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zum Verarbeiten eines hochfrequenten Signals
CN101990736A (zh) * 2007-11-21 2011-03-23 代表亚利桑那大学的亚利桑那校董会 自适应增益升压/降压开关电容器直流/直流转换器
TWI363266B (en) * 2008-04-14 2012-05-01 Novatek Microelectronics Corp Multi-step charge pump and method for producing multi-step charge pumpping
US8259476B2 (en) * 2008-07-29 2012-09-04 Shmuel Ben-Yaakov Self-adjusting switched-capacitor converter with multiple target voltages and target voltage ratios
US8456874B2 (en) * 2009-07-15 2013-06-04 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Partial arbitrary matrix topology (PMAT) and general transposed serial-parallel topology (GTSP) capacitive matrix converters
JP4775482B2 (ja) * 2009-08-18 2011-09-21 セイコーエプソン株式会社 駆動回路および液体噴射装置、印刷装置、医療機器
US8797770B2 (en) * 2011-12-06 2014-08-05 Conexant Systems, Inc. System and method for capacitive DC-DC converter with variable input and output voltages
JP2013197175A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 集積回路および無線通信装置
US10402044B2 (en) * 2014-10-28 2019-09-03 Apana Inc. Systems and methods for resource consumption analytics
WO2017133387A1 (zh) * 2016-02-05 2017-08-10 广东欧珀移动通信有限公司 适配器和充电控制方法
JP6805202B2 (ja) 2018-04-20 2020-12-23 株式会社京三製作所 Ｄｃ／ｄｃコンバータ、及びｄｃ／ｄｃコンバータの制御方法
KR20210084251A (ko) 2019-12-26 2021-07-07 시냅틱스 인코포레이티드 저 지연, 저 전력 및 고 선형성 클래스-d 변조 루프
US11594964B2 (en) 2020-12-01 2023-02-28 Synaptics Incorporated DC-DC converter output regulation systems and methods

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531106A (en) * 1983-10-04 1985-07-23 At&T Technologies, Inc. Switched capacitor circuits
JPH0828965B2 (ja) * 1992-09-02 1996-03-21 日本電気株式会社 電圧変換回路
JPH07194098A (ja) * 1993-11-17 1995-07-28 Fujitsu Ltd 昇圧回路及び昇圧回路用コントローラ
JPH09163719A (ja) * 1995-11-30 1997-06-20 Fujitsu Ltd 降圧回路
KR100253414B1 (ko) * 1998-04-10 2000-05-01 김영환 챠지펌프의 클럭구동회로
US6198645B1 (en) * 1998-07-02 2001-03-06 National Semiconductor Corporation Buck and boost switched capacitor gain stage with optional shared rest state
US6304007B1 (en) * 1998-12-09 2001-10-16 Lovoltech, Inc. Switcher for switching capacitors
JP3150127B2 (ja) * 1999-02-15 2001-03-26 日本電気株式会社 昇圧回路
KR100377698B1 (ko) * 1999-12-08 2003-03-29 산요 덴키 가부시키가이샤 차지펌프 회로

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104782040A (zh) * 2012-08-17 2015-07-15 先端充电技术公司 电源装置
US9774272B2 (en) 2012-08-17 2017-09-26 Advanced Charging Technologies, LLC Power device for delivering power to electronic devices
US9991821B2 (en) 2012-08-17 2018-06-05 Advanced Charging Technologies, LLC Transformerless multiple output capable power supply system
CN103825452A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 财团法人工业技术研究院 交换式电路
CN103825452B (zh) * 2012-11-19 2016-03-30 财团法人工业技术研究院 交换式电路
US9348351B2 (en) 2012-11-19 2016-05-24 Industrial Technology Research Institute Switch circuit
CN103607115A (zh) * 2013-09-25 2014-02-26 无锡中星微电子有限公司 电荷泵装置
CN103607115B (zh) * 2013-09-25 2016-09-28 无锡中感微电子股份有限公司 电荷泵装置
CN110865672A (zh) * 2018-08-27 2020-03-06 深圳市必易微电子有限公司 用于线性驱动电路的储能电路及储能方法和恒压驱动电路
CN110729887A (zh) * 2019-09-26 2020-01-24 西安交通大学 一种电源管理架构及应用于该电源管理架构的升压变换器

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Publication number Publication date
JP2003111386A (ja) 2003-04-11
TW578357B (en) 2004-03-01
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