KR20150085072A - 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터 - Google Patents

모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터 Download PDF

Info

Publication number
KR20150085072A
KR20150085072A KR1020157016195A KR20157016195A KR20150085072A KR 20150085072 A KR20150085072 A KR 20150085072A KR 1020157016195 A KR1020157016195 A KR 1020157016195A KR 20157016195 A KR20157016195 A KR 20157016195A KR 20150085072 A KR20150085072 A KR 20150085072A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
switching network
converter
network
regulating circuit
Prior art date
Application number
KR1020157016195A
Other languages
English (en)
Inventor
데이비드 엠. 줄리아노
Original Assignee
아크틱 샌드 테크놀로지스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아크틱 샌드 테크놀로지스, 인크. filed Critical 아크틱 샌드 테크놀로지스, 인크.
Publication of KR20150085072A publication Critical patent/KR20150085072A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0043—Converters switched with a phase shift, i.e. interleaved
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0095—Hybrid converter topologies, e.g. NPC mixed with flying capacitor, thyristor converter mixed with MMC or charge pump mixed with buck
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4837—Flying capacitor converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4291—Arrangements for improving power factor of AC input by using a Buck converter to switch the input current
    • H02M2001/007—
    • H02M2003/077—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/073—Charge pumps of the Schenkel-type
    • H02M3/077—Charge pumps of the Schenkel-type with parallel connected charge pump stages
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

전력 변환을 위한 장치는 상기 장치는 입력 단자 및 출력 단자를 구비 한 컨버터를 포함하며, 상기 컨버터는 조절 회로를 포함하며, 상기 조절 회로는 인덕턴스 및 상기 인덕턴스 에 연결된 스위칭 소자들을 포함하며, 상기 스위칭 소자들은 스위칭 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며 , 상기 조절 회로는 상기 인덕턴스를 통해 평균 DC 전류를 유지하며, 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위 칭 네트워크를 포함하며, 상기 스위칭 네트워크는 충전 저장 소자들 및 상기 충전 저장 소자들에 연결된 스 위칭 소자들을 포함하며, 상기 스위칭 소자들은 하나의 스위치 구성 내 스위치 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며, 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 상기 스위칭 네트 워크의 상기 입력 포트 및 상기 출력 포트 중 하나를 통해 충전되며, 또 다른 구성 내에서, 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 배열을 형성한다.

Description

모듈형 단계들을 구비한 DC-DC 컨버터{DC-DC CONVERTER WITH MODULAR STAGES}
본 발명은 파워 서플라이(power supplies)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 파워 컨버터들에 관한 것이다.
복수의 파워 컨버터들은 예를 들어 휴대용 전자장치 및 가전 제품에 사용되는 적어도 하나의 커패시터들 및 스위치들을 포함한다. 스위칭모드 파워 컨버터들은 스위칭 네트워크를 이용하여 다른 전기 구성들 내의 에너지 저장 부품들(예를 들어, 인덕터들 및 커패시터들)을 스위칭함으로써 출력 전류 또는 출력전압을 조절한다. 스위칭된 커패시터 컨버터들은 주로 에너지를 변환하기 위한 커패시터들을 사용하는 스위치 모드 파워 컨버터들(switch-mode power converters)이다. 이러한 컨버터들 내에서, 스위치들 및 커패시터들의 개수는 변압비(transformation ratio)가 증가함에 따라 증가한다. 스위칭 네트워크 내의 스위치들은 일반적으로 트렌지스터들로 구현되는 능동 소자들(active devices)이다. 스위칭 네트워크는 싱글 또는 멀티 모노리식(monolithic) 반도체 기판들에 집적(integrated)되거나, 또는 개별 장치(discrete devices)들에 사용하여 형성될 수 있다.
대표적인 DC-DC 컨버터들은 전압 변환 및 출력 조절을 수행한다. 그러나, 이 두 가지 기능들은 두 개의 특수 단계들(specialized stages), 즉 스위칭 네트워크(switching network)와 같이 변환 단계 및 조절 회로(regulating circuit)와 같은 분리된 조절 단계로 두 개의 기능들을 분리하는 것이 가능하다. 변환 단계는 전압을 다른 전압으로 변환하는 것인 반면, 조절 단계는 변환 단계의 전류 및/또는 전압 출력이 원하는 특성들로 유지되도록 하는 것이다.
예를 들어, 도 1을 참고하면, 컨버터 10의 스위칭 네트워크 12A는 전압 소스 14에 입력단이 연결되어 있다. 그 다음, 조절 회로 16A의 입력단은 스위칭 네트워크 12A의 출력단에 연결되어 있다. 그 다음, 부하 18A는 조절 회로 16A의 출력단에 연결되어 있다. 전력은 전압 소스 14와 부하 18A사이에서 화살표들(arrows)이 가리키는 방향으로 흐른다. 이러한 컨버터는 2009년 5월 8일 출원된 미국 공개 특허번호 제2009/0278520호에 개시되어 있으며, 그 구성들은 본 명세서에서 참조적으로 인용된다.
본 발명의 목적은 관련 어플리케이션들에 대한 모듈형 단계 크로스 레퍼런스를 구비한 DC-DC 컨버터를 제공한다.
한 측면에서, 본 발명은 전력 변환을 위한 장치에 특징이 있다. 이러한 장치는 입력 단자 및 출력 단자를 구비한 컨버터를 포함한다. 상기 컨버터는 조절 회로를 포함하며, 상기 조절 회로는 인덕턴스 및 상기 인덕턴스에 연결된 스위칭 소자들을 포함한다. 상기 스위칭 소자들은 스위칭 구성들 사이의 스위치 제어를 수행한다. 상기 조절 회로는 상기 인덕턴스를 통해 평균 DC 전류를 유지한다. 상기 컨버터는 또한 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크를 포함한다. 상기 스위칭 네트워크는 충전 저장 소자들 및 상기 충전 저장 소자들에 연결된 스위칭 소자들을 포함한다. 상기 스위칭 소자들은 하나의 스위치 구성 내 스위치 구성들 사이의 스위치 제어를 수행한다. 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 제1 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 상기 스위칭 네트워크의 상기 입력 포트 및 상기 출력 포트 중 하나를 통해 충전된다. 또 다른 구성 내에서, 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 제2 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 상기 스위칭 네트워크의 상기 입력 포트 및 상기 출력 포트의 하나를 통해 방전된다. 상기 스위칭 네트워크 및 상기 컨버터는 적어도 하나의 다음 구성들을 만족시킨다. (1) 상기 조절 회로는 상기 스위칭 네트워크 및 상기 컨버터의 상기 출력 단자 사이에 연결되며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전된 스위칭 네트워크이며, (2) 상기 조절 회로는 상기 컨버터 및 상기 스위칭 네트워크의 출력 단자 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 다상 스위칭 네트워크이거나 또는 상기 조절 회로는 다상(multi phase)이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로는 양방향이며, (3) 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전되는 스위칭 네트워크이며, (4) 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이의 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 다상(multiphase) 스위칭 네트워크이거나 또는 상기 조절 회로는 다상이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로는 양방향이며, (5) 상기 스위칭 회로는 상기 조절 회로 및 추가적인 조절 회로 사이에 연결되어 있거나, 또는 (6) 상기 조절 회로는 상기 스위칭 네트워크 및 추가적인 스위칭 네트워크 사이에 연결되어 있다.
본 발명의 실시예에서는 재구성 스위칭 네트워크를 포함하는 상기 스위칭 네트워크를 포함하며, 상기 스위칭 네트워크는 다상(multi-phase) 스위칭 네트워크를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 양방향 조절 회로를 포함하는 상기 조절 회로를 포함하며, 상기 조절 회로는 다상(multi-phase) 조절 회로를 포함하며, 상기 조절 회로는 양방향이며, 스위치 모드 파워 컨버터를 포함하며, 상기 조절 회로는 양방향이며, 공진 파워 컨버터를 포함하며, 상기 조절 회로는 상기 스위칭 네트워크의 출력에 연결되며, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 출력 단자 및 상기 스위칭 네트워크 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전된 스위칭 네트워크이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 출력 단자 및 상기 스위칭 네트워크 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 다상 스위칭 네트워크이거나 또는 상기 조절 회로는 다상이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로는 양방향이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전되는 스위칭 네트워크이다.
또 다른 실시예에서, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 다상 스위칭 네트워크이거나 또는 상기 조절 회로는 다상이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로는 양방향이다.
또 다른 실시들 가운데 상기 스위칭 회로는 상기 조절 회로 및 추가적인 조절 회로 사이에 연결되며, 상기 조절 회로는 상기 스위칭 네트워크 및 추가적인 스위칭 네트워크 사이에 연결된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 상기 스위칭 회로는 AC 스위칭 회로로서 구성된다. 이러한 본 발명의 실시예 가운데 상기 AC 스위칭 네트워크에 연결되는 역률개선회로(power-factor correction) 또한 포함한다. 이러한 본 발명의 실시예 가운데 상기 AC 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로 사이에 상기 역률개선회로가 연결되어 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 입력 단자 및 출력 단자를 구비한 컨버터를 포함하는 장치에 특징이 있다. 상기 컨버터는 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크를 포함한다. 이러한 스위칭 네트워크는 충전 저장 소자들을 포함하며, 스위칭 소자들은 상기 충전 저장 소자들에 연결된다. 상기 스위칭 소자들은 선택된 구성 내의 상기 충전 저장 소자들을 배열하기 위해 제어된다. 적어도 하나의 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 방전시키기 위해 충전 저장 소자들의 제1 그룹을 형성한다. 다른 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 충전시키기 위해 충전 저장 소자들의 제2 그룹을 형성한다. 상기 컨버터는 또한 상기 컨버터의 입력 단자와 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 중 적어도 하나 및 상기 컨버터의 출력 단자와 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트 사이에 연결된 양방향 조절 회로를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 스위칭 네트워크는 다상 스위칭 네트워크를 포함한다.
또한, 실시예들 가운데 포함된 상기 양방향 조절 회로는 벅/부스트 회로(buck/boost circuit)를 포함하며, 상기 양방향 조절 회로는 분할된 pi 회로를 포함한다.
다른 측면에서, 본 발명은 입력 단자 및 출력 단자를 구비한 컨버터에 특징이 있다. 상기 컨버터는 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크, 충전 저장 소자들, 및 복수의 구성들 중 어느 하나의 상기 충전 저장 소자들을 배열하기 위해 상기 충전 저장 소자들에 연결된 스위칭 소자들을 포함한다.
하나의 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 방전시키기 위해 충전 저장 소자들의 제1 그룹을 형성한다. 또 다른 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 충전하기 위해 충전 저장 소자들의 제2 그룹을 형성한다. 상기 컨버터는 승압 전압(stepped-up voltage)을 제공하며, 상기 컨버터의 출력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트 사이에 연결되어 있는 조절 회로를 더 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 입력 단자 및 출력 단자를 구비하며, 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크, 충전 저장 소자들, 및 상기 충전 저장 소자들에 연결된 스위칭 소자들을 구비한 장치에 특징이 있다. 상기 스위칭 소자들은 복수의 구성들 내에서 배열된 상기 스위칭 소자들에 대해 제어할 수 있다. 하나의 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 방전시키기 위해 충전 저장 소자들의 제1 그룹을 형성한다. 또 다른 구성에서, 상기 스위칭 소자들은 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트를 통해 상기 충전 저장 소자들을 충전시키기 위해 충전 저장 소자들의 제 2 그룹을 형성한다. 상기 장치는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이에 연결된 소스 조절 회로를 더 포함한다.
일부 실시예들은 또한 상기 컨버터의 출력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 출력 포트 사이에 연결되는 부하 조절 회로를 더 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 DC-DC 컨버터의 조립에 대한 모듈형 상호 접속을 허용하는 입력 및 출력을 구비한 조절 회로들 및 다중 스위칭 네트워크들을 포함하는 제조에 특징이 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 스위칭 네트워크는 스위치드 커패시터 네트워크를 포함한다. 이들 사이에서 그러한 상기 스위치드 커패시터 네트워크는 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 네트워크를 포함한다. 이러한 실시예들에서는 또한 캐스케이드 멀티플레이어를 포함하는 상기 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 네트워크를 포함한다. 이러한 실시예들의 일부에서, 상기 캐스케이드 멀티플레이어는 상호 보완적 클록 전류 소스들에 의해 구동된다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 조절 회로는 선형 레귤레이터(linear regulator)를 포함한다.
본 발명의 실시예는 또한 직렬 연결된 스위치드 커패시터 네트워크들을 포함하는 상기 DC-DC 컨버터를 포함하며, 상기 DC-DC 컨버터는 공통 스위칭 네트워크를 공유하는 다중 조절 회로들을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 분명해 질 것이다.
본 발명의 전력 변환을 위한 장치는 입력 단자 및 출력 단자를 구비한 컨버터를 포함하며, 컨버터는 조절 회로를 포함하며, 조절 회로는 인덕턴스 및 인덕턴스에 연결된 스위칭 소자들을 포함하며, 스위칭 소자들은 스위칭 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며, 조절 회로는 인덕턴스를 통해 평균 DC 전류를 유지하며, 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크를 포함하며, 스위칭 네트워크는 충전 저장 소자들 및 충전 저장 소자들에 연결된 스위칭 소자들을 포함하며, 스위칭 소자들은 하나의 스위치 구성 내 스위치 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며, 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 스위칭 네트워크의 상기 입력 포트 및 출력 포트 중 하나를 통해 충전되며, 또 다른 구성 내에서, 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 배열을 형성할 수 있다.
도 1은 조절 회로와 스위칭 네트워크가 분리된 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 1A는 도 1의 양방향 버전(bidirectional version)을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 조절 회로들과 스위칭 네트워크들의 대체 구성들을 구비한 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 파워 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 다중 조절 회로들(multiple regulating circuits)을 구비한 본 발명의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 RC 회로를 나타내는 도면이다.
도 8은 스위치드 커패시터(switched capacitor) DC-DC 컨버터의 모델을 나타내는 도면이다.
도 9A 및 도 9B는 충전 위상 및 방전 위상에서 동작하는 직병렬SC 컨버터(series-parallel SC converter )를 각각 나타내는 도면이다.
도 10은 다이오드들을 구비한 직렬 펌핑된 대칭 캐스케이드 멀티플레이어(series pumped symmetric cascade multiplier)를 나타내는 도면이다.
도 11은 다이오드들을 구비한 병렬 펌핑된 대칭 캐스케이드 멀티플레이어(parallel pumped symmetric cascade multiplier)를 나타내는 도면이다.
도 12는 충전 펌프(pump) 신호들을 나타내는 도면이다.
도 13은 스위치들을 구비한 2상(two-phase) 대칭 직렬 펌핑된 캐스케이드 멀티플레이어를 나타내는 도면이다.
도 14는 스위치들을 구비한 2상(two-phase) 대칭 병렬 펌핑된 캐스케이드 멀티플레이어를 나타내는 도면이다.
도 15는 반파장 버전들(half-wave versions)에 따른 네 가지의 다른 캐스케이드 멀티플레이어들을 나타내는 도면이다.
도 16은 주파수 기능으로서 스위치드 커패시터 컨버터(switched-capacitor converter)의 출력 임피던스를 나타내는 도면이다.
도 17은 전파가 단열적으로(adiabatically) 충전된 스위칭 네트워크를 구비한 도 1A에 도시한 DC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 18은 위상 A 동안 도 17에 도시한 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 19는 위상 B 동안 도 17에 도시한 DC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 20은 4:1로 단열적으로 충전된 컨버터와 관련된 다양한 파형을 나타내는 도면이다.
도 21은 직렬로 연결된 단계들의 단열충전(adiabatic charging)을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 21에 도시한 파워 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 23은 재구성된 스위치드 커패시터 단계를 이용한 정류된 AC 전압을 나타내는 도면이다.
도 24는 AC-DC 파워 컨버터 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도 25는 도 24에 도시한 AC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 26은 AC 사이클의 양의 구간(positive portion) 동안 도 25에 도시한 AC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 27은 AC 사이클의 음의 구간(negative portion) 동안 도 25에 도시한 AC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다.
도 28은 역률개선회로(power-factor correction )을 구비한 AC-DC 컨버터 아키텍처를 나타내는 도면이다.
도 29 및 도 30은 도 1에 도시한 DC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 31 및 도 32는 도 3에 도시한 DC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 33 및 도 34는 도 2에 도시한 DC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
도 35 및 도 36는 도 4에 도시한 DC-DC 컨버터의 특정 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에서는, 적어도, 다단 DC-DC 컨버터(multi-stage DC-DC converter) 내의 스위칭 네트워크 및 조절 회로는 본질적으로 모듈화되어 만들어 질 수 있으며, 여러 가지 다른 방법으로 매칭 및 혼합될 수 있다는 인식에 대한 부분에 최소한 의존하여 서술한다. 이는 이러한 컨버터들의 조립(assembly)에 대한 변형된 통합 전력 솔루션(TIPS
Figure pat00001
: Transformative Integrated Power Solution
Figure pat00002
) 제공한다. 이와 같이, 도 1에 도시한 구성은 적어도 하나의 조절 회로들 16A을 구비한 적어도 하나의 스위칭 네트워크 12A를 구성하기 위한 다양한 방법들 중 단지 하나를 나타낸다. 도 1A는 도 1의 양방향 버전을 나타내는 도면으로, 전력은 화살표들에 의해 나타나는 것과 같이 소스 14로부터 부하 18A로 흐르거나 또는 부하 18A로부터 소스 14로 흐를 수 있다.
다음의 스위칭 네트워크들 및 조절 회로들의 실시예들과 관련되어 설명된 두 가지 기본 요소들이 있다. 동일 타입으로 구성된 요소가 직렬로 연결된 것으로 가정하면, 총 네 개의 기본적인 빌딩 블록들이 있다. 이들은 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 도 1 내지 도 4에 도시한 네 개의 기본 빌딩 블록들 중 적어도 하나를 포함하여 설명한다.
추가적으로 본 발명의 실시예들은 다양한 속성을 갖는 DC-DC 컨버터들의 모듈 조립을 용이하게 하는 방식에 매칭되도록 입력들 및 출력들이 지속되는 동안, 여러 가지 다른 방식으로 "예시된(instantiated)" 조절 회로 16A와 스위칭 네트워크 12A를 가능하게 함에 의하여 DC-DC 컨버터들의 디자인을 위한 객체 지향형(object-oriented) 프로그래밍 컨셉들의 어플리케이션을 더 고려한다.
다양한 실시예 내의 스위칭 네트워크 12A는 스위칭 커패시터 네트워크로서 예시된다. 보다 유용한 스위치드 커패시터 토폴로지들(topologies) 사이에 Ladder, Dickson, Series-Parallel, Fibonacci 및 Doubler 가 있으며, 모두 단열 충전 및 다상 네트워크로 구현될 수 있다. 특히 유용한 스위칭 커패시터 네트워크는 전파 캐스케이드 멀티플레이어(full-wave cascade multiplier)의 단열 충전 버전이다. 그러나, 단열 충전 버전들도 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 단열적인 커패시터에 대한 충전이 변화하는 것은 비용량성(noncapacitive) 소자를 통해 전하를 패싱하는 것에 의한 변화로 커패시터에 전하량이 저장되는 것을 의미한다. 커패시터 전하 내의 양(positive)의 단열 변화는단열 충전으로 간주되는 반면, 커패시터 전하 내의 음(negative)의 단열 변화는 단열 방전되는 것으로 간주된다. 비용량성(noncapacitive) 소자들의 예들로는 인덕터들, 마그네틱 소자들, 레지스터들 및 그들의 조합들이 포함된다.
일부 케이스들에서, 커패시터는 일부 시간에서 단열적으로 충전될 수 있으며, 나머지 시간에서 비단열 방식으로 충전될 수 있다. 이러한 커패시터들은 단열적으로 충전되는 것으로 간주한다. 유사하게, 일부 실시예에서, 커패시터는 일부 시간에서 단열적으로 방전될 수 있으며, 나머지 시간에서 비단열 방식으로 방전될 수 있다. 이러한 커패시터들은 단열적으로 방전되는 것으로 간주한다.
비단열 충전은 단열적이지 않은 모든 충전을 포함하며, 비단열 방전은 단열적이지 않은 모든 방전을 포함한다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 단열적으로 충전된 스위칭 네트워크는 단열적 충전 및 단열적 방전되는 적어도 하나의 커패시터를 구비한 스위칭 네트워크이다. 비단열적으로 충전된 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전된 스위칭 네트워크가 아닌 스위칭 네트워크이다.
조절 회로 16A는 출력 전압을 조절할 수 있는 임의의 컨버터로서 예를 들 수 있다. 예를 들어, 벅 컨터버(buck converter)는 고효율 및 속도 때문에 유망한 후보이다. 다른 적합한 조절 회로 16A는 부스터 컨버터들(boost converters), 벅/부스터 컨버터들(buck/boost converters), 플라이 백 컨버터들(fly-back converters), Cuk 컨버터들(Cuk converters), 공진 컨버터들(resonant converters) 및 선형 레귤레이터들(linear regulators)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 소스 전압 14은 스위칭 커패시터 네트워크로서 예를 든 제1 스위칭 네트워크 12A로 입력을 전달한다. 제1 스위칭 네트워크 12A의 출력은 조절 회로 16A(예를 들어, 벅(buck), 부스터(boost), 또는 벅/부스터 컨버터(buck/boost converter))에 제공되는 입력 전압보다 낮은 전압이다. 조절 회로 16A는 또 다른 스위칭 커패시터 네트워크인 제2 스위칭 네트워크 12B로 조절된 전압을 전달한다. 제2 스위칭 네트워크 12B의 고전압 출력은 부하 18A로 적용된다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예서는 에너지 흐름의 방향에 따라 소스 14를 조절하거나 또는 부하 18A를 조절하기 위해 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 저전압 소스 14는 조절 회로 16A의 입력으로 연결되며, 출력은 보다 높은 DC 값으로 부스팅될 수 있도록 하기 위해 스위칭 네트워크 12A의 입력으로 전달된다. 그리고 나서, 스위칭 네트워크의 출력은 부하 18A로 전달된다.
도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 에너지 흐름의 방향에 의존하여 소스 14 또는 부하 18A를 조절하는데 사용될 수 있다.
다음 도 4를 참조하면, 컨버터 100의 또 다른 실시예서는 입력 102에 연결된 제1 조절 회로 300A 및 출력 104에 연결된 제2 조절 회로 300B를 포함한다. 제1 조절 회로 300A 와 제2 조절 회로 300B 사이에는 입력 202 및 출력 204을 구비한 스위칭 네트워크 200가 위치한다. 스위칭 네트워크는 스위치들 212에 의해 서로 연결된 충전 저장 소자들 210을 포함한다. 충전 저장 소자들 210들은 제1 그룹 206 및 제2 그룹 208로 구분된다.
일부 실시예들에서, 스위칭 네트워크 200는 도 5에 도시한 바와 같이 양방향 스위칭 커패시터 네트워크일 수 있다. 도 5의 스위칭 커패시터 네트워크(switching capacitor network)는 제1 커패시터 20 및 제2 커패시터 22가 병렬로 구성되는 특징이 있다. 제1 스위치 24는 제1 커패시터 20 및 제2 커패시터 22 중의 하나를 제1 조절 회로 300A 에 선택적으로 연결하며, 제2 스위치 26는 제1 커패시터 20 및 제2 커패시터 22 중의 하나를 제2 조절 회로 300B 에 선택적으로 연결한다. 제1 스위치 24 및 제2 스위치 26 모두 고주파에서 동작될 수 있으며, 제1 커패시터 20 및 제2 커패시터 22의 단열 충전 및 방전을 가능하게 할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이 특정 실시예에서는 2상 스위칭 네트워크(two-phase switching network) 200를 포함한다. 그러나, 스위칭 네트워크들의 다른 타입들이 대신 사용될 수 도 있다.
또 다른 실시예에서, 도 6에 도시한 바와 같이, 다중 조절 회로들 16A, 16B, 16C은 다중 부하들 18A-18C을 구동시키기 위해 제1 스위칭 네트워크 12A의 출력을 전달할 수 있다. 부하들 중의 하나인 18C를 위하여, 제2 스위칭 네트워크 12B는 부하 18C 및 이에 대응하는 조절 회로 16C 사이에서 제공되며 도 2에 도시한 것과 유사한 경로를 생성한다. 도 6은 DC-DC 컨버터 구성에 유연성을 제공하도록 요소들을 매칭 및 혼합하는 기능이 용이한 조절 회로들 및 스위칭 네트워크들의 모듈형 구성 방법의 예를 제공한다.
스위치드 커패시터 (SC) DC-DC 파워 컨버터는 스위치들 및 커패시터들의 네트워크를 포함한다. 이러한 스위치들을 이용하여 다른 토폴로지 단계들을 통해 네트워크를 순환시킴에 따라, SC 네트워크의 입력으로부터 출력으로 에너지를 전달할 수 있다. "충전 펌프"로 알려진 일부 컨버터들은 플레시(FLASH) 및 다른 재프로그램 가능한 메모리의 고전압 생성을 위해 사용될 수 있다.
도 7은 임의의 전압 Vc(0)로 초기 충전된 커패시터 C를 나타내는 도면이다. 스위치 S 는 t = 0에서 닫힌다. 이 순간, 전류의 브리프 서지(brief surge)는 커패시터 C가 Vin의 최종 전압으로 충전됨으로써 흐른다. 충전률은 최종 전압의 허수(lie) 내에 전압이 증가하거나 또는 감소하는데 걸리는 시간을 나타내는 시간 상수
Figure pat00003
에 의해 설명될 수 있다. 정확한 커패시터 전압 Vc(t) 및 전류 ic(t)는 다음 방정식에 의해 주어진다.
Figure pat00004
(1.1)
Figure pat00005
(1.2)
커패시터를 충전하 는 동안 발생하는 에너지 손실은 레지스터 R에서 소모되는 에너지를 계산함으로써 발견될 수 있다.
Figure pat00006
(1.3)
방정식은 ic(t)에 대한 표현들을 방정식(1.2)으로부터 방정식(1.3)으로 대체하고, 그리고 나서 적분(integral)을 계산함으로써 더욱 단순화될 수 있다.
방정식은 ic(t )에 대한 표현들을 방정식(1.2)으로부터 방정식(1.3)으로 대체하고, 그리고 나서 적분(integral)을 계산함으 로써 더욱 단순화될 수 있다.
Figure pat00007
만일 트랜지스터들이 세틀(settle, 예 를 들어, t-oo)이 허락된다면, 커패시터 충전 시 초래되는 총 에너지 손실은 저항값 R에 독립적이다. 이러 한 경우, 에너지 손실량은 아래와 같다.
Figure pat00008
스위치드 커패시터 컨버터는, 도 8에 도시한 바와 같이, 에너지 변환 커패시터들의 방전 또는 충전 시 초래될 수 있는 전력 손실에 대한 것으로 간주되는 유한 출력 저항(finite output resis tance) Ro을 구비한, 도 8에 도시한 바와 같은, 이상적인 변압기로서 모델링 될 수 있다. 이러한 손실은 커 패시터들의 등가 직렬 저항 및 MOSFETs의 ON 저항에서 일반적으로 소모된다.
스위치드 커패시터 컨버터 의 출력 전압은 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00009
스위치드 커패시터 컨버터들의 동작을 간략화할 수 있으며, R0를 쉽게 찾을 수 있는 두 가지 제한적인 경우 들이 있다. 이들은 "저속스위칭 제한(slowswitching limit)" 및 "고속스위칭 제한(fast-switching limit)"으 로 불리운다.
고속스위칭 제한(
Figure pat00010
)에서, 충전 및 방전 전류들은 대부분 상수 이며, 커패시터들에 삼각형의 AC 리플(ripple)을 야기한다. 따라서, Ro는 MOSFETs 및 캐피시터들의 직렬 저 항들에 민감하지만, 동작 주파수의 기능을 하지 않는다. 이러한 경우, 고속스위칭 제한에서 컨버터 동작의 출력 저항은 기생 저항(parasitic resistance)의 기능을 한다.
저속스위칭 제한에서, 스위칭 기간 Tsw 는 에너지 변환 커패시터들의 RC 시간 상수 T보다 길다. 이러한 상황에서, 전체적인 에너지는 커패시터들 및 스위치들의 저항에 상관없이 손실된다. 이러한 전체적인 에너지 손실은 충전 및 방전 전류의 RMS(root mean square)가 RC 시간 상수의 함수이기 때문에 부분적으로 발생된다. 만일 충전 경로(charging path)의 유효 저 항 Reff 이 감소되면(예를 들어, RC가 감소되면), RMS 전류는 증가하며, 총 충전 에너지 손실(
Figure pat00011
)은 Reff 에 독립적이 된다. 이러한 에너지 손실을 감소시키기 위한 해결방안은 스위치드 커패시터 네트워 크의 펌프 커패시터들(pump capacitors)의 크기를 증가시키는 것이다.
스위칭 커패시터 네트워크가 공통 접지, 큰 변압비(transformation ratio), 낮은 스위치 강도(switch stress), 낮은 DC 커패시터 전압 및 낮은 출력 저항을 구비하는 것은 바람직하다. 보다 유용한 토폴로지는 Ladder, Dickson, Series-Parallel, Fibonacci 및 Doubler 가운데 있다.
유용한 컨버터의 하나는 직병렬 스위치드 커패시터 컨버터(series-para llel switched capacitor)이다. 도 9A 및 도 9B는 충전 위상 및 방전 위상이 각각 2:1 인 직병렬 스위치드 커패시터 컨버터를 나타내는 도면이다. 충전 위상 동안, 커패시터들은 직렬이 된다. 방전 위상 동안, 커패시 터들은 병렬이 된다. 충전 위상에서 커패시터 전압들 VC1 및 VC2는 V1 에 더해지는 반면, 방전 위상에서 VC1 및 VC2는 V2와 같아 진다. 이때, V2 = V1/2을 의미한다.
다른 유용한 토폴로지들은 도 10 및 도 11에 도시한 캐스케이드 멀티플레이어 토폴로지들(cascade multiplier topologies)이다. 양쪽 충전 펌프들 에서, 소스는 V1에 위치해 있으며, 부하는 V2에 위치해 있다. 이러한 타입들의 충전 펌프들에서, 충전의 패킷들은 커플링 커패시터들(coupling capacitors)이 성공적으로 충전 및 방전됨으 로써 다이오드 체인을 따라 펌핑된다. 도 12에 도시한 바에 따라, 진폭 vpump 를 포함하는 클 록 신호 Vclk 및
Figure pat00012
는 180 도 위상 차이가 발생한다. 커플링 커패시터들은 직렬로 펌핑되거나 또는 병렬로 펌핑된다.
초기 충전이 출력으로 도달하기 위해서는 n 클록 사이클들이 소요된다. 마지막 펌프 커패시 터에 대한 충전은 처음 펌프 커패시터에 대한 충전보다 n 배 더 걸리므로 컨버터들에 대한 출력 전압 V 2는 양쪽 펌핑 구성들에서
Figure pat00013
가 된다.
앞선 토폴로지들 이 전압을 승압하는데 적당하지만, 소스와 부하의 위치를 바꿈으로써 전압을 감압하는데 사용할 수도 있다. 이러한 경우, 다이오드들은 MOSFETs 및 BJTs와 같은 조절 스위치들로 교체될 수 있다.
앞서 말한 캐스 케이드 멀티플레이어들은 충전이 클록 신호의 1 상(one phase) 동안 전송되어지는 반파 멀티플레이어들(hal f-wave multipliers)이다. 이것은 입력 전류의 불연속성을 야기한다. 이러한 캐스케이드 멀티플레이어들은 모두 두 개의 반파 멀티플레이어들을 병렬로 연결하거나 180도의 위상차의 멀티플레이어들을 실행시킴으로써 전파 멀티플레이어들(full-wave multipliers)로 변환시킬 수 있다. 도 13은 전파 대칭 직렬 펌핑된 캐스케이 드 멀티플레이어(full-wave symmetric series pumped cascade multiplier) 버전을 나타내는 도면인 반면, 도 14는 전파 대칭 병렬 펌핑된 캐스케이드 멀티플레이어(full-wave symmetric parallel pumped cascade multi plier) 버전을 나타내는 도면이다. 반파 멀티플레이어(half-multiplier)의 다이오드들과 다르게, 도 13 및 도 14의 스위치들은 양방향성을 갖는다. 이러한 캐스케이드 멀티플레이어들 모두의 결과로서, 전력은 소스로 부터 부하까지 흐르거나 또는 부하로부터 소스로 흐를 수 있다. 비대칭 멀티플레이어들은 전파 멀티플레이어 들로 변환될 수 있다.
도 15는 해당하는 반파 버전들에 따른 전파 멀티플레이어들의 네 가지 다른 전 압 증가 버전들이다. 뿐만 아니라, 병렬로 N 위상을 결합가능하며, 출력 전압 리플(output voltage ripple) 을 감소시키고, 출력 전력 처리 능력을 증가시키기 위해 180 degrees/N 위상차로 동작시킬 수 있다.
도 1 내지 4에 도시한 모듈형 아키텍쳐의 기본 빌딩 블록들은 독립적인 개체들(entities) 또는 커플링된 개 체들(entities)로서 연결될 수 있다. 이러한 상황의 스위칭 네트워들 및 조절회로들은 밀접하게 결합되어 있 으며, 단열 충전을 통한 스위칭 네트워크들의 전체적인 에너지 손실 메커니즘(mechanism)을 줄이거나 또는 막을 수 있다. 스위칭 네트워크의 커패시터들의 충전 및 방전을 제어하기 위해 일반적으로 제어 회로(regul ating circuit)를 사용한다. 뿐만 아니라, 조절 회로 및 전체 컨버터의 출력 전압은 외부 자극에 응답하여 조절될 수 있다. 출력 전압을 조절하는접근 방법은 자기 기억 소자(magnetic storage element)의 평균 DC 전 류를 제어하는 것이다.
조절 회로의 바람직한 특징은 스위칭 네트워크의 커패시터들를 통해 흐르는 RMS 전류를 제한하는 것이다. 이를 위해, 조절 회로는 저항 또는 자기 저장 소자들(magnetic storage elements) 을 사용한다. 불행히도, 저항 소자들은 전력을 소비하므로 활용을 적게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 조절 회로 내의 자기 저장 소자 및 스위치들의 조합에 의존하여 설명한다. 조절 회로는 평균 DC 전류를 구비한 조절 회로의 자기 저장 소자를 통해 흐르는 커패시터 전류에 의하여 RMS 전류를 제한 한다. 조절 회로의 스위치들은 자기 저장 소자를 통해 흐르는 평균 DC 전류를 유지하기 위한 것으로서 동작 될 수 있다.
조절 회로는 스위칭 네스워크 내의 적어도 하나의 커패시터의 RMS 충전 전류 및 RMS 방전 전류 모두를 제한한다. 단일 조절 회로는 싱킹(sinking) 및/또는 소싱(sourcing) 전류에 의해 스위칭 네트워 크의 입력 또는 출력 전류를 제한한다. 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 네 가지 기본 구성들이 있다. 도 1에서 전력이 소스로부터 부하로 흐르는 것으로 가정하면, 조절 회로 16A는 스위칭 네트워크 12A의 충전 및 방전 전류 모두를 싱킹(sinking) 할 수 있다. 도 3에서 조절 회로 16A는 스위칭 네트워크 12A의 충전 및 방 전 전류 모두를 소싱(sourcing) 할 수 있다. 도 4에서, 조절 회로 300A는 스위칭 네트워크 200의 충전 전류 를 소싱할 수 있으며, 조절 회로 300 B는 같은 스위칭 네트워크 200의 충전 전류를 싱킹할 수 있으며, 그 반 대의 경우도 마찬가지 이다. 도 2에서, 조절 회로 16A는 스위칭 네트워크 12B의 충전 및 방전 전류 모두를 소싱할 수 있는 반면, 또한 스위칭 네트워크 12A의 충전 및 방전 전류 모두를 싱킹할 수 있다. 뿐만 아니라 , 스위칭 네트워크들 및 조절 회로들 모두가 양방향으로 전력 흐름이 가능하다면, 양방향의 전력 흐름이 가 능(소스에서 부하 및 부하에서 소스)해진다.
한 실시예에서는 적어도 부분적인 단열 충전되는 전파 캐 스케이드 멀티플레이어들에 의존한다. 캐스케이드 멀티플레이어들은 우수한 고속 스위칭 제한 임피던스, 전 압 스케일 향상이 용이성 및 낮은 스위치 강도(switch stress) 때문에 스위칭 네트워크로 선호된다.
캐스케이드 멀티플레이어들에서, 커플링 커패시터들은 일반적으로 클록 전압 소스 Vclk &
Figure pat00014
로 펌핑된다. 그러나, 만일 커플링 커패시터들이 클록 전류 소스 iclk &
Figure pat00015
로 대신 펌핑된다면, 커플링 커 패시터 내의 RMS 충전 및 방전 전류는 제한될 것이다. 이러한 경우, 저속 스위칭 제한으로 동작하면, 커패시 트들은 적어도 부분적으로 단열 충전되며, 스위치드 커패시터 컨버터와 관련된 손실
Figure pat00016
이 제거되지는 않지만 감소하게 된 다. 이것은 고속 스위칭 제한으로 출력 임피던스를 낮추는데 효율적이다. 단열 동작을 묘사한 도 16의 점선 으로된 블록들에 의해 보여지는 바와 같이, 전체 단열 충전에서, 출력 임피던스는 스위칭 주파수의 기능을 더 이상 하지 않는다.
조건을 동일하게 하여, 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 컨버터는 종래 충 전된 스위치드 커패시터 컨버터보다 스위칭 주파수를 훨씬 많이 감소시켜 동작할 수 있지만, 보다 더 높은 효율성을 갖도록 할 수도 있다. 반대로, 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 컨버터는 종래 충전된 스위치 드 커패시터 컨버터와 같은 효율성을 가지며 같은 주파수에서 동작하지만, 예를 들어 4배에서 10배 사이로 훨씬 더 작은 작은 커플링 커패시터들을 구비해야 한다.
도 17은 도 1A에 도시한 아키텍처를 구비한 감압 컨버터(step-down converter) 구성을 나타내는 도면이다. 그러나, 이러한 실시예에서는, 스위칭 네트워크 (12A)는 조절 회로 16A를 이용하여 단열적으로 충전된다. 클록 전류 소스들 iclk &
Figure pat00017
는 조절 회로 16A 및 네 개의 스 위치들에 의해 동작된다. 출력 커패시터 Co는 스윙(swing)을 위해 Vx를 허용함으로써 제거될 수 있다. 이러 한 예로, 조절 회로 16A는 작은 AC 리플을 갖는 항등 소스(constant source)로서 동작하는 부스트 컨버터(b oost converter)가 된다. 비용량성 입력 임피던스를 구비한 어떤한 파워 컨버터는 단열 동작을 허락할 수 있다. 비록 스위치 모드 파워 컨버터들이 고효율성 때문에 주요 후보들이 될지라도, 선형 레귤레이터들(linea r regulators) 또한 실현 가능하다.
구동에서, 1로 표시된 스위치들이 닫히면(close) 커패시터들 C 4, C5 및 C6 이 충전되며, 반면 커패시터들 C1, C 2 및 C3 은 방전된다. 유사하게, 2로 표시된 스위치들이 닫히면 상호 보완적인 효과를 갖는다. 제1 토폴로지 단계(위상 A)는 1로 표시된 모든 스위치들이 닫히며, 2로 표시된 모든 스위치들은 개 방(open)된 18과 같다. 유사하게, 제2 토폴로지 단계(위상 B)는 2로 표시된 모든 스위치들이 닫히며, 1로 표시된 모든 스위치들이 개방된 도 19와 같다. 본 발명의 실시예에서, 조절 회로 16A는 각 커패시터의 RMS 충전 및 방전 전류를 제한한다. 예를 들면, 커패시터 C3 은 위상 A 동안 조절 회로 16A의 필터 인덕터를 통해 방전되는 반면, 커패시터 C3 은 위상 B 동안 조절 회로 16A의 필터 인덕터를 통해 충전되어 명확한 단열 개념을 보여준다. 뿐만 아니라, 모든 능동 구성들이 스위치들로 구현되어 컨버터는 양방향으로 전력을 처리할 수 있다.
대표적인 노드 전압들 및 전류들은 도 20에 도시한 바와 같다. 두 개의 도시된 전류들(IP1 및 IP2)의 상승 및 하강 에지들에는 소량의 왜곡이 있으나, 전반적인 부분에서, 전류들은180도의 위상차가 나는 두 클록들과 유사하다. 일반적으로, 단열 충전은 적어도 스위치 스택의 한 끝단이 정전용량(capacitance)을 로드(load)하지 않아야만 캐스케이드 멀티플레이어 내에서 발생되므로, 본 발명의 실시예의 경우에서는, 노드 Vx는 조절 회로 16A에 의해 감압된다.
도 1 내지 도 4에 도시한 기본 빌딩 블록들을 구비한 모듈형 아키텍처는 고전압 DC, AC-DC, 벅 부 스터(buck-boost) 및 다중 출력 전압들(multiple output voltages)과 같은 응용들의 범위를 더 넓게 커버하 기 위해 확장될 수 있다. 이러한 각 응용들은 분리된 변환 및 조절 기능들을 포함한다. 아키텍처의 확장은 또한 단열 충전된 스위치드 커패시터 컨버터들을 통합할 수 있다.
복수의 스위치드 커패시터 컨버터들에 서, 커패시터들 및 스위치들의 개수는 변압비(transformation ratio)에 선형적으로 증가한다. 게다가, 변압비가 커지게 되면 복수의 커패시터들 및 스위치들이 필요하게 된다. 대신, 큰 변압비는 도 21에 도시된 낮은 게인 단계들을 복수로 직렬 연결함으로써 달성될 수 있다. 전체 스위치 커패시터 스택(Vin/V x)의 변압비는 다음과 같다:
Figure pat00018
(2 .1)
구성들이 적재되는 직렬의 가장 단점은 앞 단계들에서 전압 강도(voltage
stresses)가 뒤 단계들 보다 훨씬 높은 것이다. 이는 일반적으로 다른 전압 등급들(ratings) 및 크기들(siz es)을 구비한 단계들을 요구할 것이다.
전술한 직렬 연결된 스위치드 네트워크의 단열 충전은 그 다음 스위칭 네트워크가 전술한 단계의 충전 및 방전 전류로 제어되는 경우에만 발생된다 . 이에 따라, 선행 단계들에서 전파 스위치드 커패시터 컨버터들을 사용하거나 또는 입력 필터들에 기초한 자성(magnetic)을 갖는 단일 위상 직병렬 스위치드 커패시터 컨버터들(singlephase series-parallel switch ed-capacitor converters)과 같은 스위치드 커패시터 단계들을 선행하는 것이 바람직하다.
도 22는 도 21에 도시한 아키텍처를 구비한 두 개의 직렬 연결된 스위칭 네트워크들 구성을 구비한 컨버터를 나타내는 도면이다. 스위칭 네트워크들 12A 및 12D는 2상 캐스케이드 멀티플레이어들(two-phase cascade multipliers )이다. 동작에 있어서, 1 및 2로 표시된 스위치들 은 항상 상호 보완적인 단계들(complementary states)이며 , 7 및 8로 표시된 스위치들은 항상 상호 보완적인 단계들이다. 게다가, 제1 전환 상태(switched-state)에서 , "1"로 표시된 모든 스위치들은 개방(open) 되며, "2"로 표시된 모든 스위치들은 닫히게(close) 된다. 제2 전환 상태(switched-state)에서, "1"로 표시된 모든 스위치들은 닫히게 되며, "2"로 표시된 모든 스위치들 은 개방된다. 본 발명의 실시예에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터들 Cl , C 2, C3을 충전시키는 반면 C4, C5, C6은 방전 시키며, 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다. 또한, 7로 표시된 닫힌 스위치들은 커패 시터들 C7 , C8, C9를 충전시키는 반면 C10, C11, C12는 방전시키며, 8로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖 는다.
파워 컨버터는 32:1의 전체 감압(step-down)을 제공하며, 조절 회로 16A는 일반적인 2:1 의 감압 비율을 구비한 벅 컨버터(buck converter)이다. 뿐만 아니라, 만일 입력 전압이 32V이고 출력 전압이 1 V라 면, 제1 스위칭 네트워크 12A 내의 스위치들이 8볼트(volt)를 차단하는 동안 제2 스위칭 네트워크 12D의 스 위치들은 2볼트(volt)를 차단할 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 기본 빌딩 블록들을 구비한 모듈형 아키텍처들은 또한 AC 입력 전압들을 처리하기 위해 구성될 수 있다. 스위치드 커패시터 컨버터들의 주요 특 성 중의 하나는 스위치드 커패시터 네트워크를 재구성함으로써 큰 입력 범위 에서도 효율적으로 동작할 수 있는 능력이다. 만일 AC 장벽 전압(예를 들어, 60 Hz & 120 VRMS)이 저속으로 흐르는 DC 전압 으로서 간주되면, 전단부(front-end)의 스위치드 커패시터 단계는 상대적으로 안정된 DC 전압으로 시변환 입 력 전압(time-varying input voltage)을 전개할 수 있다.
전개된 DC 전압을 구비한 단일 60 Hz 사이 클에 겹친 120 V RMS AC 파형의 다이어그램은 도 23에 도시한 바와 같다. AC 스위칭 네 트워크는 반전 단계에 따라 처리된 다른 구성들(1/3, 1/2, 1/1)을 포함한다. 이는 또한 60V 이하의 DC 전압 을 유지하기 위해 설계되었다. 일단 AC 전압이 전개되면, 마지막 출력 전압을 생성하기 위한 조절 회로 16A 의 동작은 도 24와 같다. 더 나은 전압 상태를 위해 AC 스위칭 네트워크 13A 및 조절 회로 16A 사이에 또 다 른 스위칭 네트워크 16A가 위치할 필요가 있다. 만일 이러한 경우, AC 스위칭 네트워크 13A는 특정한 목적 스위칭 네트워크 12A이므로 직렬 연결된 단계들에 대한 규칙들이 적용된다.
도 25는 도 24에 도시한 아 키텍처에 해당하는 AC-DC 컨버터를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, AC 스위칭 네트워크 13A는 세 가지 별개의 전환비율(1/3, 1/2, 1/1)을 구비한 가변구조형 2 상 감압 캐스케이드 멀티플레이어(two-phase step-down cascade multiplier)에 뒤이은 동기식 AC 브릿지(AC bridge)인 반면 조절 회로 16A는 동기식 벅 컨버터(buckconverter)이다. 구동면에서, 7 및 8로 표시된 스위치들은 항상 상호 보완적 단계들이다. AC 사 이클(0 to
Figure pat00019
radians)의 양의 구간(positive portion) 동안, 도 26에 도시한 바와 같이 7로 표시된 모든 스위치들은 닫히는 반면 8로 표시된 모든 스위치들은 개방된다. 유사하게, AC 사이클(
Figure pat00020
to
Figure pat00021
radians)의 음의 구간(neg ative portion) 동안, 도 27에 도시한 바와 같이 8로 표시된 모든 스위치들은 닫히는 반면 7로 표시된 모든 스위치들은 개방된다.
7 및 8로 표시된 스위치들 에 의해 제공되는 인버팅 기능 이외에, 1A-1E로 표시된 스위치들 및 2A-2E로 표시된 스위치들은 1/3, 1/2 및 1의 세 가지 별개의 전환비율(conversion ratios)을 제 공하기 위해 테이블1에 도시한 것처럼 선택적으로 닫히거나 개방된다.
Figure pat00022
AC 스위칭 네트워크 13A는 디지털 클록 신호 CLK를 전달한다. 또한, 두번째 신호 CLKB는 단순하게 CLK(예를 들어, CLK 가 로우(low)일 때 하이(high)가되고, CLK가 하이(high)일 때 로우(low)가 된다 )의 보수(complement)로 생 성되거나, 또는 종래에 알려진 것처럼 비중첩 보수(non-overlapping complement)로서 생성되어 질 수 있다. 테이블 1의 첫번째 열에 따라 설정된 스위칭 패턴들을 갖는 AC 스위칭 네트워크 13A는 1/3의 감압 비율(ste pdown ratio)을 제공한다. 테이블 1의 두번째 열에 따라 설정된 스위칭 패턴들을 갖는 AC 스위칭 네트워크 13A는 1/2의 감압 비율을 제공한다. 테이블 1의 첫번째 열에 따라 설정된 스위칭 패턴들을 갖는 AC 스위칭 네트워크 13A는 1의 감압 비율을 제공한다.
장벽이 포함된 대부분의 파워 서플라이들은 소정의 역률(po wer factor) 사양을 충족시킨다. 역률은 피상 전력(apparent power)으로 흐르는 실제 전력의 비율로 정의된 0과 1 사이의 무차원의 수(dimensionless number)이다. 고조파 전류(harmonic current) 제어 및 역률 증가를 위한 공통 방법은 도 28에 도시한 바와 같은, 능동 PFC(active power factor corrector)를 사용하는 것이다 . 역률개선회로(power-factor correction circuit) 17A는 입력 전류가 선간 전압(line voltage)과 같은 위상 이 되는 원인이며, 또한 무효전력소비(reactive power consumption)가 제로(0)가 되는 원인이다.
도 29 내지 도 36은 도 1 내지 도 4에 도시한 아키텍처 다이어그램들에 따른 파워 컨버터들의 구체적인 실시예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 조절 회로 및 다중 조절 회로들은 각 스위칭 네트워크 내 적어도 하나의 커패시터의 RMS 충전 전류 및 RMS 방전 전류를 제한할 수 있으므로 이러한 스위칭 네트워크 들은 모두 단열적으로 충전되는 스위칭 네트워크들이다. 그러나, 비커플링 커패시터들(decoupling capacito rs) 9A 또는 9B가 존재하면, RMS 충전 및 방전 전류를 제한하는 조절 회로의 기능은 줄어들 수 있다. 커패시 터들 9A 또는 9B는 선택적이며, 아주 일정한 출력 전압을 유지하기 위해 커패시터 Co를 사용한다. 뿐만 아니 라, 용이함을 위해, 각 실시예의 스위칭 네트워크는 단일 전환 비율(conversion ratio)을 구비한다. 그러나 , 복수의 별개 전환 비율로 전력 변환을 제공하는 재구성 스위칭 네트워크들이 대신 사용될 수 도 있다.
구동면에서, 1 및 2로 표시된 스위치들은 항상 상호 보완적인 상태이다. 따라서, 제1 전환 상태는, "1"로 표 시된 모든 스위치들이 개방되고, "2"로 표시된 스위치들이 모두 닫히게 된다. 제2 전환 상태는, "1"로 표시 된 모든 스위치들은 닫히게 되고, "2"로 표시된 모든 스위치들은 모두 개방된다. 유사하게, "3" 및 "4"로 표 시된 스위치들은 상호 보완적인 상태에 있으며, "5" 및 "6"으로 표시된 스위치들은 상호 보완적인 상태에 있으며, "7" 및 "8"로 표시된 스위치들은 상호 보완적인 상태에 있다. 전형적으로, 조절 회로들은 스위칭 네 트워크들보다 더 높은 스위칭 주파수들로 구동된다. 그러나, 스위칭 네트워크들 및 조절 회로들 사이에 스위 칭 주파수들은 요구되지 않는다.
도 29는 도 1에 도시한 아키텍처에 해당하는 승압 컨버터(step-up co nverter)에 대한 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 스위칭 네트워크 12A는 1:3의 전환 비율을 갖는 2 상 승 압 캐스케이드 멀티플레이어(two-phase step-up cascade multiplier)인 반면, 조절 회로 16A는 2 상 부스터 컨버터(two-phase boost converter)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들 및 2로 표시된 개방 스위치 들은 커패시터들 C3 및 C4를 충전시키는 반면 C1 및 C2 는 방전시킨다. 반대로, 1로 표시된 개방 스위치들 및 2로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터들 C1 및 C2를 충전시키는 반면 C3 및 C4는 방전시킨다.
도 30는 도 1A에 도시한 아키텍처에 해당하는 양방향 감압 컨버터(bidirectional step-down converter)를 나타내는 도면 이다. 본 발명의 실시예에서, 스위칭 네트워크 12A는 4:1의 전환 비율을 갖는 2상 감압 캐스케이드 멀티플레 이어(twophase step-down cascade multiplier)인 반면, 조절 회로 16A는 동기식 벅 컨버터(synchronous bu ck converter)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들 및 2로 표시된 개방 스위치들은 커패시터들 C 1, C2 및 C3을 충전시키는 반면, 커패시터 C4, C5 및 C6 을 방전시킨다. 반대로, 1로 표시된 개방 스위치들 및 2로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터들 C4, C5 및 C6을 충전시키는 반면, 커패시터 C 1, C2 및 C3 을 방전시킨다. 능동 소자들 모두는 스위치들로 구현되므로 컨버터는 양방향으로 전력을 처리할 수 있다.
도 31은 도 3에 도시한 아키텍처에 해당하는 승압 컨버터 (step-up converter) 구성을 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 조절 회로 16A는 부스트 컨버터인 반면, 스위칭 네트워크 12A는 2:1의 전환 비율을 갖는 2 상 승압 직병렬 SC 컨버터(two-phase step-up serie s-parallel SC converter)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C2 를 충전시키는 반면, 커패시터 C1 을 방전시킨다. 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다.
도 32는 도 3에 도시한 아키텍처에 해당하는 양방향 업다운 컨버터(bidirectional up-do wn converter)를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 조절 회로 16A는 동기식 4개의 스위치 벅 부스 트 컨버터(buck-boost converter)인 반면, 스위칭 네트워크 12A는 4:1의 전환 비율을 갖는 2 상 승압 캐스케이드 멀티플레이어(two-phase step-up cascade multiplier)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C4, C5 및 C6을 충전시키는 반면, 커패시터 C1 , C2 및 C3 을 방전시킨다. 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다. 능동 소자들 모두는 스위치들로 구현되므로 컨버터는 양방향으로 전력을 처리할 수 있다.
도 3 3은 도 2에 도시한 아키텍처에 해당하는 인버팅 업다운 컨버터(inverting up-down converter)를 나타내는 도 면이다. 본 발명의 실시예에서, 스위칭 네트워크 12A는 2:1의 전환 비율을 갖는 승압 직병렬 SC 컨버터(ste p-up seriesparallel SC converter)이고, 조절 회로 16A는 벅/부스트 컨버터(buck/boost converter)이며, 스위칭 네트워크 12B는 2:1의 전환 비율을 갖는 승압 직병렬 SC 컨버터(step-up series-parallel SC converte r)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C1을 충전시키는 반면, 2로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C1을 방전시킨다. 유사하게, 7로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C2을 방전시키는 반면, 8로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C2를 충전시킨다.
도 34는 도 2에 도시한 아키텍처에 해당하는 양방향 인버팅 컨버터(bidirectional inverting up-down conve rter)를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 스위칭 네트워크 12A는 2:1의 전환 비율을 갖는 2 상 승압 직병렬 SC 컨버터인 반면, 조절 회로 16A는 동기식 벅/부스트 컨버터이며, 스위칭 네트워크 12B는 2:1의 전환 비율을 갖는 2 상 승압 직병렬 SC 컨버터(two-phase step-up series-parallel SC converter)이다. 구동 면에서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터 C1을 충전시키는 반면, 커패시터 C2 를 방전시킨다. 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다. 유사하게, 7로 표시된 닫힌 스 위치들은 커패시터 C4을 충전시키는 반면, 커패시터 C3을 방전시킨다. 2로 표시 된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다. 능동 소자들 모두는 스위치들로 구현되므로 컨버터는 양 방향으로 전력을 처리할 수 있다.
도 35는 도 4에 도시한 블록 다이어그램에 해당하는 감압 컨버터(ste p-down converter)를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 조절 회로 300A는 부스트 컨버터(boost co nverter)이며, 스위칭 네트워크 200은 2:1의 전환 비율을 갖는 2 상 승압 직병렬 SC 컨버터(two-phase step -up series-parallel SC converter)이며, 조절 회로 300B는 부스트 컨버터(boost converter)이다. 구동면에 서, 1로 표시된 닫힌 스위치들은 커패시터들 C1 및 C2를 충전시키는 동시에 커패시터 C3 및 C4를 방전시킨다. 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다.
도 36은 도 4에 도시한 블록 다이어그램에 해당하는 양방향 업다운 컨버터(bi directional up-down converter)를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 조절 회로 300A는 동기식 부 스트 컨버터(synchronous
boost converter)이며, 스위칭 네트워크 200은 3:2의 전 환 비율을 갖는 2 상 단편 승압 직병렬 SC 컨버터(a two-phase fractional step-down seriesparallel SC co nverter)이며, 조절 회로 300B는 동기식 벅 컨버터(buck converter)이다. 구동면에서, 1로 표시된 닫힌 스위 치들은 커패시터 C3 및 C4을 충전시키는 동시에 커패시터들 C1 및 C2를 방전시킨다. 2로 표시된 닫힌 스위치들은 상호 보완적인 효과를 갖는다. 능동 소자들 모두는 스위치들로 구현되므로 컨버터는 양방향으로 전력을 처리할 수 있다.
조절 회로의 토폴로지는 출력 전압을 조절하기 위한 기능을 구비한 모든 타입의 파워 컨버터가 될 수 있으며 , 동기식 벅(synchronous buck), 3 상 동기식 벅(three-level synchronous buck), SEPIC, 소프트 스위칭(so ft switched) 또는 공진 컨버터들(resonant converters)을 포함할 수 있으며, 그 타입은 제한되지 않는다. 유사하게, 스위칭 네트워크들은 원하는 전압 변환 및 허용된 스위치 전압에 따라 다양한 스위치드 커패시터 토폴로지들을 실현할 수 있다.
하나 이상의 바람직한 실시예들에 대해 설명하였으며, 다른 통합 실시예 에서 이러한 회로들, 기술들 및 개념들을 사용할 수 있음은 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 특허의 범위는 도시된 실시예들에 제한되지 않지만, 첨부된 청구범위들의 사상 및 범위에 의해서만 제한될 수 있다.

Claims (8)

  1. 전력 변환을 위한 장치에 있어서,
    상기 장치는 입력 단자 및 출력 단자를 구비한 컨버터를 포함하며, 상기 컨버터는 조절 회로를 포함하며, 상기 조절 회로는 인덕턴스 및 상기 인덕턴스에 연결된 스위칭 소자들을 포함하며, 상기 스위칭 소자들은 스위칭 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며, 상기 조절 회로는 상기 인덕턴스를 통해 평균 DC 전류를 유지하며, 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 스위칭 네트워크를 포함하며, 상기 스위칭 네트워크는 충전 저장 소자들 및 상기 충전 저장 소자들에 연결된 스위칭 소자들을 포함하며, 상기 스위칭 소자들은 하나의 스위치 구성 내 스위치 구성들 사이의 스위치 제어를 수행하며, 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소자들의 제1 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 상기 스위칭 네트워크의 상기 입력 포 트 및 상기 출력 포트 중 하나를 통해 충전되며, 또 다른 구성 내에서, 상기 스위칭 소자들은 충전 저장 소 자들의 제2 배열을 형성하며, 충전 저장 소자는 상기 스위칭 네트워크의 상기 입력 포트 및 상기 출력 포트 의 하나를 통해 방전되며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 컨버터의 상기 출력 단자 사이에 연결된 상기 조절 회로 중의 적어도 하나를 포함하며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전된 스위칭 네트워크이며, 상기 조절 회로는 상기 컨버터 및 상기 스위칭 네트워크의 출력 단자 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트 워크 중의 적어도 하나는 다상(multi phase) 스위칭 네트워크이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로 는 양방향이며, 상기 조절 회로는 다상(multi phase)이며, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상 기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크는 단열적으로 충전되는 스 위칭 네트워크이며, 상기 조절 회로는 상기 컨버터의 입력 단자 및 상기 스위칭 네트워크의 입력 포트 사이 의 연결되어 있으며, 상기 스위칭 네트워크의 적어도 하나는 다상(multiphase) 스위칭 네트워크이며, 상기 스위칭 네트워크 및 상기 조절 회로는 양방향이며, 상기 조절 회로는 다상이며, 상기 스위칭 네트워크는 상기 조절 회로 및 추가적인 조절 회로 사이에 연결되어 있으며, 상기 조절 회로는 상기 스위칭 네트워크 및 추가적인 스위칭 네트워크 사이에 연결되어 있으며,
    상기 변환기는 DC-DC 컨버터이고, 상기 스위칭 소자들은 스위칭 네트워크를 정의하며, 상기 스위칭 네트워크는 스위칭 네트워크들의 집합으로부터 선택되며, 스위칭 네트워크들 각각은 상기 DC-DC 컨버터의 조립을 위한 모듈러 상호 접속(modular interconnection)을 허용하는 단자들을 포함하며, 상기 조절 회로는 조절 회로들의 집합으로부터 선택되며 조절회로들 각각은 상기 DC-DC 컨버터의 조립을 위한 모듈러 상호 접속(modular interconnection)을 허용하는 단자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 스위칭 네트워크는 스위치드 커패시터 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위치드 커패시터 네트워크는 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 네트워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단열적으로 충전된 스위치드 커패시터 네트워크는 캐스케이드 멀티플레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캐스케이드 멀티플레이어는 상호 보완적 클록된(clocked) 전류 소스들에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조절 회로들의 적어도 하나는 선형 레귤레이터(linear regulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위치드 커패시터 네트워크는 복수의 직렬 연결된 스위치드 커패시터 네트워크들 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조절 회로는 복수의 조절 회로들 중의 하나이고, 상기 스위칭 네트워크는 상기 조절 회로들 모두에 공통인 것을 특징으로 하는 장치.

KR1020157016195A 2011-05-05 2012-05-04 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터 KR20150085072A (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161482838P 2011-05-05 2011-05-05
US61/482,838 2011-05-05
US201161548360P 2011-10-18 2011-10-18
US61/548,360 2011-10-18
US201161577271P 2011-12-19 2011-12-19
US61/577,271 2011-12-19

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137032399A Division KR101556838B1 (ko) 2011-05-05 2012-05-04 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150085072A true KR20150085072A (ko) 2015-07-22

Family

ID=47108242

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137032399A KR101556838B1 (ko) 2011-05-05 2012-05-04 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터
KR1020157016195A KR20150085072A (ko) 2011-05-05 2012-05-04 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137032399A KR101556838B1 (ko) 2011-05-05 2012-05-04 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터

Country Status (6)

Country Link
US (9) US8860396B2 (ko)
EP (3) EP3425784B1 (ko)
KR (2) KR101556838B1 (ko)
CN (2) CN103650313B (ko)
GB (1) GB2505371B (ko)
WO (1) WO2012151466A2 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10917007B2 (en) 2011-05-05 2021-02-09 Psemi Corporation Power converter with modular stages connected by floating terminals
US11211861B2 (en) 2011-05-05 2021-12-28 Psemi Corporation DC-DC converter with modular stages
US11303205B2 (en) 2011-05-05 2022-04-12 Psemi Corporation Power converters with modular stages
US11316424B2 (en) 2011-05-05 2022-04-26 Psemi Corporation Dies with switches for operating a switched-capacitor power converter
US11901817B2 (en) 2013-03-15 2024-02-13 Psemi Corporation Protection of switched capacitor power converter

Families Citing this family (118)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7719343B2 (en) 2003-09-08 2010-05-18 Peregrine Semiconductor Corporation Low noise charge pump method and apparatus
US8212541B2 (en) 2008-05-08 2012-07-03 Massachusetts Institute Of Technology Power converter with capacitive energy transfer and fast dynamic response
EP2385616A2 (en) 2008-07-18 2011-11-09 Peregrine Semiconductor Corporation Low-noise high efficiency bias generation circuits and method
US9660590B2 (en) 2008-07-18 2017-05-23 Peregrine Semiconductor Corporation Low-noise high efficiency bias generation circuits and method
US9634577B2 (en) 2008-11-11 2017-04-25 Massachusetts Institute Of Technology Inverter/power amplifier with capacitive energy transfer and related techniques
US9768683B2 (en) 2011-01-18 2017-09-19 Peregrine Semiconductor Corporation Differential charge pump
US8686787B2 (en) 2011-05-11 2014-04-01 Peregrine Semiconductor Corporation High voltage ring pump with inverter stages and voltage boosting stages
US9413362B2 (en) * 2011-01-18 2016-08-09 Peregrine Semiconductor Corporation Differential charge pump
US8743553B2 (en) 2011-10-18 2014-06-03 Arctic Sand Technologies, Inc. Power converters with integrated capacitors
US8723491B2 (en) 2011-12-19 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Control of power converters with capacitive energy transfer
US9588532B2 (en) * 2012-03-26 2017-03-07 Infineon Technologies Americas Corp. Voltage regulator having an emulated ripple generator
US8693224B1 (en) 2012-11-26 2014-04-08 Arctic Sand Technologies Inc. Pump capacitor configuration for switched capacitor circuits
US9461546B2 (en) * 2013-02-08 2016-10-04 Advanced Charging Technologies, LLC Power device and method for delivering power to electronic devices
US8724353B1 (en) 2013-03-15 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Efficient gate drivers for switched capacitor converters
US9847712B2 (en) 2013-03-15 2017-12-19 Peregrine Semiconductor Corporation Fault control for switched capacitor power converter
US9203299B2 (en) 2013-03-15 2015-12-01 Artic Sand Technologies, Inc. Controller-driven reconfiguration of switched-capacitor power converter
WO2014168911A1 (en) 2013-04-09 2014-10-16 Massachusetts Institute Of Technology Power conservation with high power factor
WO2014169186A2 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Lion Semiconductor Inc. Apparatus, systems, and methods for providing a hybrid voltage regulator
KR102456266B1 (ko) * 2013-07-16 2022-10-18 라이온 세미컨덕터 인크. 재구성 가능한 전력 조정기
US9041459B2 (en) 2013-09-16 2015-05-26 Arctic Sand Technologies, Inc. Partial adiabatic conversion
US9742266B2 (en) 2013-09-16 2017-08-22 Arctic Sand Technologies, Inc. Charge pump timing control
CN105308844B (zh) * 2013-09-19 2018-05-22 飞利浦照明控股有限公司 具有连续输出调节范围的紧凑功率转换设备
US9755672B2 (en) 2013-09-24 2017-09-05 Eta Devices, Inc. Integrated power supply and modulator for radio frequency power amplifiers
US10840805B2 (en) 2013-09-24 2020-11-17 Eta Devices, Inc. Integrated power supply and modulator for radio frequency power amplifiers
US9601998B2 (en) 2013-10-07 2017-03-21 Lion Semiconductor Inc. Hybrid regulator including a buck converter and a switched capacitor converter
WO2015066087A1 (en) * 2013-10-28 2015-05-07 Advanced Charging Technologies, LLC Electrical circuit for powering consumer electronic devices
WO2015069516A1 (en) 2013-10-29 2015-05-14 Massachusetts Institute Of Technology Switched-capacitor split drive transformer power conversion circuit
DE202013011190U1 (de) * 2013-12-17 2014-03-19 Wisy Ag Haustechniksysteme, Filtertechnik Schaltautomat für eine Pumpensteuerung
EP3105852B1 (en) * 2014-02-12 2020-12-16 ETA Devices, Inc. Integrated power supply and modulator for radio frequency power amplifiers
TWI563788B (en) * 2014-03-06 2016-12-21 Advanced Charging Technologies Llc An electrical circuit and a power module for providing electrical power to electronic devices, and a method of assembling a voltage reduction apparatus
WO2015138547A1 (en) 2014-03-14 2015-09-17 Arctic Sand Technologies, Inc. Charge pump stability control
US10693368B2 (en) 2014-03-14 2020-06-23 Psemi Corporation Charge pump stability control
CN106105001B (zh) 2014-03-14 2019-07-09 北极砂技术有限公司 电荷平衡的电荷泵控制
CN105024534B (zh) * 2014-04-30 2018-04-03 光宝电子(广州)有限公司 具功率因数修正的转换器电路
CN103984384B (zh) * 2014-05-09 2015-09-30 中国电子科技集团公司第七研究所 中点电平自适应跟踪电路
WO2016004427A1 (en) 2014-07-03 2016-01-07 Massachusetts Institute Of Technology High-frequency, high-density power factor correction conversion for universal input grid interface
US10103621B2 (en) * 2014-08-18 2018-10-16 Philips Lighting Holding B.V. Multi-stage switched capacitor converter and variable conversion ratio switched capacitor converter
CN105449987B (zh) 2014-09-02 2019-06-25 台达电子工业股份有限公司 电源装置
US11036269B2 (en) 2014-09-02 2021-06-15 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Power module and manufacturing method thereof
CN106329930B (zh) * 2015-07-06 2019-02-12 台达电子工业股份有限公司 功率变换器
US10447166B2 (en) 2015-08-31 2019-10-15 Delta Electronics, Inc. Power module
WO2016069799A1 (en) * 2014-10-28 2016-05-06 Advanced Charging Technologies, LLC Electrical circuit for delivering power to consumer electronic devices
US20170288533A1 (en) * 2014-10-28 2017-10-05 Advanced Charging Technologies, LLC Electrical circuit for voltage conversion
CN104410259B (zh) * 2014-12-17 2018-04-27 南京航空航天大学 一种基于飞跨电容多步充放电的电荷泵多相交织技术
KR101581436B1 (ko) * 2015-02-02 2015-12-30 김범기 래더 브릿지 회로
US10193441B2 (en) * 2015-03-13 2019-01-29 Psemi Corporation DC-DC transformer with inductor for the facilitation of adiabatic inter-capacitor charge transport
US9385625B1 (en) 2015-04-15 2016-07-05 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company, Limited Quad-array diode-less RF-to-DC rectifying charge-pump converter for energy harvesting
US9910811B2 (en) * 2015-04-27 2018-03-06 Cisco Technology, Inc. Hot swap circuit
FR3036555A1 (fr) * 2015-05-22 2016-11-25 STMicroelectronics (Alps) SAS Dispositif de pompe de charge avec pertes de conduction croisee reduites
US9479050B1 (en) * 2015-06-26 2016-10-25 Sandisk Technologies Llc High-efficiency fractional pump
CN114583944A (zh) * 2015-07-08 2022-06-03 派赛公司 开关电容器电力转换器
US10250235B2 (en) * 2015-11-30 2019-04-02 The Regents Of The University Of Michigan Full-wave charge pump with low-voltage startup
US10193442B2 (en) 2016-02-09 2019-01-29 Faraday Semi, LLC Chip embedded power converters
US11258371B2 (en) * 2016-02-16 2022-02-22 Psemi Corporation Switched capacitors for AC-DC applications
CN105763039B (zh) * 2016-03-03 2019-11-12 复旦大学 一种用于电容型电荷泵的优化的电荷转移结构与方法
JP2019512995A (ja) * 2016-03-11 2019-05-16 ピーセミ コーポレーションｐＳｅｍｉ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 断熱的スイッチドキャパシタ回路を有するバッテリ管理システム
CN109155586B (zh) * 2016-03-14 2020-10-23 派赛公司 用于ac-dc应用的摆动控制开关电容器
CN115714534A (zh) * 2016-03-18 2023-02-24 派赛公司 具有模块化级的功率转换器
US11088549B2 (en) * 2016-03-22 2021-08-10 Intersil Americas LLC Multiple chargers configuration in one system
US10594152B1 (en) 2016-03-25 2020-03-17 Intersil Americas LLC Method and system for a battery charger
US20200304023A1 (en) * 2016-03-29 2020-09-24 Hiensch Innovations B.V. Switching power converter system
US10097096B2 (en) 2016-05-04 2018-10-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Packaging of a power conversion circuit
DE112017002374T5 (de) * 2016-05-09 2019-01-17 Psemi Corporation Stromwandler
CN109416973A (zh) * 2016-05-26 2019-03-01 宾夕法尼亚州大学理事会 层叠磁芯
US20200328676A1 (en) * 2016-05-31 2020-10-15 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Smart cable and methods thereof
DE102016211163B4 (de) * 2016-06-22 2019-05-23 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Mehrphasen-Mehrstufen-Schaltleistungsumsetzersystem, elektronische Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Mehrphasen-Mehrstufen-Schaltleistungsumsetzersystems
US10218275B2 (en) * 2016-08-02 2019-02-26 Smart Prong Technologies, Inc. Multi-stage voltage multiplication circuit for inverting a direct current power signal
CN106253668A (zh) * 2016-08-24 2016-12-21 上海交通大学 直接耦合式直流变压器
CN107785349B (zh) 2016-08-26 2019-12-17 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率芯片
WO2018066444A1 (ja) * 2016-10-06 2018-04-12 株式会社村田製作所 Ｄｃ－ｄｃコンバータ
TWI602386B (zh) * 2016-12-14 2017-10-11 矽統科技股份有限公司 電荷泵浦電路
FR3060904B1 (fr) * 2016-12-15 2023-10-27 3D Plus Convertisseur de tension haute frequence continue de type buck quasi-resonant
US10361630B1 (en) * 2016-12-23 2019-07-23 Verily Life Sciences Llc Systems and methods for a reconfigurable switched capacitor DC-DC converter
US10312724B2 (en) 2017-05-19 2019-06-04 Nxp B.V. Implementation of high-voltage direct-charging 2:1 switched-capacitor converter for battery charging of electronic devices
US10468898B2 (en) * 2017-05-19 2019-11-05 Nxp B.V. Implementation of high efficiency battery charger for electronic devices
KR102406348B1 (ko) * 2017-05-19 2022-06-13 주식회사 엘엑스세미콘 벅-부스트 dc/dc 컨버터
KR102394869B1 (ko) * 2017-05-23 2022-05-04 주식회사 엘엑스세미콘 부스트 dc/dc 컨버터
KR102452458B1 (ko) * 2017-05-31 2022-10-07 주식회사 엘엑스세미콘 벅 dc/dc 컨버터
US11641122B2 (en) 2017-06-12 2023-05-02 Gbatteries Energy Canada Inc. Battery charging through multi-stage voltage conversion
US10978944B2 (en) * 2017-07-20 2021-04-13 Texas Instruments Incorporated Multi-switch voltage regulator
KR102335553B1 (ko) * 2017-07-27 2021-12-07 주식회사 엘엑스세미콘 Dc/dc 컨버터
CN111149275B (zh) * 2017-09-22 2023-09-12 株式会社村田制作所 蓄电装置
US10938327B2 (en) * 2017-09-29 2021-03-02 Intel Corporation Self-starting AC harvester
KR102243561B1 (ko) * 2017-11-28 2021-04-23 에스케이이노베이션 주식회사 슈퍼커패시터를 이용한 배터리관리시스템의 전원 안정화 장치
CN111164869B (zh) 2018-01-23 2023-03-24 华为数字能源技术有限公司 功率转换器
US10601311B2 (en) 2018-02-13 2020-03-24 Lion Semiconductor Inc. Circuits and methods for hybrid 3:1 voltage regulators
US10965204B2 (en) * 2018-03-20 2021-03-30 Psemi Corporation Adaptive control for reconfiguring a regulator and/or a charge pump for a power converter
US10193448B1 (en) 2018-03-26 2019-01-29 Semiconductor Components Industries, Llc Method of forming a power supply control circuit and structure therefor
US10389236B1 (en) * 2018-03-29 2019-08-20 Psemi Corporation Disturbance quelling
US10797660B2 (en) * 2018-04-16 2020-10-06 Maxim Integrated Products, Inc. Multiphase buck-boost amplifier
US20190393776A1 (en) 2018-06-25 2019-12-26 Psemi Corporation Start-up of step-up power converter with switched-capacitor network
US11262395B2 (en) * 2018-06-29 2022-03-01 Psemi Corporation Testing switches in a power converter
US10802079B2 (en) * 2018-07-17 2020-10-13 Semiconductor Components Industries, Llc System and method for bidirectional current sense circuits
US10756624B2 (en) 2018-09-12 2020-08-25 Bel Fuse (Macao Commercial Offshore) Limited Hybrid DC-DC converter
US10734892B2 (en) * 2018-09-27 2020-08-04 Psemi Corporation Level shifter for power applications
TWI679514B (zh) * 2018-12-04 2019-12-11 新唐科技股份有限公司 功率轉換器
TWI689161B (zh) * 2018-12-22 2020-03-21 新唐科技股份有限公司 功率轉換器
US10756622B2 (en) * 2018-12-24 2020-08-25 Apple Inc Power management system switched capacitor voltage regulator with integrated passive device
US10504848B1 (en) 2019-02-19 2019-12-10 Faraday Semi, Inc. Chip embedded integrated voltage regulator
US10686367B1 (en) 2019-03-04 2020-06-16 Psemi Corporation Apparatus and method for efficient shutdown of adiabatic charge pumps
US11336189B2 (en) 2019-04-11 2022-05-17 The Regents Of The University Of California Dual-capacitor resonant circuit for use with quasi-resonant zero-current-switching DC-DC converters
US11069624B2 (en) 2019-04-17 2021-07-20 Faraday Semi, Inc. Electrical devices and methods of manufacture
US10734893B1 (en) 2019-05-03 2020-08-04 Psemi Corporation Driving circuit for switches used in a charge pump
CN113647004A (zh) * 2019-05-14 2021-11-12 Oppo广东移动通信有限公司 降压电路、电子设备和降压方法
US11271475B2 (en) * 2019-06-13 2022-03-08 Intel Corporation On-package high-bandwidth resonant switched capacitor voltage regulator
US11190097B2 (en) 2019-09-09 2021-11-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Voltage converter
US10924006B1 (en) 2019-09-30 2021-02-16 Psemi Corporation Suppression of rebalancing currents in a switched-capacitor network
US11431243B2 (en) * 2020-02-28 2022-08-30 Smart Prong Technologies, Inc. Pre-charging a voltage converter
US11888342B2 (en) * 2020-05-12 2024-01-30 Monolithic Power Systems, Inc. Bi-directional battery charging circuit with voltage regulation control
US11063516B1 (en) 2020-07-29 2021-07-13 Faraday Semi, Inc. Power converters with bootstrap
US11764669B2 (en) 2020-09-30 2023-09-19 The Trustees Of Princeton University Power converter
US11817770B2 (en) * 2021-05-21 2023-11-14 Halo Microelectronics International Hybrid power conversion system and control method
US11451151B1 (en) * 2021-05-21 2022-09-20 Halo Microelectronics International Hybrid power conversion system and control method
US11539296B2 (en) 2021-05-21 2022-12-27 Halo Microelectronics International Hybrid power conversion system and control method
US11888398B2 (en) 2021-06-25 2024-01-30 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Self reconfigurable, adaptable power electronics building block (A-PEBB)
KR102499202B1 (ko) * 2021-07-19 2023-02-13 인하대학교 산학협력단 연속적 전압제어를 위한 고분해능 디지털 비자성체 직렬 모듈화 전력변환장치
CN113765361B (zh) * 2021-09-15 2023-09-08 珠海格力电器股份有限公司 直流升压功率因数校正电路的仿真方法、仿真电路、处理器及存储介质
US11990839B2 (en) 2022-06-21 2024-05-21 Faraday Semi, Inc. Power converters with large duty cycles

Family Cites Families (353)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3370215A (en) 1966-02-09 1968-02-20 Basic Inc Step up cycloconverter with harmonic distortion reducing means
BE791943A (fr) 1972-02-18 1973-03-16 Telecomunicazioni Soc It Regulateur de tension et/ou de courant
US3745437A (en) 1972-05-18 1973-07-10 Lorain Prod Corp Regulator circuit having a multi-stepped regulating wave
FR2190322A5 (ko) 1972-06-23 1974-01-25 Telecommunications Sa
GB1593863A (en) 1977-03-25 1981-07-22 Plessey Co Ltd Circuit arrangements
US4513364A (en) 1980-08-14 1985-04-23 Nilssen Ole K Thermally controllable variable frequency inverter
US4408268A (en) * 1982-08-09 1983-10-04 General Electric Company Pulse modulated electronic voltage controller with smooth voltage output
US4812961A (en) 1987-05-15 1989-03-14 Linear Technology, Inc. Charge pump circuitry having low saturation voltage and current-limited switch
US5198970A (en) 1988-04-27 1993-03-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A.C. power supply apparatus
US4903181A (en) 1989-05-16 1990-02-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Power converter having parallel power switching systems coupled by an impedance inversion network
US5006782A (en) * 1989-06-15 1991-04-09 International Rectifier Corporation Cascaded buck converter circuit with reduced power loss
US5159539A (en) 1989-08-17 1992-10-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha High frequency DC/AC power converting apparatus
US5057986A (en) 1990-03-12 1991-10-15 Unisys Corporation Zero-voltage resonant transition switching power converter
US5132606A (en) 1991-01-07 1992-07-21 Edward Herbert Method and apparatus for controlling the input impedance of a power converter
EP0513920B1 (en) 1991-05-15 1995-11-08 Matsushita Electric Works, Ltd. Apparatus for operating discharge lamps
US5119283A (en) 1991-06-10 1992-06-02 General Electric Company High power factor, voltage-doubler rectifier
FR2679715B1 (fr) 1991-07-25 1993-10-29 Centre Nal Recherc Scientifique Dispositif electronique de conversion d'energie electrique.
JP2766407B2 (ja) 1991-08-20 1998-06-18 株式会社東芝 太陽光発電用インバータの制御装置
US5331303A (en) 1992-04-21 1994-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Power transformer for cycloconverters
US5301097A (en) 1992-06-10 1994-04-05 Intel Corporation Multi-staged charge-pump with staggered clock phases for providing high current capability
US5982645A (en) 1992-08-25 1999-11-09 Square D Company Power conversion and distribution system
JP3085562B2 (ja) 1992-10-12 2000-09-11 三菱電機株式会社 基準電圧発生回路および内部降圧回路
US5402329A (en) 1992-12-09 1995-03-28 Ernest H. Wittenbreder, Jr. Zero voltage switching pulse width modulated power converters
US5345376A (en) * 1993-02-19 1994-09-06 Tescom Corporation Switching power supply with electronic isolation
US5548206A (en) * 1993-09-30 1996-08-20 National Semiconductor Corporation System and method for dual mode DC-DC power conversion
EP0691729A3 (en) 1994-06-30 1996-08-14 Sgs Thomson Microelectronics Charge pump circuit with feedback control
US5610807A (en) * 1994-10-14 1997-03-11 Matsushita Electric Works, Ltd. Power converting system with a plurality of charging capacitors
EP0716368B1 (en) 1994-12-05 2002-06-12 STMicroelectronics S.r.l. Charge pump voltage multiplier circuit with control feedback and corresponding method
JP4010124B2 (ja) 1995-01-11 2007-11-21 セイコーエプソン株式会社 電源回路、液晶表示装置及び電子機器
US5661348A (en) 1995-07-18 1997-08-26 Dell Usa L.P. Method and apparatus for passive input current waveform correction for universal offline switchmode power supply
JP3424398B2 (ja) 1995-07-26 2003-07-07 松下電工株式会社 電力変換装置
DE19543625C1 (de) 1995-11-23 1997-01-30 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Nachrüsten einer weiteren Antenne an eine vorhandene Fahrzeugantenne und Fahrzeugzusatzantenne
US5907484A (en) 1996-04-25 1999-05-25 Programmable Microelectronics Corp. Charge pump
US5793626A (en) 1996-05-29 1998-08-11 Lucent Technologies Inc. High efficiency bimodal power converter and method of operation thereof
SE510366C2 (sv) 1996-08-22 1999-05-17 Ericsson Telefon Ab L M AC/DC Omvandlare
JP3701091B2 (ja) 1996-11-29 2005-09-28 ローム株式会社 スイッチトキャパシタ
US5801987A (en) 1997-03-17 1998-09-01 Motorola, Inc. Automatic transition charge pump for nonvolatile memories
US5892395A (en) 1997-05-02 1999-04-06 Motorola, Inc. Method and apparatus for efficient signal power amplification
JPH10327573A (ja) 1997-05-23 1998-12-08 Fuji Electric Co Ltd 電力変換装置の半導体スタック
US5831846A (en) 1997-08-22 1998-11-03 Lucent Technologies Inc. Dual mode boost converter and method of operation thereof
JPH11235053A (ja) 1998-02-10 1999-08-27 Takaoka Electric Mfg Co Ltd 電力変換装置用スタック
US6133788A (en) 1998-04-02 2000-10-17 Ericsson Inc. Hybrid Chireix/Doherty amplifiers and methods
US6111767A (en) 1998-06-22 2000-08-29 Heliotronics, Inc. Inverter integrated instrumentation having a current-voltage curve tracer
US5978283A (en) 1998-07-02 1999-11-02 Aplus Flash Technology, Inc. Charge pump circuits
US6198645B1 (en) 1998-07-02 2001-03-06 National Semiconductor Corporation Buck and boost switched capacitor gain stage with optional shared rest state
US5956243A (en) 1998-08-12 1999-09-21 Lucent Technologies, Inc. Three-level boost rectifier with voltage doubling switch
JP4026947B2 (ja) 1998-08-24 2007-12-26 株式会社ルネサステクノロジ 昇圧回路
AU6148099A (en) 1998-09-16 2000-04-03 Crown International, Inc. Power supplyer for amplifiers
US6140807A (en) 1998-10-01 2000-10-31 Motorola, Inc. Electronic device and associated method for charging an energy storage circuit with a DC-DC converter
JP2000134095A (ja) 1998-10-28 2000-05-12 Murata Mfg Co Ltd Ｐｌｌモジュール及び携帯端末機器
US6327462B1 (en) 1998-12-29 2001-12-04 Conexant Systems, Inc. System and method for dynamically varying operational parameters of an amplifier
US6377117B2 (en) 1999-07-27 2002-04-23 Conexant Systems, Inc. Method and system for efficiently transmitting energy from an RF device
US6157253A (en) 1999-09-03 2000-12-05 Motorola, Inc. High efficiency power amplifier circuit with wide dynamic backoff range
FR2799063B1 (fr) 1999-09-24 2001-12-21 Centre Nat Etd Spatiales Emetteur de signaux radioelectriques modules a polarisation d'amplification auto-adaptee
US6255906B1 (en) 1999-09-30 2001-07-03 Conexant Systems, Inc. Power amplifier operated as an envelope digital to analog converter with digital pre-distortion
US6316956B1 (en) * 1999-10-22 2001-11-13 Motorola, Inc. Multiple redundant reliability enhancement method for integrated circuits and transistors
US6429632B1 (en) 2000-02-11 2002-08-06 Micron Technology, Inc. Efficient CMOS DC-DC converters based on switched capacitor power supplies with inductive current limiters
US6400579B2 (en) * 2000-03-24 2002-06-04 Slobodan Cuk Lossless switching DC to DC converter with DC transformer
US6275018B1 (en) 2000-06-02 2001-08-14 Iwatt Switching power converter with gated oscillator controller
US6570434B1 (en) 2000-09-15 2003-05-27 Infineon Technologies Ag Method to improve charge pump reliability, efficiency and size
US6563235B1 (en) 2000-10-03 2003-05-13 National Semiconductor Corporation Switched capacitor array circuit for use in DC-DC converter and method
EP1199788A1 (en) * 2000-10-17 2002-04-24 STMicroelectronics S.r.l. Inductive DC-to-DC switching converter
US6504422B1 (en) 2000-11-21 2003-01-07 Semtech Corporation Charge pump with current limiting circuit
US6396341B1 (en) 2000-12-29 2002-05-28 Ericsson Inc. Class E Doherty amplifier topology for high efficiency signal transmitters
US6501325B1 (en) 2001-01-18 2002-12-31 Cypress Semiconductor Corp. Low voltage supply higher efficiency cross-coupled high voltage charge pumps
JP2002233139A (ja) 2001-02-05 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP3957150B2 (ja) 2001-02-08 2007-08-15 セイコーインスツル株式会社 Ｌｅｄ駆動回路
KR100403810B1 (ko) * 2001-03-09 2003-10-30 삼성전자주식회사 혼합형 전원 공급회로와 상기 혼합형 전원 공급 회로를이용한 논리 회로의 충/방전 방법
US6486728B2 (en) 2001-03-16 2002-11-26 Matrix Semiconductor, Inc. Multi-stage charge pump
US6927441B2 (en) 2001-03-20 2005-08-09 Stmicroelectronics S.R.L. Variable stage charge pump
US6738432B2 (en) 2001-03-21 2004-05-18 Ericsson Inc. System and method for RF signal amplification
DE10122534A1 (de) 2001-05-09 2002-11-21 Philips Corp Intellectual Pty Resonanter Konverter
SE523457C2 (sv) 2001-05-17 2004-04-20 Abb Ab VSC-strömriktare flrsedd med resonanskrets för kommuntering, jämte tillhörande förfarande, datorprogramprodukt och datorläsbart medium
US6650552B2 (en) 2001-05-25 2003-11-18 Tdk Corporation Switching power supply unit with series connected converter circuits
US6476666B1 (en) 2001-05-30 2002-11-05 Alliance Semiconductor Corporation Bootstrapped charge pump
JP3693599B2 (ja) 2001-07-09 2005-09-07 シャープ株式会社 スイッチドキャパシタ型安定化電源装置
US6700803B2 (en) 2001-08-14 2004-03-02 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Systems and methods for pulse width modulation
US6515612B1 (en) 2001-10-23 2003-02-04 Agere Systems, Inc. Method and system to reduce signal-dependent charge drawn from reference voltage in switched capacitor circuits
WO2003041238A2 (en) * 2001-11-05 2003-05-15 Shakti Systems, Inc. Monolithic battery charging device
US6738277B2 (en) 2001-11-27 2004-05-18 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for balancing active capacitor leakage current
JP3937831B2 (ja) * 2001-12-18 2007-06-27 富士ゼロックス株式会社 電源装置及びこれを用いた画像形成装置
US6975098B2 (en) 2002-01-31 2005-12-13 Vlt, Inc. Factorized power architecture with point of load sine amplitude converters
AU2002252481A1 (en) 2002-02-22 2003-09-09 Xantrex Technology Inc. Modular ac voltage supply and algorithm for controlling the same
US20040041620A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-04 D'angelo Kevin P. LED driver with increased efficiency
US7123664B2 (en) 2002-09-17 2006-10-17 Nokia Corporation Multi-mode envelope restoration architecture for RF transmitters
US6798177B1 (en) * 2002-10-15 2004-09-28 Arques Technology, Inc. Boost-buck cascade converter for pulsating loads
FI114758B (fi) 2002-10-25 2004-12-15 Nokia Oyj Jännitekertoja
JP3697695B2 (ja) 2003-01-23 2005-09-21 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 チャージポンプ型ｄｃ／ｄｃコンバータ
US7193470B2 (en) 2003-03-04 2007-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for controlling a power amplifier in a mobile communication system
KR20040102298A (ko) 2003-05-27 2004-12-04 삼성전자주식회사 바이어스 적응 방식의 대전력 증폭기
FR2852748B1 (fr) * 2003-03-18 2005-06-03 Hacheur serie a commutation synchrone et faibles pertes
US6934167B2 (en) 2003-05-01 2005-08-23 Delta Electronics, Inc. Contactless electrical energy transmission system having a primary side current feedback control and soft-switched secondary side rectifier
US7269036B2 (en) 2003-05-12 2007-09-11 Siemens Vdo Automotive Corporation Method and apparatus for adjusting wakeup time in electrical power converter systems and transformer isolation
JP3675454B2 (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
FR2856844B1 (fr) 2003-06-24 2006-02-17 Commissariat Energie Atomique Circuit integre sur puce de hautes performances
US6944034B1 (en) 2003-06-30 2005-09-13 Iwatt Inc. System and method for input current shaping in a power converter
US20050024125A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-03 Mcnitt John L. Highly efficient, high current drive, multi-phase voltage multiplier
US7091778B2 (en) 2003-09-19 2006-08-15 M/A-Com, Inc. Adaptive wideband digital amplifier for linearly modulated signal amplification and transmission
JP4215614B2 (ja) 2003-10-22 2009-01-28 加藤電機株式会社 携帯端末用ヒンジ
EP1526631A1 (en) 2003-10-24 2005-04-27 Alcatel High power switching converter
US6995995B2 (en) 2003-12-03 2006-02-07 Fairchild Semiconductor Corporation Digital loop for regulating DC/DC converter with segmented switching
DE10358299A1 (de) 2003-12-12 2005-07-14 Infineon Technologies Ag Kondensatorbauelement
TWI233617B (en) 2004-01-02 2005-06-01 Univ Nat Chiao Tung Charge pump circuit suitable for low voltage process
US7071660B2 (en) * 2004-02-20 2006-07-04 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Two-stage voltage regulators with adjustable intermediate bus voltage, adjustable switching frequency, and adjustable number of active phases
CN1998273A (zh) 2004-03-11 2007-07-11 国际整流器公司 嵌入式功率管理控制电路
US7190210B2 (en) 2004-03-25 2007-03-13 Integral Wave Technologies, Inc. Switched-capacitor power supply system and method
US7239194B2 (en) 2004-03-25 2007-07-03 Integral Wave Technologies, Inc. Trench capacitor power supply system and method
WO2005106613A1 (en) 2004-04-22 2005-11-10 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for switched-mode power conversion at radio frequencies
US7541864B2 (en) 2004-06-04 2009-06-02 Silicon Power Devices Aps Power amplifier and pulse-width modulated amplifier
US8581147B2 (en) * 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
US8785816B2 (en) * 2004-07-13 2014-07-22 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric arc welding
JPWO2006035528A1 (ja) 2004-09-29 2008-05-15 株式会社村田製作所 スタックモジュール及びその製造方法
US7355470B2 (en) 2006-04-24 2008-04-08 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including embodiments for amplifier class transitioning
US7129784B2 (en) 2004-10-28 2006-10-31 Broadcom Corporation Multilevel power amplifier architecture using multi-tap transformer
TW200631295A (en) 2004-11-02 2006-09-01 Nec Electronics Corp Apparatus and method for power conversion
US7157956B2 (en) 2004-12-03 2007-01-02 Silicon Laboratories, Inc. Switched capacitor input circuit and method therefor
WO2006061952A1 (ja) 2004-12-06 2006-06-15 Rohm Co., Ltd 昇圧回路及びこれを用いた携帯機器
TWI253701B (en) 2005-01-21 2006-04-21 Via Tech Inc Bump-less chip package
US7375992B2 (en) 2005-01-24 2008-05-20 The Hong Kong University Of Science And Technology Switched-capacitor regulators
US7595682B2 (en) 2005-02-24 2009-09-29 Macronix International Co., Ltd. Multi-stage charge pump without threshold drop with frequency modulation between embedded mode operations
US20070066224A1 (en) 2005-02-28 2007-03-22 Sirit, Inc. High efficiency RF amplifier and envelope modulator
JP4984569B2 (ja) * 2005-03-18 2012-07-25 富士通株式会社 スイッチングコンバータ
WO2006102927A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 Freescale Semiconductor, Inc. Charge pump and control scheme
US9647555B2 (en) * 2005-04-08 2017-05-09 Lincoln Global, Inc. Chopper output stage for arc welder power source
US7535133B2 (en) 2005-05-03 2009-05-19 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for resistance compression networks
US9214909B2 (en) 2005-07-29 2015-12-15 Mks Instruments, Inc. High reliability RF generator architecture
US7319313B2 (en) 2005-08-10 2008-01-15 Xantrex Technology, Inc. Photovoltaic DC-to-AC power converter and control method
JP2007074797A (ja) 2005-09-06 2007-03-22 Rohm Co Ltd スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器
JP2007116651A (ja) 2005-09-22 2007-05-10 Renesas Technology Corp 高周波電力増幅用電子部品および無線通信装置
EP1949309B1 (en) 2005-10-21 2014-01-15 The Regents of the University of Colorado Systems and methods for receiving and managing power in wireless devices
US8085524B2 (en) 2005-11-08 2011-12-27 Ipdia Integrated capacitor arrangement for ultrahigh capacitance values
US7330070B2 (en) 2005-11-10 2008-02-12 Nokia Corporation Method and arrangement for optimizing efficiency of a power amplifier
US20070146020A1 (en) 2005-11-29 2007-06-28 Advanced Analogic Technologies, Inc High Frequency Power MESFET Gate Drive Circuits
GB2432982A (en) 2005-11-30 2007-06-06 Toshiba Res Europ Ltd An EER RF amplifier with PWM signal switching
US8884714B2 (en) 2005-12-22 2014-11-11 Pine Valley Investments, Inc. Apparatus, system, and method for digital base modulation of power amplifier in polar transmitter
US7250810B1 (en) 2005-12-27 2007-07-31 Aimtron Technology Corp. Multi-mode charge pump drive circuit with improved input noise at a moment of mode change
WO2007082090A2 (en) 2006-01-12 2007-07-19 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for a resonant converter
US7589605B2 (en) 2006-02-15 2009-09-15 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus to provide compensation for parasitic inductance of multiple capacitors
US7932800B2 (en) 2006-02-21 2011-04-26 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Method and apparatus for three-dimensional integration of embedded power module
JP2007274883A (ja) * 2006-03-08 2007-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
US7382113B2 (en) 2006-03-17 2008-06-03 Yuan Ze University High-efficiency high-voltage difference ratio bi-directional converter
US7408414B2 (en) 2006-03-21 2008-08-05 Leadis Technology, Inc. Distributed class G type amplifier switching method
DE102006019178B4 (de) 2006-04-21 2009-04-02 Forschungszentrum Dresden - Rossendorf E.V. Anordnung zur zweidimensionalen Messung von verschiedenen Komponenten im Querschnitt einer Mehrphasenströmung
US8031003B2 (en) * 2006-05-17 2011-10-04 Dishop Steven M Solid-state RF power amplifier for radio transmitters
US7362251B2 (en) 2006-05-18 2008-04-22 Broadcom Corporation Method and system for digital to analog conversion for power amplifier driver amplitude modulation
CN101079576B (zh) 2006-05-24 2010-04-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于提供对电源调节器的开关的系统
US7342445B2 (en) 2006-05-30 2008-03-11 Motorola, Inc. Radio frequency power amplifier circuit and method
US8548400B2 (en) 2006-05-31 2013-10-01 Freescale Semiconductor, Inc. System and method for polar modulation using power amplifier bias control
US7570931B2 (en) 2006-06-02 2009-08-04 Crestcom, Inc. RF transmitter with variably biased RF power amplifier and method therefor
US7408330B2 (en) 2006-06-06 2008-08-05 Skyworks Solutions, Inc. Voltage up-conversion circuit using low voltage transistors
JP5185115B2 (ja) 2006-06-14 2013-04-17 リサーチ イン モーション リミテッド スイッチャ調整パワーアンプモジュールの改良された制御
US8761305B2 (en) * 2006-06-14 2014-06-24 Blackberry Limited Input drive control for switcher regulated power amplifier modules
US7746041B2 (en) 2006-06-27 2010-06-29 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Non-isolated bus converters with voltage divider topology
US7817962B2 (en) 2006-06-29 2010-10-19 Broadcom Corporation Polar transmitter amplifier with variable output power
US20080003962A1 (en) 2006-06-30 2008-01-03 Wai Lim Ngai Method and apparatus for providing adaptive supply voltage control of a power amplifier
KR100757371B1 (ko) * 2006-07-07 2007-09-11 삼성전자주식회사 고주파 신호의 엔벨롭 변조를 위한 전력 증폭기 회로 및방법
US7764055B2 (en) * 2006-07-10 2010-07-27 Skyworks Solutions, Inc. Polar transmitter having a dynamically controlled voltage regulator and method for operating same
US20080013236A1 (en) 2006-07-17 2008-01-17 Da Feng Weng Passive switching capacitor network auxiliary voltage source for off-line IC chip and additional circuits
JP2008028509A (ja) * 2006-07-19 2008-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信電力増幅器とその制御方法及び無線通信装置
US7724839B2 (en) 2006-07-21 2010-05-25 Mediatek Inc. Multilevel LINC transmitter
JP2008042979A (ja) 2006-08-02 2008-02-21 Rohm Co Ltd 半導体集積回路およびそれを備えた電子機器
CN102751898B (zh) 2006-08-10 2015-10-21 伊顿工业公司 环形转换器以及运行方法
GB2441358B (en) 2006-08-31 2011-07-06 Wolfson Microelectronics Plc DC-DC converter circuits,and methods and apparatus including such circuits
TWI320626B (en) 2006-09-12 2010-02-11 Ablerex Electronics Co Ltd Bidirectional active power conditioner
GB0617990D0 (en) * 2006-09-13 2006-10-18 Palmer Patrick R Control of power semiconductor devices
CN101636702B (zh) * 2006-09-25 2014-03-05 弗莱克斯电子有限责任公司 双向调节器
US8022759B2 (en) 2006-11-01 2011-09-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Dynamic range improvements of load modulated amplifiers
KR101340056B1 (ko) 2006-12-07 2013-12-11 삼성디스플레이 주식회사 직류/직류 컨버터 및 액정표시장치
US20080136559A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Wataru Takahashi Electronic device and rf module
US7579902B2 (en) 2006-12-11 2009-08-25 Atmel Corporation Charge pump for generation of multiple output-voltage levels
JP5254990B2 (ja) * 2006-12-21 2013-08-07 イセラ・カナダ・ユーエルシー 無線送信器のための閉ループデジタル電力制御
GB2447426B (en) 2006-12-22 2011-07-13 Wolfson Microelectronics Plc Charge pump circuit and methods of operation thereof
US7777459B2 (en) 2006-12-30 2010-08-17 Advanced Analogic Technologies, Inc. High-efficiency DC/DC voltage converter including capacitive switching pre-converter and down inductive switching post-regulator
US7812579B2 (en) 2006-12-30 2010-10-12 Advanced Analogic Technologies, Inc. High-efficiency DC/DC voltage converter including capacitive switching pre-converter and up inductive switching post-regulator
CN101647181B (zh) * 2006-12-30 2012-08-29 先进模拟科技公司 Dc/dc电压转换器
US8019293B2 (en) * 2007-03-09 2011-09-13 Skyworks Solutions, Inc. Controller and method for using a DC-DC converter in a mobile handset
EP1971018A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-17 SMA Solar Technology AG Schaltungsvorrichtung zum transformatorlosen Umwandeln einer Gleichspannung in eine Wechselspannung mittels zweier DC/DC Wandler und einem AC/DC Wandler
US7711334B2 (en) * 2007-03-23 2010-05-04 Newport Media, Inc. High linearity, low noise figure, front end circuit with fine step gain control
US7696735B2 (en) * 2007-03-30 2010-04-13 Intel Corporation Switched capacitor converters
TWI335709B (en) 2007-04-30 2011-01-01 Novatek Microelectronics Corp Voltage conversion device capable of enhancing conversion efficiency
WO2008139392A2 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Nxp B.V. Dc-to-dc converter comprising a reconfigurable capacitor unit
US8729665B2 (en) 2007-05-10 2014-05-20 Ipdia Integration substrate with a ultra-high-density capacitor and a through-substrate via
US20090004981A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Texas Instruments Incorporated High efficiency digital transmitter incorporating switching power supply and linear power amplifier
JP4325710B2 (ja) 2007-07-13 2009-09-02 株式会社デンソー 昇圧電源装置
ITMI20071468A1 (it) 2007-07-20 2009-01-21 Polimeri Europa Spa Procedimento per la preparazione di copolimeri vinilaromatici antiurto trasparenti
US8463189B2 (en) * 2007-07-31 2013-06-11 Texas Instruments Incorporated Predistortion calibration and built in self testing of a radio frequency power amplifier using subharmonic mixing
US7977927B2 (en) * 2007-08-08 2011-07-12 Advanced Analogic Technologies, Inc. Step-up DC/DC voltage converter with improved transient current capability
US7907429B2 (en) 2007-09-13 2011-03-15 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for a fully integrated switched-capacitor step-down power converter
WO2009054765A1 (en) 2007-10-26 2009-04-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Improved amplifying device
US8130518B2 (en) 2007-11-30 2012-03-06 Rowan Technologies, Inc. Multiphase grid synchronized regulated current source inverter systems
US8213199B2 (en) 2007-11-30 2012-07-03 Alencon Acquisition Co., Llc. Multiphase grid synchronized regulated current source inverter systems
EP2232690B1 (en) 2007-12-05 2016-08-31 Solaredge Technologies Ltd. Parallel connected inverters
US7768800B2 (en) 2007-12-12 2010-08-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Multiphase converter apparatus and method
US8081935B2 (en) * 2008-01-08 2011-12-20 Panasonic Corporation Multiple-mode modulator to process baseband signals
US8106597B2 (en) 2008-01-22 2012-01-31 Supertex, Inc. High efficiency boost LED driver with output
EP2255443B1 (en) 2008-02-28 2012-11-28 Peregrine Semiconductor Corporation Method and apparatus for use in digitally tuning a capacitor in an integrated circuit device
JP4582161B2 (ja) 2008-03-04 2010-11-17 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
US7928705B2 (en) 2008-03-12 2011-04-19 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Switched mode voltage converter with low-current mode and methods of performing voltage conversion with low-current mode
US8111052B2 (en) * 2008-03-24 2012-02-07 Solaredge Technologies Ltd. Zero voltage switching
US7705681B2 (en) 2008-04-17 2010-04-27 Infineon Technologies Ag Apparatus for coupling at least one of a plurality of amplified input signals to an output terminal using a directional coupler
US20090273955A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Tseng Tang-Kuei Optimum structure for charge pump circuit with bipolar output
US8212541B2 (en) 2008-05-08 2012-07-03 Massachusetts Institute Of Technology Power converter with capacitive energy transfer and fast dynamic response
US7742318B2 (en) 2008-06-10 2010-06-22 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Multi-element resonant converters
US7957712B2 (en) * 2008-06-16 2011-06-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Double-LINC switched-mode transmitter
DE102008028952A1 (de) 2008-06-18 2009-12-24 Abb Ag AC-DC-Zwischenkreis-Wandler mit sehr weitem AC-Eingangsspannungs-Bereich
US8040174B2 (en) 2008-06-19 2011-10-18 Sandisk Il Ltd. Charge coupled pump-efficient charge pump regulator with MOS capacitor
US7952418B2 (en) * 2008-06-27 2011-05-31 Dell Products L.P. Enhanced transistor gate drive
US8330436B2 (en) 2008-06-30 2012-12-11 Intel Corporation Series and parallel hybrid switched capacitor networks for IC power delivery
EP2294621B1 (en) 2008-06-30 2017-11-15 NXP USA, Inc. Method of forming a power semiconductor device and power semiconductor device
US8582333B2 (en) 2008-06-30 2013-11-12 Intel Corporation Integration of switched capacitor networks for power delivery
US20100013548A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Analog Devices, Inc. Power efficient charge pump with controlled peak currents
US8000117B2 (en) 2008-08-13 2011-08-16 Intersil Americas Inc. Buck boost function based on a capacitor bootstrap input buck converter
US7977921B2 (en) * 2008-08-15 2011-07-12 National Semiconductor Corporation AC-to-DC voltage conversion and charging circuitry
JP5297116B2 (ja) * 2008-08-18 2013-09-25 ローム株式会社 昇圧回路及びこれを用いた電源装置
CN101662208B (zh) * 2008-08-26 2013-10-30 天利半导体（深圳）有限公司 一种实现正负高压的电荷泵电路
US20100073084A1 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. Systems and methods for a level-shifting high-efficiency linc amplifier using dynamic power supply
US8854019B1 (en) * 2008-09-25 2014-10-07 Rf Micro Devices, Inc. Hybrid DC/DC power converter with charge-pump and buck converter
US8089788B2 (en) 2008-09-30 2012-01-03 Intel Corporation Switched capacitor voltage regulator having multiple conversion ratios
US8339802B2 (en) 2008-10-02 2012-12-25 Enpirion, Inc. Module having a stacked magnetic device and semiconductor device and method of forming the same
US8054658B2 (en) 2008-10-06 2011-11-08 Himax Technologies Limited Convertible charge-pump circuit for generating output voltage level according to voltage level selected from predetermined voltage and potential difference stored in charging capacitor and method thereof
WO2010042848A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Adc Telecommunications, Inc. Power switching arrangement
US8094468B2 (en) * 2008-10-21 2012-01-10 System General Corp. Control circuit having off-time modulation to operate power converter at quasi-resonance and in continuous current mode
US20100110741A1 (en) 2008-10-31 2010-05-06 University Of Florida Research Foundation, Inc. Miniature high voltage/current ac switch using low voltage single supply control
JP2010114802A (ja) * 2008-11-10 2010-05-20 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc 無線通信装置および電源装置
US9634577B2 (en) 2008-11-11 2017-04-25 Massachusetts Institute Of Technology Inverter/power amplifier with capacitive energy transfer and related techniques
EP3447910B1 (en) 2008-11-11 2020-12-16 Massachusetts Institute Of Technology An asymmetric multilevel outphasing architecture for rf amplifiers
US8614595B2 (en) * 2008-11-14 2013-12-24 Beniamin Acatrinei Low cost ultra versatile mixed signal controller circuit
US8081495B2 (en) * 2008-11-20 2011-12-20 Semiconductor Components Industries, Llc Over power compensation in switched mode power supplies
US7858441B2 (en) 2008-12-08 2010-12-28 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor package with semiconductor core structure and method of forming same
US8081494B2 (en) 2008-12-08 2011-12-20 National Semiconductor Corporation Fully integrated multi-phase grid-tie inverter
US7935570B2 (en) 2008-12-10 2011-05-03 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of embedding integrated passive devices into the package electrically interconnected using conductive pillars
US7907430B2 (en) * 2008-12-18 2011-03-15 WaikotoLink Limited High current voltage regulator
JP5107272B2 (ja) * 2009-01-15 2012-12-26 株式会社東芝 温度補償回路
US8239881B2 (en) * 2009-02-11 2012-08-07 Honeywell International Inc. Zero-power event detector
US8164932B2 (en) 2009-02-12 2012-04-24 Apple Inc. Power converter with automatic mode switching
US20100244585A1 (en) 2009-03-26 2010-09-30 General Electric Company High-temperature capacitors and methods of making the same
US8159091B2 (en) 2009-04-01 2012-04-17 Chimei Innolux Corporation Switch circuit of DC/DC converter configured to conduct various modes for charging/discharging
DE102009020834A1 (de) 2009-05-11 2011-02-03 Austriamicrosystems Ag Spannungswandler und Verfahren zur Spannungswandlung
US8971830B2 (en) * 2009-05-12 2015-03-03 Qualcomm Incorporated Multi-mode multi-band power amplifier module
US7990070B2 (en) 2009-06-05 2011-08-02 Louis Robert Nerone LED power source and DC-DC converter
US8604384B2 (en) * 2009-06-18 2013-12-10 Illinois Tool Works Inc. System and methods for efficient provision of arc welding power source
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
US8320141B2 (en) * 2009-08-05 2012-11-27 Apple Inc. High-efficiency, switched-capacitor power conversion using a resonant clocking circuit to produce gate drive signals for switching capacitors
KR101025974B1 (ko) 2009-10-30 2011-03-30 삼성전기주식회사 멀티 스텝을 갖는 전원 공급 장치
KR101100131B1 (ko) 2009-11-16 2011-12-29 한국전기연구원 버퍼 커패시터를 이용한 저전력 충전 장치 및 방법
US8276002B2 (en) 2009-11-23 2012-09-25 International Business Machines Corporation Power delivery in a heterogeneous 3-D stacked apparatus
US8423800B2 (en) 2009-12-22 2013-04-16 Intel Corporation Switched capacitor voltage regulator with high efficiency over a wide voltage range
US20110175591A1 (en) 2010-01-16 2011-07-21 Cuks, Llc Step-down low ripple switching converter
EP2526616A2 (en) 2010-01-22 2012-11-28 Massachusetts Institute of Technology Grid-tied power conversion circuits and related techniques
US8310109B2 (en) * 2010-01-28 2012-11-13 Texas Instruments Incorporated Power management DC-DC converter and method for induction energy harvester
US9141832B2 (en) 2010-02-03 2015-09-22 Massachusetts Institute Of Technology Multiway lossless power combining and outphasing incorporating transmission lines
EP2532089B1 (en) 2010-02-03 2020-11-11 Massachusetts Institute of Technology Radio-frequency (rf) amplifier circuits and related techniques
US9577590B2 (en) 2010-04-20 2017-02-21 Qorvo Us, Inc. Dual inductive element charge pump buck and buck power supplies
US8892063B2 (en) * 2010-04-20 2014-11-18 Rf Micro Devices, Inc. Linear mode and non-linear mode quadrature PA circuitry
US8872384B2 (en) 2010-08-18 2014-10-28 Volterra Semiconductor Corporation Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods
CN101976953B (zh) * 2010-09-17 2012-08-15 浙江大学 耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器
US9954436B2 (en) 2010-09-29 2018-04-24 Qorvo Us, Inc. Single μC-buckboost converter with multiple regulated supply outputs
US8629666B2 (en) 2010-10-04 2014-01-14 International Rectifier Corporation Dynamic control parameter adjustment in a power supply
US8339184B2 (en) 2010-10-29 2012-12-25 Canaan Microelectronics Corporation Limited Gate voltage boosting element for charge pump
US8350549B2 (en) 2010-10-29 2013-01-08 Panasonic Corporation Converter with switches having a diode region that is unipolar-conductive only in the reverse direction
US8994048B2 (en) 2010-12-09 2015-03-31 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming recesses in substrate for same size or different sized die with vertical integration
US8564260B2 (en) 2010-12-17 2013-10-22 Qualcomm Incorporated Dual-stage power conversion
US20120158188A1 (en) * 2010-12-20 2012-06-21 Rectorseal Corporation Electronic condensate overflow switch
US10389235B2 (en) 2011-05-05 2019-08-20 Psemi Corporation Power converter
US8773102B2 (en) 2011-01-03 2014-07-08 Eta Semiconductor Inc. Hysteretic CL power converter
US8773085B2 (en) 2011-03-22 2014-07-08 Ledillion Technologies Inc. Apparatus and method for efficient DC-to-DC conversion through wide voltage swings
US8718188B2 (en) 2011-04-25 2014-05-06 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for envelope tracking
US9882471B2 (en) 2011-05-05 2018-01-30 Peregrine Semiconductor Corporation DC-DC converter with modular stages
EP3425784B1 (en) 2011-05-05 2023-09-06 PSEMI Corporation Dc-dc converter with modular stages
US10680515B2 (en) 2011-05-05 2020-06-09 Psemi Corporation Power converters with modular stages
US10381924B2 (en) 2011-05-05 2019-08-13 Psemi Corporation Power converters with modular stages
CN102769986B (zh) 2011-05-06 2014-10-15 海洋王照明科技股份有限公司 电子镇流器
US8952570B2 (en) 2011-08-25 2015-02-10 Hamilton Sundstrand Corporation Active damping with a switched capacitor
US8536841B2 (en) 2011-08-28 2013-09-17 Yueh Mei Chiu PWM control circuit of a converter and the control method thereof
US9530761B2 (en) 2011-09-02 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Package systems including passive electrical components
US8743553B2 (en) 2011-10-18 2014-06-03 Arctic Sand Technologies, Inc. Power converters with integrated capacitors
US9007791B2 (en) * 2011-10-27 2015-04-14 Infineon Technologies Ag Digital slope control for switched capacitor dc-dc converter
WO2013086445A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 The Regents Of The University Of California Switched-capacitor isolated led driver
US8723491B2 (en) * 2011-12-19 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Control of power converters with capacitive energy transfer
GB2497970A (en) * 2011-12-23 2013-07-03 Amantys Ltd Power semiconductor switching device controller
US9374020B2 (en) 2012-01-17 2016-06-21 Massachusetts Institute Of Technology Stacked switched capacitor energy buffer circuit architecture
WO2013110090A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 The Ohio State University Enhanced flyback converter
US9407164B2 (en) 2012-02-03 2016-08-02 Massachusetts Institute Of Technology Systems approach to photovoltaic energy extraction
WO2013134573A1 (en) 2012-03-08 2013-09-12 Massachusetts Institute Of Technology Resonant power converters using impedance control networks and related techniques
US8384467B1 (en) 2012-03-22 2013-02-26 Cypress Semiconductor Corporation Reconfigurable charge pump
WO2013147710A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Agency For Science, Technology And Research Iii-nitride high electron mobility transistor structures and methods for fabrication of same
US8830710B2 (en) 2012-06-25 2014-09-09 Eta Devices, Inc. RF energy recovery system
US8760219B2 (en) * 2012-07-09 2014-06-24 Nanya Technology Corp. Current providing circuit and voltage providing circuit
US20140015731A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Rf Micro Devices, Inc. Contact mems architecture for improved cycle count and hot-switching and esd
US10112251B2 (en) * 2012-07-23 2018-10-30 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for providing welding type power
WO2014028441A2 (en) 2012-08-13 2014-02-20 Massachusetts Institute Of Technology Multi-step, switched-capacitor rectifier and dc-dc converter circuits and related techniques
US8503203B1 (en) 2012-10-16 2013-08-06 Arctic Sand Technologies, Inc. Pre-charge of switched capacitor circuits with cascoded drivers
US9166536B2 (en) 2012-10-30 2015-10-20 Eta Devices, Inc. Transmitter architecture and related methods
US8829993B2 (en) 2012-10-30 2014-09-09 Eta Devices, Inc. Linearization circuits and methods for multilevel power amplifier systems
US8824978B2 (en) 2012-10-30 2014-09-02 Eta Devices, Inc. RF amplifier architecture and related techniques
US9853550B2 (en) 2012-10-31 2017-12-26 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for a variable frequency multiplier power converter
WO2014094115A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Gan Systems Inc. Devices and systems comprising drivers for power conversion circuits
US9481588B2 (en) * 2013-01-31 2016-11-01 Reverse Ionizer Systems, Llc Treating liquids with electromagnetic fields
US9203299B2 (en) 2013-03-15 2015-12-01 Artic Sand Technologies, Inc. Controller-driven reconfiguration of switched-capacitor power converter
EP2979354B1 (en) 2013-03-26 2019-04-10 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A voltage modulator
WO2014168911A1 (en) 2013-04-09 2014-10-16 Massachusetts Institute Of Technology Power conservation with high power factor
WO2014169186A2 (en) 2013-04-11 2014-10-16 Lion Semiconductor Inc. Apparatus, systems, and methods for providing a hybrid voltage regulator
US9584024B2 (en) * 2013-06-24 2017-02-28 Illinois Tool Works Inc. Metal working power supply converter system and method
KR102456266B1 (ko) 2013-07-16 2022-10-18 라이온 세미컨덕터 인크. 재구성 가능한 전력 조정기
JP5695782B1 (ja) * 2013-09-12 2015-04-08 住友電気工業株式会社 変圧装置
US10840805B2 (en) * 2013-09-24 2020-11-17 Eta Devices, Inc. Integrated power supply and modulator for radio frequency power amplifiers
US9755672B2 (en) * 2013-09-24 2017-09-05 Eta Devices, Inc. Integrated power supply and modulator for radio frequency power amplifiers
US9601998B2 (en) 2013-10-07 2017-03-21 Lion Semiconductor Inc. Hybrid regulator including a buck converter and a switched capacitor converter
WO2015069516A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-14 Massachusetts Institute Of Technology Switched-capacitor split drive transformer power conversion circuit
US9653386B2 (en) 2014-10-16 2017-05-16 Infineon Technologies Americas Corp. Compact multi-die power semiconductor package
CN106105001B (zh) * 2014-03-14 2019-07-09 北极砂技术有限公司 电荷平衡的电荷泵控制
US9698672B2 (en) * 2014-06-16 2017-07-04 City University Of Hong Kong Input filter for a power electronic system
US9331672B2 (en) * 2014-06-30 2016-05-03 STMicroelectronics (Shenzhen) R&D Co. Ltd Driver circuit with gate clamp supporting stress testing
JP6396730B2 (ja) * 2014-09-19 2018-09-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US9621034B2 (en) * 2014-09-30 2017-04-11 Skyworks Solutions, Inc. Frequency modulation based voltage controller configuration
US10483641B2 (en) * 2014-09-30 2019-11-19 Skyworks Solutions, Inc. Antenna switch modules and methods of making the same
US9425786B2 (en) * 2014-11-17 2016-08-23 General Electric Company System and method for driving a power switch
US10355611B2 (en) * 2014-12-22 2019-07-16 Flex Power Control, Inc. Multi-functional power management system
CN107580748B (zh) 2015-03-13 2022-12-13 佩里格林半导体公司 具有调节电路和开关网络的灵活的电能转换器结构
CN114583944A (zh) * 2015-07-08 2022-06-03 派赛公司 开关电容器电力转换器
US10128365B2 (en) * 2016-03-17 2018-11-13 Cree, Inc. Bypassed gate transistors having improved stability
CN115714534A (zh) * 2016-03-18 2023-02-24 派赛公司 具有模块化级的功率转换器
DE102017106224A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Sma Solar Technology Ag Wechselrichter und Steuerverfahren für einen Wechselrichter
DE102017206254B4 (de) * 2016-04-13 2024-07-11 Dialog Semiconductor (Uk) Limited DC-DC-Umwandlung für Mehrzellen-Batterien
KR102429349B1 (ko) * 2016-04-18 2022-08-03 라이온 세미컨덕터 인크. 재구성 가능한 딕슨 스타 스위치드 커패시터 전압 조정기를 위한 장치, 시스템 및 방법
DE112017002374T5 (de) 2016-05-09 2019-01-17 Psemi Corporation Stromwandler
US9853637B1 (en) * 2016-06-24 2017-12-26 Infineon Technologies Ag Dual gate switch device
US11201548B2 (en) * 2016-12-15 2021-12-14 Foundation For Research And Business, Seoul National University Of Science And Technology Single-stage interleaved soft switching converter
US9865729B1 (en) * 2016-12-20 2018-01-09 Texas Instruments Incorporated Laterally diffused metal oxide semiconductor with segmented gate oxide
EP3349224B1 (en) * 2017-01-12 2020-05-27 Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. Integrated magnetic component and switched mode power converter
US11139808B2 (en) * 2017-02-28 2021-10-05 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device and power conversion system
CN107124166B (zh) * 2017-05-25 2019-07-23 西安交通大学 一种低功耗高速零电流开关
US10978944B2 (en) * 2017-07-20 2021-04-13 Texas Instruments Incorporated Multi-switch voltage regulator
US10756643B2 (en) * 2017-11-24 2020-08-25 University Of Macau Flipping-capacitor rectifier circuit
US10476395B2 (en) * 2017-11-30 2019-11-12 Futurewei Technologies, Inc. Voltage converting system and method of using the same
US10784777B2 (en) * 2017-12-28 2020-09-22 Texas Instruments Incorporated Output current boosting of capacitor-drop power supplies
US10389236B1 (en) * 2018-03-29 2019-08-20 Psemi Corporation Disturbance quelling
US10797660B2 (en) * 2018-04-16 2020-10-06 Maxim Integrated Products, Inc. Multiphase buck-boost amplifier
US10340794B1 (en) * 2018-06-21 2019-07-02 Linear Technology Llc Reverse capacitor voltage balancing for high current high voltage charge pump circuits
US10686411B2 (en) * 2018-06-27 2020-06-16 Zhanming LI Gate drivers and voltage regulators for gallium nitride devices and integrated circuits
WO2020001553A1 (zh) * 2018-06-27 2020-01-02 李湛明 氮化镓器件和集成电路的栅极驱动电路及电压调节器
US10763334B2 (en) * 2018-07-11 2020-09-01 Cree, Inc. Drain and/or gate interconnect and finger structure
US10483352B1 (en) * 2018-07-11 2019-11-19 Cree, Inc. High power transistor with interior-fed gate fingers
US10541606B1 (en) * 2018-07-16 2020-01-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Serial-parallel switch negative charge pump
US10756624B2 (en) * 2018-09-12 2020-08-25 Bel Fuse (Macao Commercial Offshore) Limited Hybrid DC-DC converter
US10770963B2 (en) * 2018-10-30 2020-09-08 Texas Instruments Incorporated DC-DC converter having a switch on-time control loop with a switched-capacitor circuit for error-based adjustment
TWI691155B (zh) * 2018-12-12 2020-04-11 新唐科技股份有限公司 切換式電容直流對直流電源轉換器電路
US11235165B2 (en) * 2019-02-04 2022-02-01 Pacesetter, Inc. Lead impedance monitoring for an implantable medical device
US11633134B2 (en) * 2019-02-07 2023-04-25 The Regents Of The University Of California Self-powered biosensors
US10686367B1 (en) * 2019-03-04 2020-06-16 Psemi Corporation Apparatus and method for efficient shutdown of adiabatic charge pumps
US10601324B1 (en) * 2019-04-17 2020-03-24 Nvidia Corp. Switched tank-transformer based high step-down ratio DC-DC converter
US11417746B2 (en) * 2019-04-24 2022-08-16 Wolfspeed, Inc. High power transistor with interior-fed fingers
US10720913B1 (en) * 2019-05-28 2020-07-21 Infineon Technologies Austria Ag Integrated failsafe pulldown circuit for GaN switch

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11791723B2 (en) 2010-12-30 2023-10-17 Psemi Corporation Switched-capacitor converter configurations with phase switches and stack switches
US10917007B2 (en) 2011-05-05 2021-02-09 Psemi Corporation Power converter with modular stages connected by floating terminals
US11211861B2 (en) 2011-05-05 2021-12-28 Psemi Corporation DC-DC converter with modular stages
US11303205B2 (en) 2011-05-05 2022-04-12 Psemi Corporation Power converters with modular stages
US11316424B2 (en) 2011-05-05 2022-04-26 Psemi Corporation Dies with switches for operating a switched-capacitor power converter
US11764670B2 (en) 2011-05-05 2023-09-19 Psemi Corporation DC-DC converter with modular stages
US11901817B2 (en) 2013-03-15 2024-02-13 Psemi Corporation Protection of switched capacitor power converter

Also Published As

Publication number Publication date
US20180034363A1 (en) 2018-02-01
US8860396B2 (en) 2014-10-14
US11496047B2 (en) 2022-11-08
US20210328506A1 (en) 2021-10-21
US20220140727A1 (en) 2022-05-05
EP4318909A3 (en) 2024-03-06
US9362826B2 (en) 2016-06-07
EP3425784A1 (en) 2019-01-09
CN103650313B (zh) 2018-09-21
GB2505371A (en) 2014-02-26
KR101556838B1 (ko) 2015-10-13
CN103650313A (zh) 2014-03-19
EP4318909A2 (en) 2024-02-07
US20200350818A1 (en) 2020-11-05
CN108964442A (zh) 2018-12-07
US10938300B2 (en) 2021-03-02
EP2705597B1 (en) 2018-08-15
WO2012151466A2 (en) 2012-11-08
US20150102798A1 (en) 2015-04-16
EP2705597A4 (en) 2015-03-18
US20200112247A1 (en) 2020-04-09
US20160322894A1 (en) 2016-11-03
GB2505371B (en) 2018-02-28
US20130229841A1 (en) 2013-09-05
US11817778B2 (en) 2023-11-14
EP2705597A2 (en) 2014-03-12
US9712051B2 (en) 2017-07-18
US10326358B2 (en) 2019-06-18
GB201321282D0 (en) 2014-01-15
EP3425784B1 (en) 2023-09-06
US20230283175A1 (en) 2023-09-07
KR20140015528A (ko) 2014-02-06
US10917007B2 (en) 2021-02-09
US11211862B2 (en) 2021-12-28
WO2012151466A3 (en) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101556838B1 (ko) 모듈형 단계들을 구비한 dc-dc 컨버터
US11764670B2 (en) DC-DC converter with modular stages
US10381924B2 (en) Power converters with modular stages
US20220368222A1 (en) Power converters with modular stages
KR102671328B1 (ko) 레귤레이팅 회로들 및 스위칭 네트워크들을 구비한 유연한 전력 컨버터 구조
KR20180118234A (ko) 모듈러 스테이지들을 갖는 전력 컨버터

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application