TW202022526A - 功率轉換器 - Google Patents

功率轉換器 Download PDF

Info

Publication number
TW202022526A
TW202022526A TW107143362A TW107143362A TW202022526A TW 202022526 A TW202022526 A TW 202022526A TW 107143362 A TW107143362 A TW 107143362A TW 107143362 A TW107143362 A TW 107143362A TW 202022526 A TW202022526 A TW 202022526A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
frequency
circuit
power converter
node
Prior art date
Application number
TW107143362A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI679514B (zh
Inventor
黃柏勳
Original Assignee
新唐科技股份有限公司
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 新唐科技股份有限公司 filed Critical 新唐科技股份有限公司
Priority to TW107143362A priority Critical patent/TWI679514B/zh
Priority to CN201910909009.7A priority patent/CN111277135B/zh
Priority to US16/595,921 priority patent/US11063515B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI679514B publication Critical patent/TWI679514B/zh
Publication of TW202022526A publication Critical patent/TW202022526A/zh

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
    • 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
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0041—Control circuits in which a clock signal is selectively enabled or disabled
    • 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
    • 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
    • H02M3/072—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 adapted to generate an output voltage whose value is lower than the input voltage

Landscapes

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

Abstract

一種功率轉換器，其包括切換式電容轉換電路以及電感式降壓電路。切換式電容轉換電路接收輸入電壓，且根據第一操作頻率操作以將輸入電壓轉換為中間電壓。電感式降壓電路與切換式電容轉換電路串接。電感式降壓電路接收中間電壓，且在第二操作頻率下操作以根據中間電壓於轉換輸出端產生輸出電壓。第一操作頻率由第二操作頻率所決定。

Description

功率轉換器
本發明係有關於一種功率轉換器，特別是有關於一種混和型功率轉換器。
對於習知的降壓轉換器而言，當其電壓轉換率較大時，由於其輸出端相對於接地的電壓應力較大，使得難以實現較高的效率。之後，提出了混和型切換式電容轉換器，其包括第一階的切換式電容轉換器以及第二階的降壓轉換器。與習知的降壓轉換器比較起來，在較大電壓階降的情況下切換式電容轉換器具有較佳的效率。然而，由於切換式電容轉換器以及降壓轉換器各自需要一個專用的振盪器以產生操作所需的基礎時脈信號，增加了混和型切換式電容轉換器的整體尺寸。此外，若切換式電容轉換器的切換操作是發生在降壓轉換器的電感器的電感電流下降時，切換式電容轉換器中會引發大的轉態電流峰值(current spike)，這導致切換式電容轉換器無法具有最佳效率。
因此，本發明提供一種混和式功率轉換器，其藉由控制第一級的切換式電容轉換電路的切換操作時序來提高其效率，而不需專用的時脈產生器。
本發明提供一種功率轉換器，其包括一切換式電容轉換電路以及一電感式降壓電路。切換式電容轉換電路接收輸入電壓，且根據第一操作頻率操作以將輸入電壓轉換為中間電壓。電感式降壓電路與切換式電容轉換電路串接。電感式降壓電路接收中間電壓，且在第二操作頻率下操作以根據中間電壓於轉換輸出端產生輸出電壓。第一操作頻率由第二操作頻率所決定。
在一實施例中，切換式電容轉換電路包括複數開關，且電感式降壓電路包括串接於切換式電容轉換電路與轉換輸出端之間的高側開關與電感器。根據第一操作頻率，切換式電容轉換電路的開關在高側開關導通的期間內進行切換。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係表示根據本發明一實施例的功率轉換器。參閱第1圖，功率轉換器1為一混合式功率轉換器，其包括第一級的切換式電容轉換電路10以及第二級的電感式降壓電路11，且更包括時脈產生電路12。切換式電容轉換電路10接收輸入電壓VIN ，且接收時脈信號CKSC。切換式電容轉換電路10以時脈信號CKSC的頻率fCKSC 作為其操作頻率，使得切換式電容轉換電路10在時脈信號CKSC的頻率fCKSC 下操作，以將輸入電壓VIN 轉換為中間電壓VUNREG 。電感式降壓電路11與切換式電容轉換電路10串接，以接收中間電壓VUNREG 。電感式降壓電路11的一內部電路依據負載大小來產生至少一切換信號HS_ON，以切換信號HS_ON的頻率fHS_ON 作為電感式降壓電路11的操作頻率。電感式降壓電路11在切換信號HS_ON的頻率fHS_ON 下操作，以將中間電壓VUNREG 轉換為輸出電壓VOUT 。在此實施例中，時脈產生電路12接收電感式降壓電路11的切換信號HS_ON。時脈產生電路12偵測切換信號HS_ON的頻率fHS_ON ，且根據偵測到的頻率fHS_ON 來產生時脈信號CKSC。因此，切換式電容轉換電路10的操作頻率(fCKSC )是由電感式降壓電路11的操作頻率(fHS_ON )所決定。下文將詳細說明切換式電容轉換電路10、電感式降壓電路11、以及時脈產生電路12的電路架構與操作。
第2圖為根據本發明一實施例的切換式電容轉換電路10與電感式降壓電路11的電路圖。參閱第2圖，電感式降壓電路11串接於切換式電容轉換電路10的輸出端T10。切換式電容轉換電路10包括兩開關組。切換式電容轉換電路10在操作頻率(fCKSC )下操作且分別透過兩個不同的切換信號控制此兩開關組，使得此兩開關組交替地導通，以將輸入電壓VIN 轉換為中間電壓VUNREG 。以下將以一例子來說明切換式電容轉換電路10的電路架構與操作。參閱第2圖，切換式電容轉換電路10例如包括電容器100以及開關101~104。開關101耦接於輸入電壓VIN 與節點N10之間，開關102耦接於節點N10與輸出端T10之間，開關103耦接於接地端GND與節點N11之間，開關104耦接於節點N11與輸出端T10之間。電容器100耦接於節點N10與N11之間。第一組的開關101與104由相同的切換信號CLK10所控制，以在導通與關閉狀態之間切換。第二組的開關102與103由相同的切換信號CLK11所控制，以在導通與關閉狀態之間切換。在此實施例中，切換信號CLK10與CLK11係由切換式電容轉換電路10的一內部電路根據時脈信號CKSC所產生。基於切換信號CLK10與CLK11的時序，開關101與104的導通期間與開關102與103的導通時間彼此不重疊。在一實施例中，切換信號CLK10與CLK11具有相同的頻率，但切換信號CLK10與CLK11的相位互為反向。如此一來，開關101與104可同時導通，開關102與103可同時導通，但開關101與104不會和開關102與103同時導通。在此實施例中，切換信號CLK10與CLK11的頻率等於切換式電容轉換電路10的操作頻率(fCKSC )，也就是開關101~104的切換頻率等於切換式電容轉換電路10的操作頻率(fCKSC )。在此例子中，切換式電容轉換電路10中產生切換信號CLK10與CLK11的內部電路可直接將時脈信號CKSC輸出作為切換信號CLK10與CLK11中之一者，且將時脈信號CKSC反向後輸出作為切換信號CLK10與CLK11中之另一者。在其他實施例中，切換信號CLK10與CLK11的頻率等於時脈信號CKSC的操作頻率(fCKSC )的1/N，其中，N為一正整數。透過開關101~104的切換操作，切換式電容轉換電路10將輸入電壓VIN 轉換為輸出端T10上的中間電壓VUNREG 。
參閱第2圖，電感式降壓電路11的輸入端T11連接切換式電容轉換電路10的輸出端T10，使得電感式降壓電路11與切換式電容轉換電路10串接。電感式降壓電路11包括輸入電容器110、高側開關111、低側開關112、電感器113、以及輸出電容器114。輸入電容器110耦接於輸入端T11與接地端GND之間，且由中間電壓VUNREG 充電。高側開關111耦接於輸入端T11與節點N12之間。低側開關112耦接於節點N12與接地端GND之間。電感器113耦接於節點N12與轉換輸出端T12之間。輸出電容器114耦接於轉換輸出端T12與接地端GND之間。高側開關111由切換信號HS_ON所控制，以在導通與關閉狀態之間切換。詳細來說，每當切換信號HS_ON發生一致能脈波(即切換信號HS_ON處於高位準)時，高側開關111導通。低側開關112由切換信號LS_ON所控制，以在導通與關閉狀態之間切換。在此實施例中，切換信號HS_ON與LS_ON係由電感式降壓電路11的上述內部電路所產生。高側開關111的導通期間與低側開關112的導通時間彼此不重疊。在一實施例中，切換信號HS_ON與LS_ON具有相同的頻率，但切換信號HS_ON與LS_ON的相位互為反向。如此一來，高側開關111不會和低側開關112同時導通。透過高側開關111與低側開關112切換操作，電感式降壓電路11根據中間電壓VUNREG 於轉換輸出端T12上產生輸出電壓VOUT 。
根據高側開關111與低側開關112的導通/關斷狀態，電感式降壓電路11可在兩個模式下操作以產生輸出電壓VOUT 。參閱第3A圖，當高側開關111根據切換信號HS_ON而導通且低側開關112根據切換信號LS_ON而關斷時，電感式降壓電路11處於軟充電(soft-charging)模式。在軟充電模式下，產生了自輸入電容器110抽取且流經輸入端T11、高側開關111、與電感器113的電流IHS 。參閱第3B圖，當高側開關111根據切換信號HS_ON而關斷且低側開關112根據切換信號LS_ON而導通時，電感式降壓電路11處於硬充電(hard-charging)模式。在硬充電模式下，產生了流經低側開關112與電感器113的電流ILS 。
如上所述，切換式電容轉換電路10的開關101~104在導通狀態與關斷狀態之間切換。當開關101~104切換時，會在流經電容器100的電流上引起轉態電流峰值(transient current spile)，這降低了切換式電容轉換電路10的效率。為了要消除上述的轉態電流峰值，可設置與電容器100串接的一定電流負載。如第3A圖所示，在軟充電模式下，高側開關111導通，且電感器113與電容器100串接。由於電感電流的連續性，在軟充電模式時的電感器113可視為與電容器100串接的一定電流負載。因此，開關101~104在高側開關111導通的期間內切換，可消除上述的轉態電流峰值。
根據上述，高側開關111的切換係由切換信號HS_ON所控制。因此，本案所提出的時脈產生電路12係根據切換信號HS_ON來產生控制開關101~104切換的時脈信號CKSC，也就是時脈信號CKSC的頻率(fCKSC )是由切換信號HS_ON的頻率(fHS_ON )所決定，使得開關101~104是在高側開關111導通的期間內切換。第4圖係表示根據本發明一實施例的時脈產生電路12。參閱第4圖，時脈產生電路12接收中間信號VUNREG 、切換信號HS_ON、以及輸出電壓VOUT ，且包括頻率偵測電路40、相位偵測電路41、以及除頻電路42。頻率偵測電路40包括電流源400、開關401與402、電容器403、以及比較器404。電流源400耦接功率轉換器1的操作電壓VDD，且提供充電電流ICH 。開關401耦接於電流源400與節點N40之間，且由切換信號HS_ON所控制。電容器403耦接於節點N40與N41之間。頻率偵測電路40透過節點N41接收輸出電壓VOUT 。開關402耦接於節點N40與N41之間。比較器404的正輸入端耦接節點N40，且其負輸入端接收中間電壓VUNREG 。比較器404執行比較操作，且根據比較結果於其輸出端上產生一頻率信號S40。相位偵測電路41包括D型正反器410。D型正反器410的輸入端D接收頻率信號S40，其時脈端CK接收切換信號HS_ON，且其輸出端Q產生一偵測信號RST。在此實施例中，除頻器42係以一除2的除頻器來實現。參閱第4圖，除頻器42包括D型正反器420。D型正反器420的輸入端D與反相輸出端
Figure 02_image001
連接，其時脈端CK接收偵測信號RST，且其輸出端Q產生時脈信號CKSC，其中，時脈信號CKSC與反相輸出端
Figure 02_image001
的信號互為反相。
如第4圖所示，開關401由切換信號HS_ON所控制。詳細來說，每當切換信號HS_ON具有一致能脈波(處於高位準)時，開關401導通，且電流源400的充電電流ICH 對電容器403充電。因此，節點N40上的斜坡電壓Vramp由輸出電壓VOUT 的位準逐漸地往上升。當開關402導通時，電容器403放電，且斜坡電壓Vramp重置為輸出電壓VOUT 的位準。比較器404比較斜坡電壓Vramp與中間電壓VUNREG 。當斜坡電壓Vramp小於中間電壓VUNREG ，頻率信號S40處於一低位準。一旦斜坡電壓Vramp大於中間電壓VUNREG ，頻率信號S40則轉變為高位準。根據上述對電容器403的充電操作，當切換信號HS_ON的頻率越快，斜坡電壓Vramp則上升地越快，使得頻率信號S40在短時間內由低位準轉換為高位準。因此可知，頻率信號S40的頻率與切換信號HS_ON的頻率相關聯，尤其是，頻率信號S40的頻率正比於切換信號HS_ON的頻率。根據上述，頻率偵測電路40係操作來偵測切換信號HS_ON的頻率，且產生可表示切換信號HS_ON的頻率的頻率信號S40。
在D型正反器410的操作下，當切換信號HS_ON處於高位準時，偵測信號RST的位準隨著頻率信號S40變化。詳細來說，當切換信號HS_ON處於高位準而頻率信號S40處於低位準時，偵測信號RST處於一低位準(即D型正反器410反致能偵測信號RST)；當偵測切換信號HS_ON與頻率信號S40處於高位準(切換信號HS_ON與頻率信號S40同相)時，偵測信號RST則轉換為一高位準(即D型正反器410致能偵測信號RST)。因此可知，相位偵測電路41透過D型正反器410的操作來偵測切換信號HS_ON與頻率信號S40之間的相位關係，且產生偵測信號RST來表示前述的相位關係。此外，當偵測信號RST處於高位準時，開關402導通，以重置斜坡電壓Vramp為輸出電壓VOUT 的位準。在D型正反器420的操作下，所產生的時脈信號CKSC的頻率等於偵測信號RST的頻率的1/2。
根據上述，偵測信號RST的位準轉換是發生在切換信號HS_ON處於高位準時。因此，根據偵測信號RST而產生的時脈信號CKSC的位準轉換也發生在切換信號HS_ON處於高位準時。由於切換信號CLK10與CLK11的頻率等於時脈信號CKSC的頻率(fCKSC )，切換信號CLK10與CLK11的位準轉換也發生在切換信號HS_ON處於高位準時。透過切換信號HS_ON與切換信號CLK10與CLK11的控制，使得開關101~104係在高側開關111導通的期間內切換，如此一來消除了轉態電流峰值。
根據本發明的實施例，功率轉換器1不需要專用於切換式電容轉換電路10的振盪器。功率轉換器1係根據電感式降壓電路11所使用的切換信號HS_ON來產生控制切換式電容轉換電路10的時脈信號CKSC。此外，透過時脈信號CKSC的控制，切換式電容轉換電路10中的開關101~104係在電感式降壓電路11的軟充電模式下切換，避免了轉態電流峰值的發生，使得切換式電容轉換電路10的效率提高。
1:功率轉換器 10:切換式電容轉換電路 11:電感式降壓電路 12:時脈產生電路 40:頻率偵測電路 41:相位偵測電路 42:除頻電路 100:電容器 101…104:開關 110:輸入電容器 111:高側開關 112:低側開關 113:電感器 114:輸出電容器 400:電流源 401、402:開關 403:電容器 404:比較器 410、420:D型正反器 CKSC:時脈信號 CLK10、CLK11:切換信號 GND:接地端 HS_ON:切換信號 LS_ON:切換信號 ICH:充電電流 IHS、ILS:電流 N10、N11、N12、N40、N41:節點 RST:偵測信號 S40:頻率信號 T10、Q、
Figure 02_image001
:輸出端 T11:輸入端 T12:轉換輸出端 VIN:輸入電壓 VOUT:輸出電壓 VUNREG:中間電壓 Vramp:斜坡電壓 fCKSC、fHS_ON:頻率
第1圖表示根據本發明一實施例的功率轉換器。 第2圖為根據本發明一實施例的切換式電容轉換電路與電感式降壓電路的電路圖。 第3A圖為根據本發明一實施例，電感式降壓電路在軟充電(soft-charging)模式下的操作示意圖。 第3B圖為根據本發明一實施例，電感式降壓電路在硬充電(hard-charging)模式下的操作示意圖。 第4圖表示根據本發明一實施例的時脈產生電路。
1:功率轉換器
10:切換式電容轉換電路
11:電感式降壓電路
12:時脈產生電路
CKSC:時脈信號
HS_ON:切換信號
VIN:輸入電壓
VOUT:輸出電壓
VUNREG:中間電壓
fCKSC、fHS_ON:頻率

Claims (10)

  1. 一種功率轉換器，包括： 一切換式電容轉換電路，接收一輸入電壓，且根據一第一操作頻率操作以將該輸入電壓轉換為一中間電壓；以及 一電感式降壓電路，與該切換式電容轉換電路串接，接收該中間電壓，且在一第二操作頻率下操作以根據該中間電壓於一轉換輸出端產生一輸出電壓； 其中，該第一操作頻率由該第二操作頻率所決定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之功率轉換器，其中，該切換式電容轉換電路包括複數開關，且該電感式降壓電路包括串接於該切換式電容轉換電路與該轉換輸出端之間的一高側開關與一電感器；以及 其中，根據該第一操作頻率，該切換式電容轉換電路的該等開關在該高側開關導通的期間內進行切換。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之功率轉換器，其中，該切換式電容轉換電路根據具有該第一操作頻率的一時脈信號操作，該電感式降壓電路包括串接於該切換式電容轉換電路與該轉換輸出端之間的一高側開關與一電感器，且該高側開關受控於具有該第二操作頻率的一第一切換信號；以及 其中，該功率轉換器更包括一時脈產生器，該時脈產生器接收該第一切換信號，且根據該第一切換信號來產生該時脈信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之功率轉換器，其中，該時脈產生器包括： 一頻率偵測電路，接收該第一切換信號，且偵測該第一切換信號的頻率以產生一頻率信號； 一相位偵測電路，接收該第一切換信號以及該頻率信號，且產生一偵測信號，其中，當該第一切換信號與該頻率信號同相時，該相位偵測電路致能該偵測信號；以及 一除頻電路，接收該偵測信號，且根據該偵測信號產生具有該第一操作頻率的該時脈信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之功率轉換器，其中，該時脈信號的該第一操作頻率為該偵測信號的1/2倍。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之功率轉換器，其中，該頻率偵測電路包括： 一電流源，提供一充電電流； 一第一開關，耦接於該電流源與一第一節點之間，且受控於該第一切換信號； 一電容器，耦接於該第一節點與一第二節點之間，其中，一斜坡電壓產生於該第一節點，且該頻率偵測電路透過該第二節點接收該輸出電壓； 一第二開關，耦接於該第一節點與該第二節點之間；以及 一比較器，具有耦接該第一節點的一正輸入端以及接收該中間電壓的一負輸入端，且比較該斜坡電壓與該中間電壓以產生該頻率信號。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之功率轉換器，其中，該相位偵測電路包括： 一D型正反器，具有接收該偵測信號的一輸入端、接收該第一切換信號的一時脈端、以及產生該偵測信號的一輸出端。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之功率轉換器，其中，該除頻電路包括： 一D型正反器，具有一輸入端、接收該偵測信號的一時脈端、產生該時脈信號的一輸出端、以及一反相輸出端。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之功率轉換器，其中，該切換式電容轉換電路包括複數第一開關以及複數第二開關，該等第一開關與該等第二開關在該第一操作頻率下切換，且該等第一開關的導通期間與該等第二開關的導通期間彼此不重疊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之功率轉換器，其中，該電感式降壓電路之一輸入端接收該中間電壓，且包括： 一輸入電容器，耦接該電感式降壓電路之該輸入端與一接地端之間； 一高側開關，耦接於該電感式降壓電路之該輸入端與一第一節點之間； 一低側開關，耦接於該第一節點與該接地端之間； 一電感器，耦接於該第一節點與該轉換輸出端之間；以及 一輸出電容器，耦接於該轉換輸出端與該接地端之間； 其中，該高側開關的導通期間與該低側開關的導通期間彼此不重疊。
TW107143362A 2018-12-04 2018-12-04 功率轉換器 TWI679514B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107143362A TWI679514B (zh) 2018-12-04 2018-12-04 功率轉換器
CN201910909009.7A CN111277135B (zh) 2018-12-04 2019-09-25 功率转换器
US16/595,921 US11063515B2 (en) 2018-12-04 2019-10-08 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107143362A TWI679514B (zh) 2018-12-04 2018-12-04 功率轉換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI679514B TWI679514B (zh) 2019-12-11
TW202022526A true TW202022526A (zh) 2020-06-16

Family

ID=69582610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107143362A TWI679514B (zh) 2018-12-04 2018-12-04 功率轉換器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11063515B2 (zh)
CN (1) CN111277135B (zh)
TW (1) TWI679514B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI778564B (zh) * 2021-03-31 2022-09-21 新唐科技股份有限公司 功率轉換器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220166339A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-26 Richtek Technology Corporation High efficiency charging system and power conversion circuit thereof
CN113992003A (zh) * 2021-09-24 2022-01-28 南京矽力微电子技术有限公司 功率转换模块及功率转换器
TWI811085B (zh) * 2021-11-26 2023-08-01 立錡科技股份有限公司 混合型切換式電源轉換器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8212541B2 (en) * 2008-05-08 2012-07-03 Massachusetts Institute Of Technology Power converter with capacitive energy transfer and fast dynamic response
KR100930415B1 (ko) * 2008-05-09 2009-12-08 주식회사 하이닉스반도체 클럭 제어 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치
CN103650313B (zh) * 2011-05-05 2018-09-21 北极砂技术有限公司 具有模块化的级的dc-dc转换器
US8723491B2 (en) * 2011-12-19 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Control of power converters with capacitive energy transfer
CN103929057A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 立锜科技股份有限公司 具有电荷泵的切换式电源供应器
US9712063B2 (en) * 2013-04-15 2017-07-18 Futurewei Technologies, Inc. Apparatus and method for loosely regulated power converters
US9450491B2 (en) * 2014-10-23 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Circuits and methods providing three-level signals at a synchronous buck converter
WO2017007991A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Arctic Sand Technologies, Inc. Switched-capacitor power converters
US9595871B1 (en) * 2015-12-21 2017-03-14 Texas Instruments Deutschland Gmbh High efficiency inductive capacitive DC-DC converter
WO2017195592A1 (ja) * 2016-05-10 2017-11-16 株式会社村田製作所 パワーコンバータユニット
WO2017217248A1 (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社村田製作所 パワーコンバータユニット
WO2017217250A1 (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 株式会社村田製作所 パワーコンバータユニット
TWI689161B (zh) * 2018-12-22 2020-03-21 新唐科技股份有限公司 功率轉換器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI778564B (zh) * 2021-03-31 2022-09-21 新唐科技股份有限公司 功率轉換器
US11876443B2 (en) 2021-03-31 2024-01-16 Nuvoton Technology Corporation Hybrid switched-capacitor converter

Also Published As

Publication number Publication date
US20200177081A1 (en) 2020-06-04
US11063515B2 (en) 2021-07-13
CN111277135A (zh) 2020-06-12
CN111277135B (zh) 2021-11-16
TWI679514B (zh) 2019-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111277135B (zh) 功率转换器
CN103780097B (zh) 开关型功率变换器、时钟模块、控制电路及相关控制方法
TWI689161B (zh) 功率轉換器
US9263941B2 (en) Power factor-corrected resonant converter and parallel power factor-corrected resonant converter
CN112104203B (zh) 开关限流电路及电源芯片
US20200076305A1 (en) Electronic converter and method of operating an electronic converter
CN116111840A (zh) 一种高效率快速瞬态响应的双相Buck电路电源管理芯片
US6646513B1 (en) Oscillator circuit having an improved capacitor discharge circuit
TWI778564B (zh) 功率轉換器
JP2004282352A (ja) 鋸波発生回路
JP6614818B2 (ja) 昇降圧ｄｃ／ｄｃコンバータ
US20230396164A1 (en) A power converter with inductor current monitoring circuit
US8446129B2 (en) Digital flash charger controller
CN112467976B (zh) 开关变换器及其控制电路和控制方法
TWI818588B (zh) 切換電容式電壓轉換電路
CN107040136B (zh) 开关电源及其控制电路
TWI822546B (zh) 切換電容式電壓轉換電路及切換電容轉換器控制方法
US10992232B2 (en) DC-DC converter system with configurable phase shift synchronization
TWI746163B (zh) 諧振切換式電源轉換器
US20230361674A1 (en) Switched capacitor voltage converter circuit and switched capacitor converter control method
Yu et al. Multi-Modes Hybrid Switched-Capacitor Converter Adapting Ultra-Wide Voltage Conversion Ratio Applications
CN118117855A (zh) 切换式电源供应器及其控制方法
CN115133757A (zh) 开关变换器及其控制电路
CN118367757A (zh) Buck-Boost开关变换器的控制电路及控制方法
CN117439385A (zh) 用于开关变换器的控制电路、开关变换器及控制方法