TW202147760A - 兩級電源轉換器 - Google Patents

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Abstract

一種兩級電源轉換器包含：一諧振切換式電容轉換器(resonant switched-capacitor converter, RSCC)，用以接收輸入電壓而產生第一級電壓；一電壓調節器，用以接收該第一級電壓而產生輸出電壓；及一通訊界面及控制電路，用以產生一充電操作訊號、至少一放電操作訊號與一切換訊號，其中該充電操作訊號與該至少一放電操作訊號用以控制該RSCC以分別進行一充電程序及至少一放電程序，且該切換訊號用以控制該電壓調節器，以同步該RSCC之一諧振頻率與該電壓調節器之一切換頻率；其中該通訊界面及控制電路於該至少一放電程序結束後調節一延遲時間，且於該延遲時間結束時點，起始該充電程序。

Description

兩級電源轉換器
本發明係有關於一種兩級電源轉換器，特定而言係有關於一種能夠同步切換頻率之兩級電源轉換器。
圖1係顯示習知的電源轉換器。於充電操作中，開關Q1、Q3、Q5、Q8、Q9係導通，開關Q2、Q4、Q6、Q7、Q10係不導通，使得電容C1串聯電感L1於輸入電壓VIN及輸出電壓VOUT之間，且電容C2串聯電容C3及電感L2於接地電位及輸出電壓VOUT之間。於放電操作中，開關Q2、Q4、Q6、Q7、Q10係導通，開關Q1、Q3、Q5、Q8、Q9係不導通，使得電感L1串聯電容C1、電容C2於接地電位及輸出電壓VOUT之間，且電感L2串聯電容C3於接地電位及輸出電壓VOUT之間。此習知的電源轉換器之電容需要耐較高的額定電壓，例如電容C1的直流偏壓是輸出電壓的3倍Vc1=3VOUT、電容C2的直流偏壓是輸出電壓的2倍Vc2=2VOUT、電容C3的直流偏壓與輸出電壓相當Vc3=VOUT，因為電容之直流偏壓相對較高，故此習知電源轉換器需要使用具有較大體積的電容。此外，電容的電容值通常會隨著直流偏壓的上升而降低，當輸入電壓的範圍是在36V及76V之間時，電容C1的直流偏壓範圍會是在27V及57V之間，由於直流偏壓的變化範圍較廣，故此習知電源轉換器之電容值變化相當大，其諧振頻率也會隨著電容的變化而改變。如此會造成較大的切換電源損耗並且需要複雜的控制來改變電源轉換效率。再者，此習知電源轉換器之輸入電壓VIN與輸出電壓VOUT之電壓轉換比率僅可為4:1或2:1，並無法進行3:1的電壓轉換比率。
有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種創新的電源轉換器。
於一觀點中，本發明提供一種兩級電源轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，包含：一諧振切換式電容轉換器(resonant switched-capacitor converter, RSCC)，用以接收該輸入電壓，而產生一第一級電壓；一電壓調節器，用以接收該第一級電壓，而產生該輸出電壓；以及一通訊界面及控制電路，用以產生一充電操作訊號、至少一放電操作訊號與一切換訊號，其中該充電操作訊號與該至少一放電操作訊號用以控制該RSCC，且該切換訊號用以控制該電壓調節器，以同步該RSCC之一諧振頻率與該電壓調節器之一切換頻率；其中該RSCC包含：複數電容；複數開關，與該複數電容對應耦接，每一該開關根據所對應之該充電操作訊號或該放電操作訊號，以切換所對應之該電容之電連接關係；至少一充電電感，與該複數電容中之至少其中之一對應串聯；以及至少一放電電感，與該複數電容中之至少其中之一對應串聯；其中，該充電操作訊號與該至少一放電操作訊號，分別各自切換至一導通位準一段導通期間，且該複數段導通期間彼此不重疊，以使一充電程序與至少一放電程序彼此不重疊；其中，在該充電程序中，藉由該充電操作訊號控制該複數開關的切換，使該複數電容與該至少一充電電感彼此串聯於該輸入電壓與該第一級電壓之間，以形成一充電路徑；其中，在該至少一放電程序中，藉由該至少一放電操作訊號控制該複數開關的切換，使每一該電容與對應之該放電電感串聯於該第一級電壓與一接地電位間，以同時形成或輪流形成複數放電路徑；其中，該充電程序與該至少一放電程序彼此重複地交錯排序，以將該輸入電壓轉換為該第一級電壓；其中該通訊界面及控制電路於該至少一放電程序結束後調節一延遲時間，且於該延遲時間結束時點，起始該充電程序，並於該延遲時間中，保持該複數開關不導通。
於一實施例中，該通訊界面及控制電路調整該延遲時間，以調整該RSCC之該諧振頻率。
於一實施例中，上述兩級電源轉換器可更包含一電源供應單元，用以提供該輸入電壓。
於一實施例中，該輸出電壓用以供應電源予一中央處理單元(center processing unit, CPU)、一圖形處理單元(graphic processing unit, GPU)或一記憶單元，且該通訊界面及控制電路調整該充電操作訊號、該至少一放電操作訊號與該切換訊號，以調節該輸入電壓與該第一級電壓之比例。
於一實施例中，該至少一充電電感為單一個充電電感，該至少一放電電感為單一個放電電感。
於一實施例中，該單一個充電電感之電感值相等於該單一個放電電感之電感值。
於一實施例中，該至少一充電電感與該至少一放電電感為單一個相同電感。
於一實施例中，該單一個相同電感為可變電感。
於一實施例中，該充電程序具有一充電諧振頻率，且該至少一放電程序具有一放電諧振頻率，且該充電諧振頻率與該放電諧振頻率相同。
於一實施例中，該充電程序具有一充電諧振頻率，且該至少一放電程序具有一放電諧振頻率，且該充電諧振頻率與該放電諧振頻率不同。
於一實施例中，調整該充電程序的持續時間，以達到柔性切換(soft switching)之零電壓切換。
於一實施例中，調整該至少一放電程序的持續時間，以達到柔性切換(soft switching)之零電壓切換。
於一實施例中，該諧振切換式電容轉換器為雙向諧振切換式電容轉換器。
於一實施例中，該諧振切換式電容轉換器之該輸入電壓與該第一級電壓之電壓轉換比率為4:1、3:1或2:1。
本發明之一優點在於本發明可調整延遲時間、可調整諧振切換式電容轉換器之諧振頻率及電壓調節器之切換頻率，且可降低諧振切換式電容轉換器之諧振頻率及電壓調節器之切換頻率以改善低負載時的效率。
本發明之另一優點在於本發明可同步諧振切換式電容轉換器之諧振頻率與電壓調節器之切換頻率以改善電磁干擾過濾的效能、可使諧振切換式電容轉換器達到具有零電流切換(ZCS)或零電壓切換(ZVS)的柔性切換以用於高電源效率、可藉由設定開關而更具彈性地調變諧振切換式電容轉換器之電壓轉換比率。
本發明之又一優點在於本發明可使諧振切換式電容轉換器之所有諧振電容具有相同的額定電流及額定電壓而能夠使用較小體積的電容，且可降低諧振切換式電容轉換器之電壓應力。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各電路間之耦接關係，以及各訊號波形之間之關係，至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
圖2係根據本發明之一實施例顯示一兩級電源轉換器之方塊示意圖。請參照圖2，本發明之兩級電源轉換器20包含一諧振切換式電容轉換器(resonant switched-capacitor converter, RSCC)201、一電壓調節器202以及一通訊界面及控制電路203。電壓調節器202係耦接至諧振切換式電容轉換器201，而通訊界面及控制電路203係耦接至諧振切換式電容轉換器201及電壓調節器202兩者。諧振切換式電容轉換器201係用以接收輸入電壓Vin，而產生第一級電壓Vfs。電壓調節器202係用以接收上述第一級電壓Vfs，而產生輸出電壓Vout。通訊界面及控制電路203係用以產生一充電操作訊號、至少一放電操作訊號與一切換訊號。充電操作訊號與至少一放電操作訊號係用以控制諧振切換式電容轉換器201，而切換訊號係用以控制電壓調節器202，以同步諧振切換式電容轉換器201之一諧振頻率與電壓調節器202之一切換頻率。
如圖2所示，電壓調節器202及通訊界面及控制電路203可分別進一步耦接至中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204，輸出電壓Vout係用以供應電源予中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204。其中，中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204例如可為中央處理單元(center processing unit, CPU)、圖形處理單元(graphic processing unit, GPU)與記憶單元之其中之一或其組合電路。
於一實施例中，通訊界面及控制電路203可根據中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204的負載需求而調整充電操作訊號、至少一放電操作訊號與切換訊號，以調節輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之比例及第一級電壓Vfs與輸出電壓Vout之比例。於一實施例中，上述調整充電操作訊號及/或至少一放電操作訊號可包含將充電操作訊號及/或至少一放電操作訊號之上升切換時點延遲一延遲時間，以調節輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之比例。於另一實施例中，通訊界面及控制電路203可根據中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204的負載需求而調整充電操作訊號、至少一放電操作訊號與切換訊號，以調整諧振切換式電容轉換器201之諧振頻率及電壓調節器202之切換頻率。於一實施例中，上述調整充電操作訊號及/或至少一放電操作訊號可包含將充電操作訊號及/或至少一放電操作訊號之上升切換時點延遲一延遲時間，以調整諧振切換式電容轉換器201之諧振頻率。上述通訊界面例如但不限於I2 C (Inter-Integrated Circuit)介面。
本發明優於先前技術之處，至少有以下幾項：一是根據本發明，藉由通訊界面及控制電路203整合調整充電操作訊號之頻率及/或至少一放電操作訊號之頻率及/或前述延遲時間，可以將兩級電源轉換器之第一級轉換器(即諧振切換式電容轉換器)與第二級轉換器(即電壓調節器)之功率轉換效率做最佳化調整；二是於中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204為輕載時，根據本發明可降低充電操作訊號之頻率及/或至少一放電操作訊號之頻率以提高功率轉換效率；三是根據本發明，藉由通訊界面及控制電路203同步充電操作訊號之頻率、至少一放電操作訊號及操作訊號，可以降低電磁干擾(electromagnetic interference, EMI)；四是根據本發明，可以在兩級電源轉換器中，達成柔性切換，進而達到零電流切換或零電壓切換，以提高功率轉換效律；五是根據本發明，諧振切換式電容轉換器具有可調整的電壓轉換比例，例如諧振切換式電容轉換器之輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之電壓轉換比率可為4:1、3:1或2:1；六是在相同的輸入電壓範圍，根據本發明之諧振切換式電容轉換器可採用體積較小的電容來達成相同的轉換比例。
圖3係根據本發明之另一實施例顯示一兩級電源轉換器之方塊示意圖。本實施例與圖2之實施例之不同在於本實施例更包含了電源供應單元305。本實施例中之諧振切換式電容轉換器301、電壓調節器302、通訊界面及控制電路303及中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元304係類似於圖2之諧振切換式電容轉換器201、電壓調節器202、通訊界面及控制電路203及中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元204，故不贅述。如圖3所示，本發明之兩級電源轉換器30可更包含一電源供應單元305，其耦接至諧振切換式電容轉換器301，用以提供輸入電壓Vin。於一實施例中，電源供應單元305可包含一電磁干擾抑制器，其具有一過濾頻段，前述同步的諧振切換式電容轉換器301之諧振頻率與電壓調節器302之切換頻率可位於前述電磁干擾抑制器之過濾頻段之內，藉此可同時過濾掉諧振切換式電容轉換器301及電壓調節器302之電磁雜訊而提升電磁干擾的過濾效果。
圖4係根據本發明之一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器401之電路示意圖。本實施例係多個電容共用一充電電感或一放電電感，藉此無論電容數量為多少，都只需要一個充電電感及一個放電電感，可進一步減少電感的數量。如圖4所示，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器401包含電容C1、C2、C3、開關Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、充電電感L1以及放電電感L2。開關Q1-Q3分別與對應之電容C1-C3串聯，而開關Q4與充電電感L1串聯。應注意者為，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器401中的電容數量並不限於本實施例的三個，亦可為二個或四個以上，本實施例所顯示之元件數量僅用以說明本發明並不用限制本發明。
如圖4所示，開關Q5之一端耦接至開關Q1與電容C1之間的節點，開關Q6之一端耦接至開關Q2與電容C2之間的節點，而開關Q7之一端耦接至開關Q3與電容C3之間的節點。開關Q8之一端耦接至電容C1與開關Q2之間的節點，開關Q9之一端耦接至電容C2與開關Q3之間的節點，而開關Q10之一端耦接至電容C3與開關Q4之間的節點。如圖4所示，開關Q5-Q7之另一端共同電連接至一節點後，串聯至放電電感L2。開關Q8-Q10之另一端係共同耦接至接地電位。充電電感L1及放電電感L2的另一端係共同耦接至第一級電壓Vfs，開關Q1之另一端耦接至輸入電壓Vin。通訊界面及控制電路403係用以產生充電操作訊號GA與放電操作訊號GB，以分別對應一充電程序與一放電程序，而操作對應之複數開關Q1-Q10，以切換所對應之電容C1-C3之電連接關係。
開關Q1-Q10可根據通訊界面及控制電路403所產生之充電操作訊號GA、放電操作訊號GB，切換所對應之電容C1-C3與充電電感L1及放電電感L2之電連接關係。於一實施例中，充電操作訊號GA與放電操作訊號GB，分別各自切換至一導通位準一段導通期間，上述複數段導通期間彼此不重疊。
在一充電程序中，根據充電操作訊號GA，開關Q1-Q4係為導通，開關Q5-Q10係為不導通，使得電容C1-C3彼此串聯後與充電電感L1串聯於輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之間，以形成一充電路徑。在一放電程序中，根據放電操作訊號GB，開關Q5-Q10係導通，開關Q1-Q4係不導通，使電容C1、電容C2及電容C3彼此並聯後串聯放電電感L2，而形成複數放電路徑。
於一實施例中，通訊界面及控制電路403於放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始充電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路403於充電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器401之諧振頻率。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器401之輸入電壓Vin及第一級電壓Vfs的比例。
應注意者為，上述充電程序與上述放電程序係於不同的時間段重複地交錯進行，而非同時進行。其中，充電程序與放電程序彼此重複地交錯排序，以將輸入電壓Vin轉換為第一級電壓Vfs。於本實施例中，每個第一電容C1、C2、C3的直流偏壓均為Vo，故本實施例中的第一電容C1、C2、C3相對於先前技術，在相同的輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs的應用中，僅需要承受較低的額定電壓，故可使用較小體積的電容器。
於一實施例中，上述充電程序之充電諧振頻率與上述放電程序之放電諧振頻率相同。於一實施例中，上述充電程序之充電諧振頻率與上述放電程序之放電諧振頻率不同。於一實施例中，上述諧振切換式電容轉換器401可為雙向諧振切換式電容轉換器。所謂雙向諧振切換式電容轉換器，係指輸入端(提供輸入電壓Vin)與輸出端(提供第一級電壓Vfs)的角色對調，意即在如圖4所示的實施例中，諧振切換式電容轉換器401可將第一級電壓Vfs轉換為輸入電壓Vin。於一實施例中，上述諧振切換式電容轉換器401之輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之電壓轉換比率可為4:1、3:1或2:1。
於一實施例中，上述充電程序的持續時間(Ton1)係與上述充電程序之充電諧振頻率(fr1)相關。於一較佳實施例中，上述充電程序的持續時間(Ton1)係與充電程序之充電諧振電流之正半波相關，例如開關Q1-Q4之導通時點及不導通時點係大致上同步於充電程序之一充電諧振電流之正半波之起始時點及結束時點。於一實施例中，上述放電程序的持續時間(Ton2)係與上述放電程序之放電諧振頻率(fr2)相關。於一較佳實施例中，上述放電程序的持續時間(Ton2)係與放電程序之放電諧振電流之正半波相關，例如開關Q5-Q10之導通時點及不導通時點係大致上同步於放電程序之一放電諧振電流之正半波之起始時點及結束時點。
於上述充電程序之充電諧振頻率(fr1)等於上述放電程序之放電諧振頻率(fr2)的實施例中，當上述充電程序的持續時間(Ton1)等於上述放電程序的持續時間(Ton2)時，例如大致上等於百分之五十之工作週期時，藉此可於流經開關的電流皆在其正半波相對較低位準的時點切換，以達成柔性切換。在一種較佳的實施例中，可達到零電流切換(zero current switch, ZCS)。
此外需說明的是：因電路零件的本身之寄生效應或是零件間相互的匹配不一定為理想，因此，雖然欲使充電程序的持續時間等於放電程序的持續時間(也就是於此實施例中充電程序的持續時間為百分之五十之工作週期)，以達到柔性切換(soft switching)之零電流切換。但實際可能並無法準確地為百分之五十之工作週期，而僅是接近百分之五十之工作週期，亦即，根據本發明，可接受由於電路的不理想性而使充電程序的持續時間與百分之五十之工作週期間具有一定程度的誤差，此即前述之放電至「大致上」為百分之五十之工作週期之意，本文中其他提到「大致上」之處亦同。
於一實施例中，上述充電程序的持續時間小於特定比例之工作週期一段預設期間，例如小於百分之五十之工作週期一段預設期間；藉此提前不導通開關Q1-Q4後仍維持有微小的電流，流經充電電感L1，因此，即可將開關Q10中，儲存於其中之寄生電容的累積電荷透過開關Q4之寄生二極體帶走，而降低開關Q10的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間，而達到零電壓切換(zero voltage switch，ZVS)。於一實施例中，相對地，上述放電程序的持續時間大於特定比例之工作週期一段預設期間，例如大於百分之五十之工作週期一段預設期間；藉此，延後不導通開關Q5-Q10後放電電感L2的負電流會通過開關Q5的寄生二極體而對開關Q1的寄生電容進行充電，而降低開關Q1的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間，而達到零電壓切換。
圖5係根據本發明之一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之電路示意圖。本實施例與圖4之實施例的不同在於，本實施例之放電程序為複數。通訊界面及控制電路503係用以產生充電操作訊號GA與複數放電操作訊號GB1、GB2與GB3，以分別對應一充電程序與三放電程序，而操作對應之複數開關Q1-Q10，以切換所對應之電容C1-C3之電連接關係。
開關Q1-Q10可根據通訊界面及控制電路503所產生之充電操作訊號GA、放電操作訊號GB1、GB2與GB3，切換所對應之電容C1-C3與充電電感L1及放電電感L2之電連接關係。於一實施例中，充電操作訊號GA與放電操作訊號GB1、GB2與GB3，分別各自切換至一導通位準一段導通期間，上述複數段導通期間彼此不重疊。
舉例而言，在一充電程序中，根據充電操作訊號GA，開關Q1-Q4係為導通，開關Q5-Q10係為不導通，使得電容C1-C3彼此串聯後與充電電感L1串聯於輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之間，以形成一充電路徑。在第一放電程序中，根據放電操作訊號GB1，開關Q5與Q8係導通，開關Q1-Q4、Q6、Q7、Q9與Q10係不導通，使電容C1串聯放電電感L2，而形成第一放電路徑。在第二放電程序中，根據放電操作訊號GB2，開關Q6與Q9係導通，開關Q1-Q4、Q5、Q7、Q8與Q10係不導通，使電容C2串聯放電電感L2，而形成第二放電路徑。在第三放電程序中，根據放電操作訊號GB3，開關Q7與Q10係導通，開關Q1-Q4、Q5、Q6、Q8與Q9係不導通，使電容C3串聯放電電感L2，而形成第三放電路徑。
於一實施例中，通訊界面及控制電路503於充電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始第一放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路503於第一放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始第二放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路503於第二放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始第三放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路503於第三放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始充電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器501之諧振頻率。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器501之輸入電壓Vin及第一級電壓Vfs的比例。
應注意者為，上述充電程序與上述第一放電程序、第二放電程序與第三放電程序係於不同的時間段重複地交錯進行，而非同時進行。其中，充電程序與上述三個放電程序彼此重複地交錯排序，以將輸入電壓Vin轉換為第一級電壓Vfs，亦即，一個充電程序結束後，接著第一放電程序、第二放電程序、第三放電程序輪流執行，再接著執行充電程序，以此類推。
因此，請參照圖6，其為根據本發明之再一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器601之電路示意圖。圖6中之通訊界面及控制電路603的配置與圖4類似，故不贅述。本實施例與圖4的不同在於本實施例的充電電感與放電電感可為同一個電感L3，如此之設置可更進一步地減少電感的數量。如圖6所示，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器601包含電容C1、C2、C3、開關Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、電感L3。開關Q1-Q3分別與對應之電容C1-C3串聯，而開關Q4與電感L3串聯。應注意者為，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器中的電容數量並不限於本實施例的三個，亦可為二個或四個以上，本實施例所顯示之元件數量僅用以說明本發明並不用限制本發明。
須說明的是，在本實施例中，充電電感與放電電感為單一個相同的電感L3，在放電程序中，藉由開關Q1-Q10的切換，使電容C1-C3彼此並聯後串聯單一個相同電感L3。所謂充電電感與放電電感為單一個相同的電感L3，係指在充電程序與放電程序中，充電諧振電流與放電諧振電流分別僅流經單一個電感L3，而未再流經其他電感元件。於一實施例中，上述單一個相同的電感L3可為可變電感。
如圖6所示，開關Q5之一端耦接至開關Q1與電容C1之間的節點，開關Q6之一端耦接至開關Q2與電容C2之間的節點，而開關Q7之一端耦接至開關Q3與電容C3之間的節點。開關Q8之一端耦接至電容C1與開關Q2之間的節點，開關Q9之一端耦接至電容C2與開關Q3之間的節點，而開關Q10之一端耦接至電容C3與開關Q4之間的節點。如圖6所示，開關Q5-Q7之另一端共同電連接至一節點後，耦接至開關Q4與電感L3之間的節點，開關Q8-Q10之另一端係共同耦接至接地電位。電感L3的另一端係耦接至第一級電壓Vfs，開關Q1之另一端耦接至輸入電壓Vin。
開關Q1-Q10可根據通訊界面及控制電路603所產生之充電操作訊號GA及放電操作訊號GB，切換所對應之電容C1-C3與電感L3之電連接關係。在一充電程序中，根據充電操作訊號GA，開關Q1-Q4係為導通，開關Q5-Q10係為不導通，使得電容C1-C3彼此串聯後與電感L3串聯於輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之間，以形成一充電路徑。在一放電程序中，根據放電操作訊號GB，開關Q5-Q10係導通，開關Q1-Q4係不導通，使電容C1、電容C2及電容C3彼此並聯後串聯電感L3，而形成複數放電路徑。應注意者為，上述充電程序與上述放電程序係於不同的時間段重複地交錯進行，而非同時進行。其中，充電程序與放電程序彼此重複地交錯排序，以將輸入電壓Vin轉換為第一級電壓Vfs。於本實施例中，每個第一電容C1、C2、C3的直流偏壓均為Vo，故本實施例中的第一電容C1、C2、C3需要耐較低的額定電壓，故可使用較小體積的電容器。
於一實施例中，通訊界面及控制電路603於放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始充電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路603於充電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器601之諧振頻率。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器601之輸入電壓Vin及第一級電壓Vfs的比例。
在充電電感與放電電感設置為單一個相同的電感L1的本實施例中，可適當配置上述充電程序的持續時間(Ton1)及放電程序的持續時間(Ton2)的比例，可達到柔性切換之零電流切換。具體而言，於一實施例中，上述充電程序的持續時間例如大致上等於百分之二十五之工作週期；藉此，開關可於流經開關的電流在其正半波相對較低位準的時點切換，以達成柔性切換。在一種較佳的實施例中，可達到零電流切換(zero current switch, ZCS)。於一實施例中，上述充電程序的持續時間小於特定比例之工作週期一段預設期間，例如小於百分之二十五之工作週期一段預設期間；藉此提前不導通開關Q1-Q4後仍維持有微小的電流，流經充電電感L1，因此，即可將開關Q10中，儲存於其中之寄生電容的累積電荷通過開關Q4之寄生二極體帶走，而降低開關Q10的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間，而達到零電壓切換(zero voltage switch，ZVS)。
於一實施例中，相對地，上述放電程序的持續時間大於特定比例之工作週期一段預設期間，例如大於百分之七十五之工作週期一段預設期間；藉此，延後不導通開關Q5-Q10後放電電感L2的負電流會通過開關Q5的寄生二極體而對開關Q1的寄生電容進行充電，而降低開關Q1的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間，而達到零電壓切換(zero voltage switch，ZVS)。
於一實施例中，上述諧振切換式電容轉換器601可為雙向諧振切換式電容轉換器。於一實施例中，上述諧振切換式電容轉換器601之輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之電壓轉換比率可為4:1、3:1或2:1。於一實施例中，諧振切換式電容轉換器601之電壓轉換比率可彈性地加以調整，例如於充電程序與放電程序中，藉由選擇將開關Q7保持導通，並選擇將開關Q10及Q4保持不導通，則可將諧振切換式電容轉換器601之電壓轉換比率調整為3:1。同樣地，例如可選擇將開關Q6保持導通，並選擇將開關Q9、Q3、Q7、Q10及Q4保持不導通，則可將諧振切換式電容轉換器601之電壓轉換比率調整為2:1。
再請參照圖7，其係根據本發明之再一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器701之電路示意圖。圖7中之通訊界面及控制電路703與圖4類似，故不贅述。如圖7所示，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器701包含電容C1、C2、C3、開關Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、電感L1、L2、L3。開關Q1-Q3分別與對應之電容C1-C3串聯，而電容C1-C3分別與對應之電感L1-L3串聯。應注意者為，本發明之兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器中的電容數量並不限於本實施例的三個，亦可為二個或四個以上，且電感數量亦不限於本實施例的三個，亦可為二個或四個以上，本實施例所顯示之元件數量僅用以說明本發明並不用限制本發明。
如圖7所示，開關Q5之一端耦接至開關Q1與電容C1之間的節點，開關Q6之一端耦接至開關Q2與電容C2之間的節點，而開關Q7之一端耦接至開關Q3與電容C3之間的節點。開關Q8之一端耦接至電感L1與開關Q2之間的節點，開關Q9之一端耦接至電感L2與開關Q3之間的節點，而開關Q10之一端耦接至電感L3與開關Q4之間的節點。如圖7所示，開關Q5-Q7之另一端則共同耦接至第一級電壓Vfs。開關Q8-Q10之另一端係共同耦接至接地電位。開關Q4耦接於電感L3與第一級電壓Vfs之間，開關Q1之一端耦接至輸入電壓Vin。
開關Q1-Q10可根據通訊界面及控制電路703所產生之充電操作訊號GA及放電操作訊號GB，切換所對應之電容C1-C3與電感L1-L3之電連接關係。在一充電程序中，開關Q1-Q4係為導通，開關Q5-Q10係為不導通，使得電容C1-C3與電感L1-L3彼此串聯於輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs之間，以形成一充電路徑。在一放電程序中，開關Q5-Q10係導通，開關Q1-Q4係不導通，使電容C1與對應之電感L1串聯於第一級電壓Vfs與接地電位間，電容C2與對應之電感L2串聯於第一級電壓Vfs與接地電位間，電容C3與對應之電感L3串聯於第一級電壓Vfs與接地電位間，而形成複數放電路徑。
於一實施例中，通訊界面及控制電路703於放電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始充電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，通訊界面及控制電路703於充電程序結束後調節一延遲時間，且於延遲時間結束時點，起始放電程序，並於延遲時間中，保持複數開關Q1-Q10不導通。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器701之諧振頻率。於一實施例中，上述延遲時間係可予以調整，以調整諧振切換式電容轉換器701之輸入電壓Vin及第一級電壓Vfs的比例。
應注意者為，上述充電程序與上述放電程序係於不同的時間段交錯進行，而非同時進行。其中，充電程序與放電程序彼此重複地交錯排序，以將輸入電壓Vin轉換為第一級電壓Vfs。於本實施例中，每個電容C1、C2、C3的直流偏壓均為Vo，故本實施例中的電容C1、C2、C3需要耐較低的額定電壓，故可使用較小體積的電容器。
於一實施例中，上述充電程序的持續時間大致上為特定比例之工作週期(duty cycle)，例如但不限於大致上為百分之五十之工作週期；藉此，開關可於流經開關的電流在其正半波相對較低位準的時點切換，以達成柔性切換。在一種較佳的實施例中，可達到零電流切換(zero current switch, ZCS)。
於一實施例中，上述特定比例係與諧振頻率相關。於一實施例中，上述充電程序具有一充電諧振頻率，上述放電程序具有一放電諧振頻率。於一較佳實施例中，上述充電諧振頻率與上述放電諧振頻率相同。於一實施例中，上述充電諧振頻率與上述放電諧振頻率不同。
圖8A係根據本發明之一實施例顯示兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之一充電程序與放電程序之對應之操作訊號與對應之電感電流之訊號波形示意圖。請同時參閱圖4，圖8A所示的實施例中，開關Q1~Q4之充電操作訊號GA於充電程序時為高位準，而開關Q5~Q10之放電操作訊號GB於放電程序時為高位準。於圖8A之實施例中，充電程序的持續時間大致上為百分之五十之工作週期；藉此，開關Q1可於流經開關的電流在其正半波相對較低位準的時點切換，也是在充電電感L1之充電電感電流IL1為零電流時切換，以達成柔性切換。在一種較佳的實施例中，可達到零電流切換。
圖8B及8C係根據本發明之另一實施例顯示兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之一充電程序與放電程序之對應之操作訊號與對應之電感電流之訊號波形示意圖。請同時參閱圖4，圖8B所示的實施例中，開關Q1~Q4之充電操作訊號GA於充電程序時為高位準，而開關Q5~Q10之放電操作訊號GB於放電程序時為高位準。於圖8B之實施例中，可使充電程序的持續時間大致上為小於百分之五十之工作週期一段預設期間T1；藉此，提前不導通開關Q1-Q4後仍維持有微小的電流流經充電電感L1，因此，即可將開關Q10中，儲存於其中之寄生電容的累積電荷透過開關Q4之寄生二極體放電，而降低開關Q10的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間T1，而達到零電壓切換。請同時參閱圖4，圖8C所示的實施例中，開關Q1~Q4之充電操作訊號GA於充電程序時為高位準，開關Q5~Q10之放電操作訊號GB於放電程序時為高位準。於圖8C之實施例中，可使放電程序的持續時間大致上為大於百分之五十之工作週期一段預設期間T2；藉此，延後不導通開關Q5-Q10後放電電感L2的負電流會通過開關Q5的寄生二極體而對開關Q1的寄生電容進行充電，而降低開關Q1的跨壓，以達到柔性切換。在一種較佳的實施例中，調整預設期間T2，而達到零電壓切換。於一實施例中，應注意者為，圖8B及8C之實施例可一起實施或僅實施其中一者。此外，請參照圖8D，其係根據本發明之另一實施例顯示兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之一充電程序與放電程序之對應之操作訊號與對應之電容電流之訊號波形示意圖。請同時參照圖4，如圖8D所示，可調整充電程序的持續時間及/或放電程序的持續時間例如加入延遲時間Td，而更具彈性地調整輸入電壓Vin與第一級電壓Vfs的比例且可藉此調整諧振頻率。
本發明如上所述提供了一種兩級電源轉換器，其藉由特殊的電路設計可調整延遲時間、可調整諧振切換式電容轉換器之諧振頻率及電壓調節器之切換頻率、可降低諧振切換式電容轉換器之諧振頻率及電壓調節器之切換頻率以改善低負載時的效率、可同步諧振切換式電容轉換器之諧振頻率與電壓調節器之切換頻率以改善電磁干擾過濾的效能、可使諧振切換式電容轉換器達到具有零電流切換(ZCS)或零電壓切換(ZVS)的柔性切換以用於高電源效率、可藉由設定開關而更具彈性地調變諧振切換式電容轉換器之電壓轉換比率、可使諧振切換式電容轉換器之所有諧振電容具有相同的額定電流及額定電壓而能夠使用較小體積的電容且可降低諧振切換式電容轉換器之電壓應力。
需說明的是，前述實施例中提到的「高位準」與「低位準」僅為舉例，並非用以限制本發明之範疇，在其他實施例中，前述的「高位準」與「低位準」，在前述符合本發明相同的精神下，可依實際所採用的開關型態與邏輯基礎，而適應性地至少部分調整或交換。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之最廣的權利範圍。所說明之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用，舉例而言，兩個或以上之實施例可以組合運用，而一實施例中之部分組成亦可用以取代另一實施例中對應之組成部件。此外，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，舉例而言，本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」，不限於根據該訊號的本身，亦包含於必要時，將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及／或比例轉換等，之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，其組合方式甚多，在此不一一列舉說明。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
20,30:兩級電源轉換器 201,301,401,501,601,701:諧振切換式電容轉換器 202,302:電壓調節器 203,303,403,503,603,703:通訊界面及控制電路 204,304:中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元 305:電源供應單元 C1~C3,C1(CR),C2(CF),C3(CR):電容 Co:輸出電容 GA:充電操作訊號 GB,GB1,GB2,GB3:放電操作訊號 Ic1:電容電流 IL1:充電電感電流 IL2:放電電感電流 L1:(充電)電感 L2:(放電)電感 L1(LR),L2(LR),L3:電感 Q1~Q10, Q1(S1A),Q2(S2A),Q3(S1B),Q4(S2B),Q5(S1A),Q6(S2A),Q7(S2A),Q8(S1B),Q9(S1B),Q10(S2B):開關 RL:負載電阻 T1,T2,T3:期間 Vc1:電容C1直流偏壓 Vc2:電容C2直流偏壓 Vc3:電容C3直流偏壓 Vin:輸入電壓 Vfs:第一級電壓 Vout:輸出電壓
圖1係為習知的電源轉換器。
圖2係根據本發明之一實施例顯示一兩級電源轉換器之方塊示意圖。
圖3係根據本發明之另一實施例顯示一兩級電源轉換器之方塊示意圖。
圖4係根據本發明之一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之電路示意圖。
圖5係根據本發明之另一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之電路示意圖。
圖6係根據本發明之又一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之電路示意圖。
圖7係根據本發明之再一實施例顯示一兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之電路示意圖。
圖8A、8B及8C係根據本發明之一實施例顯示兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之一充電程序與放電程序之對應之操作訊號與對應之電感電流之訊號波形示意圖。
圖8D係根據本發明之一實施例顯示兩級電源轉換器中之諧振切換式電容轉換器之一充電程序與放電程序之對應之操作訊號與對應之電容電流之訊號波形示意圖。
20:兩級電源轉換器
201:諧振切換式電容轉換器
202:電壓調節器
203:通訊界面及控制電路
204:中央處理單元/圖形處理單元/記憶單元
Vin:輸入電壓
Vfs:第一級電壓
Vout:輸出電壓

Claims (14)

  1. 一種兩級電源轉換器，用以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，包含： 一諧振切換式電容轉換器(resonant switched-capacitor converter, RSCC)，用以接收該輸入電壓，而產生一第一級電壓； 一電壓調節器，用以接收該第一級電壓，而產生該輸出電壓；以及 一通訊界面及控制電路，用以產生一充電操作訊號、至少一放電操作訊號與一切換訊號，其中該充電操作訊號與該至少一放電操作訊號用以控制該RSCC，且該切換訊號用以控制該電壓調節器，以同步該RSCC之一諧振頻率與該電壓調節器之一切換頻率； 其中該RSCC包含： 複數電容； 複數開關，與該複數電容對應耦接，每一該開關根據所對應之該充電操作訊號或該放電操作訊號，以切換所對應之該電容之電連接關係； 至少一充電電感，與該複數電容中之至少其中之一對應串聯；以及 至少一放電電感，與該複數電容中之至少其中之一對應串聯； 其中，該充電操作訊號與該至少一放電操作訊號，分別各自切換至一導通位準一段導通期間，且該複數段導通期間彼此不重疊，以使一充電程序與至少一放電程序彼此不重疊； 其中，在該充電程序中，藉由該充電操作訊號控制該複數開關的切換，使該複數電容與該至少一充電電感彼此串聯於該輸入電壓與該第一級電壓之間，以形成一充電路徑； 其中，在該至少一放電程序中，藉由該至少一放電操作訊號控制該複數開關的切換，使每一該電容與對應之該放電電感串聯於該第一級電壓與一接地電位間，以同時形成或輪流形成複數放電路徑； 其中，該充電程序與該至少一放電程序彼此重複地交錯排序，以將該輸入電壓轉換為該第一級電壓； 其中該通訊界面及控制電路於該至少一放電程序結束後調節一延遲時間，且於該延遲時間結束時點，起始該充電程序，並於該延遲時間中，保持該複數開關不導通。
  2. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中該通訊界面及控制電路調整該延遲時間，以調整該RSCC之該諧振頻率。
  3. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，更包含一電源供應單元，用以提供該輸入電壓。
  4. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中該輸出電壓用以供應電源予一中央處理單元(center processing unit, CPU)、一圖形處理單元(graphic processing unit, GPU)或一記憶單元，且該通訊界面及控制電路調整該充電操作訊號、該至少一放電操作訊號與該切換訊號，以調節該輸入電壓與該第一級電壓之比例。
  5. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中該至少一充電電感為單一個充電電感，該至少一放電電感為單一個放電電感。
  6. 如請求項5所述之兩級電源轉換器，其中該單一個充電電感之電感值相等於該單一個放電電感之電感值。
  7. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中該至少一充電電感與該至少一放電電感為單一個相同電感。
  8. 如請求項7所述之兩級電源轉換器，其中該單一個相同電感為可變電感。
  9. 如請求項1或5所述之兩級電源轉換器，其中該充電程序具有一充電諧振頻率，且該至少一放電程序具有一放電諧振頻率，且該充電諧振頻率與該放電諧振頻率相同。
  10. 5、6或7所述之兩級電源轉換器，其中該充電程序具有一充電諧振頻率，且該至少一放電程序具有一放電諧振頻率，且該充電諧振頻率與該放電諧振頻率不同。
  11. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中調整該充電程序的持續時間，以達到柔性切換(soft switching)之零電壓切換。
  12. 如請求項1所述之兩級電源轉換器，其中調整該至少一放電程序的持續時間，以達到柔性切換(soft switching)之零電壓切換。
  13. 5、6或7所述之兩級電源轉換器，其中該諧振切換式電容轉換器為雙向諧振切換式電容轉換器。
  14. 5、6或7所述之兩級電源轉換器，其中該諧振切換式電容轉換器之該輸入電壓與該第一級電壓之電壓轉換比率為4:1、3:1或2:1。
TW109138675A 2020-06-08 2020-11-05 兩級電源轉換器 TWI742914B (zh)

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TWI822089B (zh) * 2021-12-08 2023-11-11 立錡科技股份有限公司 切換電容式電壓轉換電路及切換電容式電壓轉換方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW466819B (en) * 1999-07-30 2001-12-01 Wonderland Internat Inc Resonant switching power supplier with zero switching voltage and zero switching current
WO2014024184A1 (en) * 2012-08-05 2014-02-13 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority A high efficiency resonant switched capacitor converter with continuous conversion ratio
EP2882085A1 (fr) * 2013-12-03 2015-06-10 EM Microelectronic-Marin SA Convertisseur DC-DC à fonctionnement en mode discontinu
US10284099B2 (en) * 2016-06-07 2019-05-07 Linear Technology Corporation Hybrid power converters combining switched-capacitor and transformer-based stages
US9831776B1 (en) * 2016-06-16 2017-11-28 Google Inc. DC-DC converter
US10298132B2 (en) * 2016-10-13 2019-05-21 Intersil Americas LLC Switching power supply for low step down conversion ratio with reduced switching losses
US9917517B1 (en) * 2016-10-26 2018-03-13 Google Inc. Switched tank converter
US10224803B1 (en) * 2017-12-20 2019-03-05 Infineon Technologies Austria Ag Switched capacitor converter with compensation inductor

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