TWI671974B - 充電電路及其電源轉換電路 - Google Patents

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Abstract

一種充電電路，包括電源轉換電路、電感器以及至少一轉換電容器。電源轉換電路包括轉換開關電路以及轉換控制電路，轉換開關電路包括上橋開關、下橋開關以及至少一輔助開關。於切換式電源轉換模式下，轉換控制電路操作該轉換開關電路，重複性地，導通該電感器至複數電壓位準，以切換式電源轉換方式將該輸入電源轉換為充電電源以對一電池充電。於電容式電源轉換模式下，轉換控制電路操作該轉換開關電路，周期性地，使該至少一轉換電容器周期性地對應耦接於複數對節點之間，以電容式電源轉換方式將輸入電源轉換為充電電源。

Description

充電電路及其電源轉換電路
本發明係有關一種充電電路，特別是指一種具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路。本發明也有關於用於充電電路中之電源轉換電路與充電控制方法。
與本案相關的前案有：“A 50MHz 5V 3W 90% Efficiency 3-Level Buck Converter with Real-Time Calibration,Xun Liu et.al,2016 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers”，“Analysis and Design Considerations of Integrated 3-Level Buck Converters,Xun Liu et.al,,IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS Vol.63,No.5,May 2016”以及“Constant ON-Time 3-Level Buck Converter for LowPower Applications,Brian M.Cassidy et.al,IEEE,2015”。
第1圖揭示一種先前技術之充電電路(充電電路1)，其包含一具有直接充電能力之電源適配器(adaptor)11，於直接充電模式下，電源適配器11可提供直流電流IDC或直流電壓VDC直接經由一纜線20(例如USB纜線)以及一負載開關41(load switch)對一電池50進行恆定電流(CC,constant current)或恆定電壓充電，其中直流電流IDC與充電電流ICHG大致上相等。此外，充電電路1在切換式電源轉換模式下，則藉由切換式電源轉換電路 38，可將電源適配器11所提供之電源VDC(例如但不限於USB PD之5V或9V或12V之VBUS)轉換為充電電流ICHG或充電電壓VCHG，而對電池50進行恆定電流或恆定電壓充電，在此先前技術中，充電電流ICHG可大於直流電流IDC。
第1圖中所示之先前技術，具有至少如下述之缺點。首先，於直接充電模式下，在使用例如USB纜線等標準纜線的情況下，其纜線的電流限額一般來說相對較低，例如約為5A或以下，充電時間因而較長。若欲加速充電時間而提高充電電流(例如8A或以上)，則必須使用線徑較粗的專用快速充電纜線，除了因使用非標準纜線造成使用者的不便之外，快速充電纜線也因為線徑較粗不易撓曲而不便於使用。此外，於切換式電源轉換模式下，充電電流ICHG雖可大於直流電流IDC，然而在相對較大的恆定充電電流ICHG需求下，切換式電源轉換電路38中，難以選用合適規格之電感器與開關(未示出)來兼顧充電電流量、電流漣波幅度、開關導通電阻、能量轉換效率等各種參數的最佳化，導致設計最佳化不易達成。
本發明相較於第1圖之先前技術，其優點在於以共用電源轉換開關而操作於切換式電源轉換模式或電容式電源轉換模式，可根據實際需求提供倍增的充電電流對電池充電，可縮短充電時間，卻又可以使用如USB纜線等標準纜線，在相對較低的纜線電流下操作，方便使用者之應用，因此，可同時具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之優點，此外，由於共用電源轉換開關，因而不致提高製造成本。
就其中一個觀點言，本發明提供了一種充電電路，具有一切換式電源轉換模式與一電容式電源轉換模式，用以轉換第一輸入電源而於 一輸出節點產生一充電電源而對一電池充電，其中該第一輸入電源具有一輸入電壓以及一輸入電流，該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流；該充電電路包含：一迴路開關電路，耦接於第一節點與該輸出節點之間；電源迴路電晶體，耦接於第二節點與該輸出節點之間；一電感器，與該電源迴路電晶體串聯，耦接於第三節點與該第二節點之間；一電源轉換電路，與該迴路開關電路耦接於該第一節點，且與該電感器之電流流入端耦接於該第三節點，該電源轉換電路包括；一轉換開關電路，包括：一上橋開關；一下橋開關；以及至少一輔助開關，與該上橋開關與該下橋開關耦接；其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關耦接於該第一輸入電源、該第一節點、該第三節點以及一接地節點之間；以及一轉換控制電路，用以產生一轉換開關控制訊號以控制該轉換開關電路，且產生一迴路控制訊號以控制該迴路開關電路與電源迴路電晶體；以及至少一轉換電容器，耦接於該轉換開關電路；其中於該切換式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為不導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，重複性地，於複數時段將該電感器之電流流入端導通至對應之複數電壓位準，以二階或以上位準之切換式電源轉換方式將該第一輸入電源於該第二節點轉換為一切換輸出電壓，其中該轉換控制電路控制該電源迴路電晶體之導通程度以轉換該切換輸出電壓為該充電電源；且於該電容式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，於複數充電轉換時段中，使該至少一轉換電容器周期性地對應耦接於至少一充電比例電壓節點、該第一輸入電源、以及該接地節點其中之一對節點之間，以電容式電源轉換方式將該第一輸入電源轉換為該充電電源；其中該第一節點耦接於該至少一充電比例電壓節點中之一節點。
在一較佳實施例中，於該電容式電源轉換模式下，該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之一預設之增流倍數，及/或該充電電壓之位準大致為該輸入電壓位準之一預設之電壓比例。
在一較佳實施例中，該充電電路更包含一電源發送單元，用以將一第二輸入電源轉換為該第一輸入電源，其中該電源發送單元調節該輸入電壓於一預設之電壓位準，或調節該輸入電流於一預設之電流位準。
在一較佳實施例中，該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關分別各具有一平均電流，其中於該切換式電源轉換模式下以及該電容式電源轉換模式下，各該平均電流分別皆相關於該充電電流。
在一較佳實施例中，該第一節點與該第三節點直接連接。
在一較佳實施例中，該充電電路更包括至少一連接器或至少一連接器以及一纜線，用以耦接該電源發送單元以及該電源轉換電路，其中電源發送單元、該至少一連接器以及該纜線符合通用序列匯流排供電規範(USB PD)及/或通用序列匯流排Type C規範(USB type C)及/或通用序列匯流排快充規範(USB Quick Charge)。
在一較佳實施例中，該至少一輔助開關包括第一輔助開關以及第二輔助開關；其中該上橋開關與該第一輔助開關串聯耦接於該第一輸入電源與該第一輸出節點之間，且共同連接於第四節點；該下橋開關與該第二輔助開關串聯耦接於該第一輸出節點與該接地節點之間，且共同連接於第五節點；該轉換電容器耦接於該第四節點與該第五節點之間，且該第三節點直接連接於該第一節點、該第四節點或該第五節點其中之一；其中該複數轉換時段包括第一與第二轉換時段；其中於該電容式電源轉換模式下，該轉換控制電路控制該複數轉換開關，使該轉換電容器之第一端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該輸入電壓 與該第一節點，且使該轉換電容器之第二端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該第一節點與該接地節點，使得該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之2倍。
在一較佳實施例中，該第三節點直接連接於該第一節點，且於該電容式電源轉換模式下操作於一穩態時，該第三節點之電壓大致上為一直流電壓。
在一較佳實施例中，該迴路開關電路與該電源迴路電晶體之至少之一，與該電源轉換電路整合於一積體電路中，或封入一積體電路封裝中。
在一較佳實施例中，於一直接充電模式中，該轉換控制電路操作該轉換開關電路以及該迴路開關電路與電源迴路電晶體，使得該充電電源直接電性導通於該第一輸入電源。
在一較佳實施例中，於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓與該接地節點之間，以二階位準進行切換式電源轉換。
在一較佳實施例中，於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
在一較佳實施例中，該第三節點直接連接於該第一節點，且於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種電源轉換電路，用於一充電電路中，其中該充電電路具有一切換式電源轉換模式與一電容式電源轉換模式，用以轉換第一輸入電源而於一輸出節點產生一充電電源而對一電池充電，其中該第一輸入電源具有一輸入電壓以及一輸入電流，該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流；該充電電路包含：一迴路開關電路，耦接於第一節點與該輸出節點之間；電源迴路電晶體，耦接於第二節點與該輸出節點之間；一電感器，與該電源迴路電晶體串聯，耦接於第三節點與該第二節點之間；該電源轉換電路，與該迴路開關電路耦接於該第一節點，且與該電感器之電流流入端耦接於該第三節點；以及至少一轉換電容器；該電源轉換電路包括；一轉換開關電路，包括：一上橋開關；一下橋開關；以及至少一輔助開關，與該上橋開關與該下橋開關耦接；其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關耦接於該第一輸入電源、該第一節點、該第三節點以及一接地節點之間；其中該至少一轉換電容器耦接於該轉換開關電路；以及一轉換控制電路，用以產生一轉換開關控制訊號以控制該轉換開關電路，且產生一迴路控制訊號以控制該迴路開關電路與電源迴路電晶體；其中於該切換式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為不導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，重複性地，於複數時段將該電感器之電流流入端導通至對應之複數電壓位準，以二階或以上位準之切換式電源轉換方式將該第一輸入電源於該第二節點轉換為一切換輸出電壓，其中該轉換控制電路控制該電源迴路電晶體之導通程度以轉換該切換輸出電壓為該充電電源；且於該電容式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，於複數充電轉換時段中，使該至少一轉換電容器周期性地對應耦接於至少一充電比例電壓節 點、該第一輸入電源、以及該接地節點其中之一對節點之間，以電容式電源轉換方式將該第一輸入電源轉換為該充電電源；其中該第一節點耦接於該至少一充電比例電壓節點中之一節點。
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。
1,2,3,4‧‧‧充電電路
10‧‧‧電源發送單元
20‧‧‧纜線
30‧‧‧電源轉換電路
31‧‧‧轉換開關電路
32‧‧‧轉換控制電路
321‧‧‧電源迴路控制電路
322‧‧‧直接充電控制電路
40‧‧‧連接器
50‧‧‧電池
70‧‧‧系統電路
80‧‧‧迴路開關電路
90‧‧‧電源迴路電晶體
91‧‧‧井區
CF‧‧‧轉換電容器
CP1,CP2‧‧‧迴路控制訊號
ICHG‧‧‧充電電流
IIN‧‧‧輸入電流
L‧‧‧電感器
ND1,ND2,ND3‧‧‧節點
ND4,ND5‧‧‧節點
NR1,NRM‧‧‧充電比例電壓節點
OUT‧‧‧輸出節點
SA1,SA2‧‧‧輔助開關
SL‧‧‧下橋開關
SP3‧‧‧迴路開關電路
SU‧‧‧上橋開關
VCHG‧‧‧充電電壓
VIN‧‧‧輸入電壓
PX‧‧‧輸入電源
第1圖顯示一種具有直接充電模式之先前技術充電電路之示意圖。
第2圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路之一實施例示意圖。
第3A-3B圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路中，迴路開關電路之實施例示意圖。
第3C圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路中，電源迴路電晶體之實施例示意圖。
第4圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路之一具體實施例示意圖。
第5A與5B圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路之具體實施例示意圖。
第6圖顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路中，電源迴路電晶體與電源轉換電路之一實施例示意圖。
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。
請參閱第2圖，圖中所示為本發明之充電電路的一種實施例(充電電路2)，充電電路2具有一切換式電源轉換模式與一電容式電源轉換模式，用以轉換輸入電源PI而於輸出節點OUT產生一充電電源而對電池50充電，其中輸入電源PI具有輸入電壓VIN以及輸入電流IIN，而充電電源則包括充電電壓VCHG以及充電電流ICHG。充電電路2包含迴路開關電路80，電源迴路電晶體90，電感器L，電源轉換電路30，以及至少一轉換電容器(包括例如但不限於轉換電容器CF)。其中迴路開關電路80耦接於第一節點ND1與輸出節點OUT之間；電源迴路電晶體90耦接於第二節點ND2與輸出節點OUT之間；電感器L與電源迴路電晶體90串聯，且電感器L耦接於第三節點ND3與第二節點ND2之間；電源轉換電路30與迴路開關電路80耦接於第一節點ND1，且與電感器L耦接於第三節點ND3。
請繼續參閱第2圖，電源轉換電路30包括轉換開關電路31以及轉換控制電路32，其中轉換開關電路31包括上橋開關SU，耦接於第一輸入電源PI，下橋開關SL，耦接於一接地節點，以及至少一輔助開關(包括例如但不限於如圖中之第一輔助開關SA1)，與上橋開關SU與下橋開關SL耦接；其中上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關耦接於第一輸入電源PI、第一節點ND1、第三節點ND3以及一接地節點之間。轉換控制電路32則用以產生轉換開關控制訊號CTRL以控制轉換開關電路31，此外，轉換控制電路32還產生一迴路控制訊號CP(包括例如CP1與CP2)以控制迴路開關電路80與電源迴路電晶體90。該至少一轉換電容器(包括例如但不限於轉換電容器CF)耦接於轉換開關電路31。
根據本發明，於切換式電源轉換模式下，迴路開關電路80控制為不導通，且轉換控制電路32操作上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關，重複性地，例如於一導通時段導通電感器L至第一輸入電源PI，且於一不導通時段導通電感器L至接地節點，以切換式電源轉換方式將第一輸入電源PI於第二節點ND2轉換為一切換輸出電壓VS，其中轉換控制電路32控制電源迴路電晶體90之導通程度以轉換切換輸出電壓VS為充電電源；其中「切換式電源轉換方式」可為例如但不限於降壓式(buck)、升壓式(boost)或升降壓式(buck-boost)等切換式電源轉換。此外，所述之「切換式電源轉換方式」亦可不限於二階位準(2 level)切換式電源轉換方式，亦即如上述導通電感器L至輸入電源PI或接地節點二者之一，在一實施例中，亦可同時應用轉換電容器(如CF)，而以例如但不限於三階位準(3 level)(或更多階段之位準)切換式電源轉換方式進行切換式電源轉換，以提升切換式電源轉換模式之電源轉換效率。舉例而言，電感器L之電流流入端係切換於輸入電壓VIN、接地節點以及一第三電壓位準中之至少二者之間，其中第三電壓位準係藉由切換轉換電容器CF而得。其中，有關三階位準(或更多階段之位準)切換式電源轉換方式之細節，可參考“Analysis and Design Considerations of Integrated 3-Level Buck Converters,Xun Liu et.al,,IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS Vol.63,No.5,May 2016”，在此不予贅述。
此外，根據本發明，於電容式電源轉換模式下，迴路開關電路80控制為導通，且轉換控制電路32操作上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關(如SA1)，於複數充電轉換時段中，使該至少一轉換電容器(如CF)周期性地對應耦接於至少一充電比例電壓節點(例如但不限於圖中之NR1-NRM)、第一輸入電源PI、以及接地節點其中之一對節點之間，以電容式電源轉換方式將第一輸入電源PI轉換為充電電源；其中第一節點ND1耦接 於至少一充電比例電壓節點中之一節點(例如圖中ND1連接於充電比例電壓節點NR1。在一實施例中，於電容式電源轉換模式下，根據上述之操作，充電電流ICHG之位準大致為輸入電流IIN位準之一預設之增流倍數K，在一較佳實施例中，K為大於1之實數，亦即，充電電流ICHG大於輸入電流IIN，因此本發明之充電電路可以在輸入電流IIN不變的情況下，以相對較大的充電電流ICHG對電池50充電，縮短充電時間。在一實施例中，根據上述之操作，充電電壓VCHG之位準大致為輸入電壓位準VIN之一預設之電壓比例J，在一較佳實施例中，J小於1，以達成電容式降壓電源轉換模式。就一觀點而言，本發明之電源轉換電路30於電容式電源轉換模式下，其操作可如例如但不限於除法式的電荷泵(divider charge pump)。本實施例中，第三節點ND3直接連接於第一節點ND1，而在其他實施例中，並不限於此。
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，雖然欲使充電電流ICHG之位準大致上為該預設之輸入電流IIN位準之一預設之增流倍數K，但實際產生的充電電流ICHG之位準可能並不是預設之輸入電流IIN位準之準確的K倍，而僅是接近K倍，此即前述之「大致上」為該預設之直流電流位準之一預設之增流倍數K之意，本文中其他提到「大致上」之處亦同。此外值得注意的是，在具有複數充電比例電壓節點的實施例中，所述之增流倍數K，會隨著充電電源耦接之節點而有所不同；而在僅有一個充電比例電壓節點的實施例中，增流倍數K為2，亦即充電電流ICHG之位準大致上為該預設之直流電流位準之2倍，但在其他實施例中，K不限於為整數。
請繼續參閱第2圖，根據本發明，在一實施例中，上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關分別各具有一平均電流IAVG，其中於切換式電源轉換模式下以及電容式電源轉換模式下，各平均電流分別 皆相關於充電電流ICHG。就一觀點而言，上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關在切換式電源轉換模式下以及電容式電源轉換模式下，皆共用於電容充放電及/或電感器之切換，就另一觀點而言，上橋開關SU、下橋開關SL以及該至少一輔助開關在切換式電源轉換模式下以及電容式電源轉換模式下，皆操作於充電電流ICHG之直接或間接的電流路徑上。如前所述，就一觀點而言，在一實施例中，由於於不同操作模式下共用至少部分之轉換開關，因而不致提高製造成本。
請繼續參閱第2圖，本發明之充電電路2更可包含一電源發送單元10，用以將另一輸入電源PX轉換為輸入電源PI。所述電源發送單元10可例如為一電源適配器，將交流形式之輸入電源(對應於PX)轉換為前述之輸入電源PI，或可為一直流直流轉換電路，將來自例如行動電源(power bank)中之電池電源(對應於PX)轉換為前述之輸入電源PI。在一實施例中，電源發送單元10可輸出恆定電流，支持直接充電模式，不經過電容式電源轉換或切換式電源轉換而直接對電池50充電(例如藉由轉換控制電路操作轉換開關電路以及迴路開關電路80與電源迴路電晶體90而直接導通輸入電源PI至充電電源)。在一實施例中，電源發送單元10調節輸入電壓VIN於一預設之電壓位準，或調節輸入電流IIN於一預設之電流位準。在一實施例中，於電容式電源轉換模式下，當電源發送單元10調節輸入電流IIN於預設之電流位準時，根據上述之操作，充電電流ICHG之位準大致為輸入電流IIN位準之一預設之增流倍數K，因此如前所述，可以相對較大的充電電流ICHG對電池50充電，縮短充電時間。
請繼續參閱第2圖，本發明之充電電路2更可包括至少一連接器或至少一連接器以及一纜線(如圖中所示之纜線20以及連接器40)，用以耦接電源發送單元10以及電源轉換電路30，其中電源發送單元10、該至少一 連接器(例如連接器40)以及纜線(例如纜線20)符合通用序列匯流排供電規範(USB PD)及/或通用序列匯流排Type C規範(USB type C)及/或通用序列匯流排快充規範(USB Quick Charge)。需說明的是，根據本發明，在電容式電源轉換模式下，可以以較大的充電電流(例如K倍)對電池充電，卻仍維持較小的輸入電流IIN(亦即流經纜線的電流)，因此可使用例如標準USB纜線，對使用者來說具有極佳的便利性。
根據本發明，充電電路除了對電池充電外，尚可對一系統電路供電。請繼續參閱第2圖，在一實施例中，充電電路2可例如但不限於通過第二節點ND2而以切換輸出電壓VS對系統電路70供電。在一實施例中，於電容式電源轉換模式下，亦可控制電源迴路電晶體90，以通過第二節點ND2對系統電路70供電。其中，系統電路例如但不限於手機系統中之中央處理單元。在一實施例中，電源迴路電晶體90可控制為導通，使得充電電源直接電性連接於切換輸出電壓VS，而在一實施例中，電源迴路電晶體90可根據電池50的電壓狀態與系統電路70的電源需求而控制其導通程度，例如但不限於控制電源迴路電晶體90以調節電源迴路電晶體90之導通電阻，或是控制電源迴路電晶體90以調節充電電壓VCHG或充電電流ICHG等。
請參閱第3A-3B圖，圖中顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路中，迴路開關電路(例如迴路開關電路80)之實施例示意圖，如第3A與3B圖所示，迴路開關電路可包括至少一對電晶體開關(如M1與M2)，用以控制電流迴路之導通，以及對應之一對電流方向互異之本體二極體(如D1與D2)，以防止逆向電流，其耦接方式可為例如但不限於第3A與3B圖中之耦接關係，具體而言，該對電流方向互異之本體二極體D1與D2，其電流流出端可互相耦接(如第3A圖)或不互相耦接(如第3B圖)。
此外，請參閱第3C圖，圖中顯示本發明之具有切換式電源轉換模式以及電容式電源轉換模式之充電電路中，電源迴路電晶體(例如電源迴路電晶體90)之實施例示意圖；在一實施例中，電源迴路電晶體可包括單一電晶體，而在一實施例中，迴路開關電路可包括複數電晶體。在一實施例中，如圖所示，電源迴路電晶體90包括可切換偏壓位準之井區91，其可根據電源迴路電晶體90之汲源極電壓關係或是電流方向而適應性地切換井區91之偏壓位準，例如但不限於使其電性連接於電源迴路電晶體90之汲極或是源極。
請參閱第4圖，圖中所示為本發明之充電電路的一種具體實施例(充電電路4)，本實施例中，該至少一輔助開關包括第一輔助開關SA1以及第二輔助開關SA2，其中上橋開關SU與第一輔助開關SA1串聯耦接於第一輸入電源PI與第一輸出節點ND1之間，且共同連接於第四節點ND4；下橋開關SL與第二輔助開關SA2串聯耦接於第一輸出節點ND1與接地節點之間，且共同連接於第五節點ND5；轉換電容器耦接於第四節點ND4與第五節點ND5之間，本實施例中，第三節點ND3直接連接於第一節點ND1。其中複數轉換時段包括第一與第二轉換時段；其中於電容式電源轉換模式下，轉換控制電路32控制轉換開關電路31(包括上述之上橋開關SU、下橋開關SL以及輔助開關SA1與SA2)，使轉換電容器CF之第一端(如圖中之第四節點ND4)於第一轉換時段與第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於輸入電壓與第一節點，且使轉換電容器CF之第二端(如圖中之第五節點ND5)於第一轉換時段與第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於第一節點與接地節點，使得充電電流ICHG之位準大致為輸入電流位準之2倍。
本實施例中，第一節點ND1可對應於前述之分壓節點(例如第3圖實施例中之分壓節點NR1)。本實施例中，第一節點ND1與第三節點ND3 直接連接，而在其他實施例中，並不限於此。值得注意的是，在第三節點ND3直接連接於第一節點ND1的實施例中，於電容式電源轉換模式下，於操作穩態時，第三節點ND3之電壓位準並不會具有大幅度切換式的電壓變化，亦即第三節點ND3之電壓大致上為一直流電壓，因而亦不會在電感L上造成不必要的電感電流。
請繼續參閱第4圖，，於切換式電源轉換模式下，在一實施例中，可同時應用轉換電容器(如CF)，而以例如但不限於三階位準(或更多階段之位準)切換式電源轉換方式進行切換式電源轉換，以提升切換式電源轉換模式之電源轉換效率。其他可能的操作方式同前述第2圖之實施例，在此不予重複贅述。
請繼續參閱第4圖，在一實施例中，轉換控制電路32可包含一電源迴路控制電路321，用以產生迴路控制訊號CP2以控制電源迴路電晶體90。在一實施例中，轉換控制電路32可包含一直接充電控制電路322，用以產生迴路控制訊號CP1以控制迴路開關電路80。
請繼續參閱第4圖，在一實施例中，轉換開關電路31更可包括迴路開關SP3，用以控制輸入電源PI之導通與否，在本實施例中，迴路開關SP3可包括一電晶體，其包括一本體二極體，其中本體二極體之電流導通方向與轉換開關電路中其他開關之本體二極體為反向，用以防止逆向電流。
請參閱第5A與5B圖，圖中所示為本發明之充電電路的一種實施例(充電電路5A與5B)，在一實施例中，第三節點ND3可直接連接於第四節點ND4或第五節點ND5，仍可達成上述之操作。具體而言，充電電路5A與5B於電容式電源轉換模式之操作與第4圖之實施例相同，而在切換式電源轉換模式下，充電電路5A例如可以將輔助開關SA1、SA2以及下橋開關SL視為一串聯而成的下橋開關，與上橋開關SU共同進行例如二階位準切換式 電源轉換方式，而充電電路5B例如可以將輔助開關SA1、SA2以及上橋開關SU視為一串聯而成的上橋開關，與下橋開關SL共同進行例如二階位準切換式電源轉換方式。
請參閱第6圖，圖中所示為本發明之充電電路的一種具體實施例(充電電路6)，本實施例中，電源迴路電晶體90與電源轉換電路30整合於一積體電路中或封入一積體電路封裝中(例如圖中之60)。當然，本發明之精神並不限於此，在一實施例中，迴路開關電路與電源迴路電晶體中之至少之一，與電源轉換電路30可整合於一積體電路中，或封入一積體電路封裝中。
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。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，前述之實施例中(例如充電電路4)，係以一轉換電容器CF進行電容式電源轉換，然而根據本發明，亦可包括複數轉換電容器，如此可降低充電電壓或電流之輸出連波。又例如，充電電路4中之開關網絡，係以串聯達成上述之雙電源轉換模式，然而根據本發明之精神並不限於此，亦可以並聯或串並聯混用之方式而達成。又例如，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。

Claims (25)

  1. 一種充電電路，具有一切換式電源轉換模式與一電容式電源轉換模式，用以轉換第一輸入電源而於一輸出節點產生一充電電源而對一電池充電，其中該第一輸入電源具有一輸入電壓以及一輸入電流，該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流；該充電電路包含：一迴路開關電路，耦接於第一節點與該輸出節點之間；一電源迴路電晶體，耦接於第二節點與該輸出節點之間；一電感器，與該電源迴路電晶體串聯，耦接於第三節點與該第二節點之間；一電源轉換電路，與該迴路開關電路耦接於該第一節點，且與該電感器之電流流入端耦接於該第三節點，該電源轉換電路包括；一轉換開關電路，包括：一上橋開關；一下橋開關；以及至少一輔助開關，與該上橋開關與該下橋開關耦接；其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關耦接於該第一輸入電源、該第一節點、該第三節點以及一接地節點之間；以及一轉換控制電路，用以產生一轉換開關控制訊號以控制該轉換開關電路，且產生一迴路控制訊號以控制該迴路開關電路與該電源迴路電晶體；以及至少一轉換電容器，耦接於該轉換開關電路；其中於該切換式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為不導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，重複性地，於於複數時段將該電感器之電流流入端導通至對應之複數電壓位準，以二階或以上位準之切換式電源轉換方式將該第一輸入電源於該第二節點轉換為一切換輸出電壓，其中該轉換控制電路控制該電源迴路電晶體之導通程度以轉換該切換輸出電壓為該充電電源；且於該電容式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，於複數充電轉換時段中，使該至少一轉換電容器周期性地對應耦接於至少一充電比例電壓節點、該第一輸入電源、以及該接地節點其中之一對節點之間，以電容式電源轉換方式將該第一輸入電源轉換為該充電電源；其中該第一節點耦接於該至少一充電比例電壓節點中之一節點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中於該電容式電源轉換模式下，該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之一預設之增流倍數，及/或該充電電壓之位準大致為該輸入電壓位準之一預設之電壓比例。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之充電電路，更包含一電源發送單元，用以將一第二輸入電源轉換為該第一輸入電源，其中該電源發送單元調節該輸入電壓於一預設之電壓位準，或調節該輸入電流於一預設之電流位準。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關分別各具有一平均電流，其中於該切換式電源轉換模式下以及該電容式電源轉換模式下，各該平均電流分別皆相關於該充電電流。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中該第一節點與該第三節點直接連接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，更包括至少一連接器或至少一連接器以及一纜線，用以耦接該電源發送單元以及該電源轉換電路，其中電源發送單元、該至少一連接器以及該纜線符合通用序列匯流排供電規範(USB PD)及/或通用序列匯流排Type C規範(USB type C)及/或通用序列匯流排快充規範(USB Quick Charge)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中該至少一輔助開關包括第一輔助開關以及第二輔助開關；其中該上橋開關與該第一輔助開關串聯耦接於該第一輸入電源與該第一輸出節點之間，且共同連接於第四節點；該下橋開關與該第二輔助開關串聯耦接於該第一輸出節點與該接地節點之間，且共同連接於第五節點；該轉換電容器耦接於該第四節點與該第五節點之間，且該第三節點直接連接於該第一節點、該第四節點或該第五節點其中之一；其中該複數轉換時段包括第一與第二轉換時段；其中於該電容式電源轉換模式下，該轉換控制電路控制該複數轉換開關，使該轉換電容器之第一端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該輸入電壓與該第一節點，且使該轉換電容器之第二端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該第一節點與該接地節點，使得該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之2倍。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中該第三節點直接連接於該第一節點，且於該電容式電源轉換模式下操作於一穩態時，該第三節點之電壓大致上為一直流電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中該迴路開關電路與該電源迴路電晶體之至少之一，與該電源轉換電路整合於一積體電路中，或封入一積體電路封裝中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中於一直接充電模式中，該轉換控制電路操作該轉換開關電路以及該迴路開關電路與該電源迴路電晶體，使得該充電電源直接電性導通於該第一輸入電源。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓與該接地節點之間，以二階位準進行切換式電源轉換。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之充電電路，其中於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之充電電路，其中該第三節點直接連接於該第一節點，且於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
  14. 一種電源轉換電路，用於一充電電路中，其中該充電電路具有一切換式電源轉換模式與一電容式電源轉換模式，用以轉換第一輸入電源而於一輸出節點產生一充電電源而對一電池充電，其中該第一輸入電源具有一輸入電壓以及一輸入電流，該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流；該充電電路包含：一迴路開關電路，耦接於第一節點與該輸出節點之間；一電源迴路電晶體，耦接於第二節點與該輸出節點之間；一電感器，與該電源迴路電晶體串聯，耦接於第三節點與該第二節點之間；該電源轉換電路，與該迴路開關電路耦接於該第一節點，且與該電感器之電流流入端耦接於該第三節點；以及至少一轉換電容器；該電源轉換電路包括；一轉換開關電路，包括：一上橋開關；一下橋開關；以及至少一輔助開關，與該上橋開關與該下橋開關耦接；其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關耦接於該第一輸入電源、該第一節點、該第三節點以及一接地節點之間；其中該至少一轉換電容器耦接於該轉換開關電路；以及一轉換控制電路，用以產生一轉換開關控制訊號以控制該轉換開關電路，且產生一迴路控制訊號以控制該迴路開關電路與該電源迴路電晶體；其中於該切換式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為不導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，重複性地，於複數時段將該電感器之電流流入端導通至對應之複數電壓位準，以二階或以上位準之切換式電源轉換方式將該第一輸入電源於該第二節點轉換為一切換輸出電壓，其中該轉換控制電路控制該電源迴路電晶體之導通程度以轉換該切換輸出電壓為該充電電源；且於該電容式電源轉換模式下，該迴路開關電路控制為導通，且該轉換控制電路操作該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關，於複數充電轉換時段中，使該至少一轉換電容器周期性地對應耦接於至少一充電比例電壓節點、該第一輸入電源、以及該接地節點其中之一對節點之間，以電容式電源轉換方式將該第一輸入電源轉換為該充電電源；其中該第一節點耦接於該至少一充電比例電壓節點中之一節點。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中於該電容式電源轉換模式下，該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之一預設之增流倍數，及/或該充電電壓之位準大致為該輸入電壓位準之一預設之電壓比例。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電源轉換電路，其中該充電電路更包含一電源發送單元，用以將一第二輸入電源轉換為該第一輸入電源，其中該電源發送單元調節該輸入電壓於一預設之電壓位準，或調節該輸入電流於一預設之電流位準。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中該上橋開關、該下橋開關以及該至少一輔助開關分別各具有一平均電流，其中於該切換式電源轉換模式下以及該電容式電源轉換模式下，各該平均電流分別皆相關於該充電電流。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中該第一節點與該第三節點直接連接。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中該至少一輔助開關包括第一輔助開關以及第二輔助開關；其中該上橋開關與該第一輔助開關串聯耦接於該第一輸入電源與該第一輸出節點之間，且共同連接於第四節點；該下橋開關與該第二輔助開關串聯耦接於該第一輸出節點與該接地節點之間，且共同連接於第五節點；該轉換電容器耦接於該第四節點與該第五節點之間，且該第三節點直接連接於該第一節點、該第四節點或該第五節點其中之一；其中該複數轉換時段包括第一與第二轉換時段；其中於該電容式電源轉換模式下，該轉換控制電路控制該複數轉換開關，使該轉換電容器之第一端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該輸入電壓與該第一節點，且使該轉換電容器之第二端於該第一轉換時段與該第二轉換時段中分別對應切換而電性連接於該第一節點與該接地節點，使得該充電電流之位準大致為該輸入電流位準之2倍。
  20. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中該第三節點直接連接於該第一節點，且於該電容式電源轉換模式下操作於一穩態時，該第三節點之電壓大致上為一直流電壓。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中該迴路開關電路與該電源迴路電晶體之至少之一，與該電源轉換電路整合於一積體電路中，或封入一積體電路封裝中。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中於一直接充電模式中，該轉換控制電路操作該轉換開關電路以及該迴路開關電路與電源迴路電晶體，使得該充電電源直接電性導通於該第一輸入電源。
  23. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓與該接地節點之間，以二階位準進行切換式電源轉換。
  24. 如申請專利範圍第14項所述之電源轉換電路，其中於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
  25. 如申請專利範圍第19項所述之電源轉換電路，其中該第三節點直接連接於該第一節點，且於該切換式電源轉換模式下，該電感器之電流流入端係切換於該輸入電壓、該接地節點以及一第三電壓位準之間，以三階位準進行切換式電源轉換，其中該第三電壓位準係藉由切換該轉換電容器而得。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10797500B2 (en) * 2016-09-20 2020-10-06 Richtek Technology Corporation Charger circuit and capacitive power conversion circuit and charging control method thereof
CN109474037B (zh) * 2018-12-07 2022-03-22 成都芯源系统有限公司 一种电池充电电路及其控制电路和控制方法
US20200373844A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-26 Infineon Technologies Austria Ag Hybrid resonant power supply
US10778099B1 (en) * 2019-07-23 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Boost-back protection for power converter
CN111431409A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 具有多个Type-C接口的系统及其控制方法
TWI736458B (zh) * 2020-10-28 2021-08-11 立錡科技股份有限公司 切換電容式電源轉換電路及其轉換控制電路與控制方法
WO2022169481A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 Google Llc 3-level buck regulator with reduced core loss

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201419723A (zh) * 2012-11-14 2014-05-16 M3 Technology Inc 可定電流輸出的切換式電源轉換電路、其電源轉換方法及具有該電路之積體電路的製造方法
CN206619917U (zh) * 2016-09-20 2017-11-07 立锜科技股份有限公司 充电电路及其电容式电源转换电路
TWI605673B (zh) * 2016-10-07 2017-11-11 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及使用其輸出電壓之方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005015992B4 (de) * 2005-04-07 2011-09-15 Texas Instruments Deutschland Gmbh DC-DC-Wandler
US7746041B2 (en) * 2006-06-27 2010-06-29 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Non-isolated bus converters with voltage divider topology
GB2479445B (en) * 2006-08-31 2011-11-30 Wolfson Microelectronics Plc DC-DC converter circuits and methods and apparatus including such circuits
US9197132B2 (en) * 2006-12-01 2015-11-24 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US20130038289A1 (en) * 2010-02-20 2013-02-14 Lawrence Tze-Leung Tse Battery-cell converter systems
US9529375B2 (en) * 2012-02-28 2016-12-27 Texas Instruments Deutschland Gmbh Single inductor-multiple output DC-DC converter, method for operating the same and electronic device comprising the converter
US9203299B2 (en) * 2013-03-15 2015-12-01 Artic Sand Technologies, Inc. Controller-driven reconfiguration of switched-capacitor power converter
US10340689B2 (en) * 2016-10-21 2019-07-02 Nxp B.V. System and method for power management
US9768678B1 (en) * 2016-11-16 2017-09-19 Silanna Asia Pte Ltd Switching regulator synchronous node snubber circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201419723A (zh) * 2012-11-14 2014-05-16 M3 Technology Inc 可定電流輸出的切換式電源轉換電路、其電源轉換方法及具有該電路之積體電路的製造方法
TWI495234B (zh) * 2012-11-14 2015-08-01 M3 Technology Inc 可定電流輸出的切換式電源轉換電路、其電源轉換方法及具有可定電流輸出的切換式電源轉換電路之積體電路的製造方法
CN206619917U (zh) * 2016-09-20 2017-11-07 立锜科技股份有限公司 充电电路及其电容式电源转换电路
TWI605673B (zh) * 2016-10-07 2017-11-11 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及使用其輸出電壓之方法

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