TWI680634B - 電源管理電路和移動終端 - Google Patents

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張淩棟
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大陸商矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd.
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Abstract

本發明係一種電源管理電路和移動終端，通過設置用於進行阻隔的第一開關，在預定負載工作於大電流/電壓模式時關斷外部電源輸入，通過雙向直流變換器將電池電壓升壓後輸出到該預定負載，由此，在滿足電源管理需求的同時，降低了電路複雜度，減少了元件數量。

Description

電源管理電路和移動終端
本發係關於一種電力電子技術，特別係關於一種電源管理電路和移動終端。
越來越多的電子元件以及功能被集成到移動終端中，移動終端需要驅動的負載類型也越來越多，由此導致電源管理需要解決的問題不斷增加。電源管理電路首先需要給可充電電池(例如，鋰離子電池)充電，其次需要為移動終端系統部分供電，再次，需要在移動終端設備外接負載時(OTG模式，On The Go)，為外部負載供電。同時，部分負載(例如LED負載)在特定模式下需要較大的電壓或電流進行驅動，電源管理電路還需要滿足這類負載的需求。
在現有技術中，電源管理電路通常通過組合多個功率級電路來實現上述功能，電路複雜度高，在製作成積體電路時，佔用面積大，成本高。
通過設置用於進行阻隔的第一開關，在預定負載工作於大電流/電壓模式時關斷外部電源輸入，通過雙向直流變換器將電池電壓升壓後輸出到預定負載，由此，在滿足電源管理需求的同時，降低了電路複雜度，減少了元件數量。
有鑒於此，本發明提供一種電源管理電路和移動終端，可以以簡單的電路結構滿足部分負載(例如LED負載)在特定模式下需要較大的電壓或電流進行驅動的電源管理需求，同時降低電路複雜度，減少元件數量。
本發明之一目的在於提供一種電源管理電路，包括：雙向直流變換器，包括低壓端、第一高壓端和第二高壓端，用於在降壓模式將施加於所述第一高壓端的第一電壓轉換為第二電壓輸出到所述低壓端，第一升壓模式將施加於所述低壓端的第二電壓轉換為第一電壓輸出到所述第一高壓端；在第二升壓模式將施加於所述低壓端的第二電壓轉換為第三電壓輸出到所述第二高壓端；電源端，用於連接外部電源或外部負載；負載端，用於連接預定負載；電容，連接在所述負載端和接地端之間；及第一開關，連接在所述電源端和所述第一高壓端之間，在所述預定負載工作於第一模式且所述電源端連接外部電源時關斷；其中，所述第二高壓端連接到所述負載端，所述電源管理電路被配置為在所述預定負載工作於第一模式時，通過所述雙向直流變換器工作於所述第二升壓模式向所述負載端輸出能量。
優選地，所述雙向直流變換器在所述預定負載工作於第一模式或第二模式時，工作於第二升壓模式，在所述電源端連接外部負載時， 工作於第一升壓模式，在所述電源端連接外部電源且所述預定負載未工作時，工作於降壓模式；所述第一開關在所述預定負載工作時關斷。
優選地，所述雙向直流變換器包括：第二開關，連接在所述第一高壓端和中間端之間；第三開關，連接在所述中間端和接地端之間；第四開關，連接在所述中間端和所述第二高壓端之間；及電感，連接在所述中間端和所述低壓端之間；在所述預定負載工作於第一模式或第二模式時，所述第三開關和第四開關受控導通和關斷，向所述第二高壓端輸出所述第一電壓；在所述電源端連接外部負載時，所述第三開關和所述第二開關受控導通和關斷，向所述第一高壓端輸出所述第一電壓；在所述電源端連接外部電源且所述預定負載未工作時，所述第二開關和所述第三開關受控導通和關斷，向所述低壓端輸出所述第二電壓。
第二方面，提供另一種電源管理電路，包括：雙向直流變換器，包括低壓端和高壓端，用於在降壓模式將施加於所述高壓端的第一電壓轉換為第二電壓輸出到所述低壓端，或者，在升壓模式將施加於所述低壓端的第二電壓轉換為第一電壓輸出到所述高壓端；電源端，用於連接外部電源或外部負載；負載端，用於連接預定負載；電容，連接在所述負載端和接地端之間；第一開關，連接在所述電源端和所述高壓端之間，在所述預定負載工作於第一模式且所述電源端連接外部電源時關斷； 所述高壓端連接到所述負載端，所述電源管理電路被配置為在所述預定負載工作於第一模式時，通過所述雙向直流變換器工作於升壓模式向所述負載端輸出能量。
優選地，所述雙向直流變換器包括：第二開關，連接在所述高壓端和中間端之間；第三開關，連接在所述中間端和接地端之間；電感，連接在所述中間端和所述低壓端之間；在所述預定負載工作於第一模式且所述電源端未連接外部電源時，和/或，所述電源端連接外部負載時，所述雙向直流變換器工作於升壓模式；在所述預定負載工作於第二模式，或者，在所述電源端連接外部電源且所述預定負載未工作時，所述雙向直流變換器工作於降壓模式。
優選地，所述電源管理電路還包括：電池端，用於連接可充電電池；充電開關，連接在所述低壓端和所述電池端之間；第五開關，連接在所述電池端和所述負載端之間，在所述預定負載工作於第二模式且所述電源端未連接外部電源或外部負載時導通。
優選地，所述雙向直流變換器包括：第二開關，連接在所述高壓端和中間端之間；第三開關，連接在所述中間端和接地端之間；及電感，連接在所述中間端和所述低壓端之間；其中，在所述預定負載工作於第一模式時，或者，在所述預定負載工作於第二模式且所述電源端未連接外部電源時，或者，在所述電源端連接 外部負載時，所述雙向直流變換器工作於升壓模式；在所述預定負載工作於第二模式且電源端連接外部電源時，所述雙向直流變換器工作於降壓模式。
優選地，所述電源管理電路還包括：第六開關，連接在所述低壓端和所述負載端之間，在所述電源端連接外部電源且所述預定負載工作於第二模式時導通；及第七開關，連接在所述高壓端和所述負載端之間，在所述預定負載工作於第一模式時，或者，在所述預定負載工作於第二模式且所述電源端未連接外部電源時導通。
優選地，其中，所述電源管理電路還包括：電池端，用於連接可充電電池；及充電開關，連接在所述低壓端和所述電池端之間。
第三方面，提供一種移動終端，包括：可充電電池；預定負載；及如上所述的電源管理電路。
10‧‧‧電源管理電路
11‧‧‧第一直流變換器
12‧‧‧第二直流變換器
13‧‧‧電池
20‧‧‧電源管理電路
21‧‧‧雙向直流變換器
30‧‧‧電源管理電路
31‧‧‧雙向直流變換器
40‧‧‧電源管理電路
41‧‧‧雙向直流變換器
BAT‧‧‧電池端
BUS‧‧‧第一高壓端
C1‧‧‧電容
C2‧‧‧電容
IN‧‧‧電源端
IN/OTG‧‧‧電源端
L‧‧‧電感
LX‧‧‧中間端
M1‧‧‧第一開關
M2‧‧‧第二開關
M3‧‧‧第三開關
M4‧‧‧第四開關
M5‧‧‧第五開關
M6‧‧‧第六開關
M7‧‧‧第七開關
Mc‧‧‧充電開關
Mt1‧‧‧調節電晶體
Mt2‧‧‧調節電晶體
OUT‧‧‧負載端
SEC‧‧‧第二高壓端
SYS‧‧‧低壓端
通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其他目的、特徵和優點將更為清楚，在附圖中：圖1是現有技術中的電源管理電路的電路示意圖；圖2是本發明第一實施例的電源管理電路的電路示意圖；圖3是本發明第二實施例的電源管理電路的電路示意圖；及 圖4是本發明第三實施例的電源管理電路的電路示意圖。
以下基於實施例對本發明進行描述，但是本發明並不僅僅限於這些實施例。在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路並沒有詳細敍述。
此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，並且附圖不一定是按比例繪製的。
同時，應當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限於”的含義。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發明實施例中，以移動終端或電子設備中的LED負載作 為需要大電流/電壓模式的負載的示例來進行說明。但是，應理解，本發明實施例也可以適用於其他類型的負載。
移動終端的LED負載通常會工作在兩種不同的模式下，也即，閃光燈模式(可稱為第一模式)和手電筒模式(可稱為第二模式)。在閃光燈模式下，LED負載會在短時間內閃光，其需要在較短時間內由較高的電流或電壓驅動。而在手電筒模式下，LED負載持續點亮，LED負載可以以較高的電流或電壓驅動，也可以以較低的電流或電壓驅動。
圖1是現有技術中的電源管理電路的電路示意圖。如圖1所示，電源管理電路10包括串聯連接第一直流變換器11、第二直流變換器12。第一直流變換器11為降壓拓撲或雙向拓撲，而第二直流變換器12為升壓拓撲。在電源端IN連接外部電源時，第一直流變換器11將外部電源電壓降壓後輸入到電池13充電。同時，第二直流變換器12將降壓後的電壓進行升壓以驅動LED負載。在沒有連接外部電源時，第一直流變換器11不工作。第二直流變換器12將電池電壓升壓後驅動LED負載。由於使用了兩個直流變換器，其元件數量多，尤其，由於使用兩個電感，會增大電路體積。
圖2是本發明第一實施例的電源管理電路的電路示意圖。如圖2所示，電源管理電路20包括雙向直流變換器21、電源端IN/OTG、負載端OUT、電容C1和第一開關M1。
電源端IN/OTG用於連接外部電源或外部負載，從而向電源管理電路20輸入電源電壓，或由電源管理電路對外部負載輸出驅動電壓。
負載端OUT用於連接預定負載。在本實施例中，預定負載為LED負載。
電容C1連接在負載端OUT和接地端之間，用於對輸出電壓進行濾波。
雙向直流變換器21包括低壓端SYS、第一高壓端BUS和第二高壓端SEC。雙向直流變換器21可以進行雙向的直流變換，在降壓模式將施加於第一高壓端BUS的第一電壓變換為第二電壓輸出到低壓端SYS，或者，在第一升壓模式將施加於低壓端SYS的第二電壓變換為第一電壓輸出到第一高壓端BUS，或者，在第二升壓模式將施加於低壓端SYS的第二電壓變換為第三電壓輸出到第二高壓端SEC。
其中，第一電壓、第三電壓均大於第二電壓。第一電壓和第三電壓可以根據外部負載和LED負載設置。
第一開關M1連接在第一高壓端BUS和電源端IN/OTG之間。第二高壓端SEC與負載端OUT直接連接。由此，可以通過第一高壓端BUS輸入外部電源電壓或輸出電壓為外部負載供電。
在本實施例中，第一開關M1與高壓端BUS連接，因此需要設置為耐高壓的開關。
在本實施例中，雙向直流變換器21可以採用如圖2所示的開關型變換器。雙向直流變換器21包括第二開關M2、第三開關M3、第四開關M4和電感L。其中，第二開關M2連接在第一高壓端BUS和中間端LX之間。第三開關M3連接在中間端LX和接地端之間。第四開關M4連接在中間端LX和第二高壓端SEC之間。電感L連接在中間端LX和低壓端SYS之間。
在檢測到電源端IN/OTG存在外部電源電壓時，可以確定電源端IN/OTG連接到外部電源，此時第一開關M1導通，使得電源端電壓能夠 通過第一開關M1傳輸到第一高壓端BUS。第二開關M2和第三開關M3受控地導通和關斷使得雙向直流變換器21將第一高壓端BUS的電壓降壓後輸出到低壓端SYS。低壓端SYS的電壓可以用於為電池充電以及為移動終端系統供電。此時，雙向直流變換器21工作於降壓模式，第二開關M2作為主功率開關，第三開關M3作為同步整流開關。
在檢測到電源端連接外部負載時，第一開關M1導通，使得第一高壓端BUS的電壓可以傳輸到電源端IN/OTG。同時，第三開關M3和第二開關M2受控地導通和關斷使得雙向直流變換器21從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到第一高壓端BUS為外部負載供電。此時，雙向直流變換器21呈現為升壓型拓撲，第三開關M3作為主功率開關，第二開關M2作為同步整流開關。
在LED負載需要工作時，無論其工作於閃光燈模式(第一模式)還是手電筒模式(第二模式)，本實施例均通過雙向直流變換器21對電池電壓進行升壓後獲得較高的電壓(第三電壓)，利用該較高的電壓對其進行驅動。此時，第一開關M1關斷，使得充電或對外供電停止。第三開關M3和第四開關M4受控地導通和關斷使得雙向直流變換器21從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到第二高壓端SEC。由於第二高壓端SEC與負載端OUT直接連接，因此，升壓後的電壓直接輸送到LED負載，用於驅動LED負載工作。
在本實施例中，雙向直流變換器21以恒壓模式運作，因此，需要為每個LED串接調節電晶體Mt1和Mt2，調節電晶體Mt1和Mt2工作於線性模式以提供恒定的驅動電流，滿足LED負載的驅動要求。
在本實施例中，電源管理電路20還可以包括電池端BAT和充電開關Mc。電池端BAT用於連接可充電電池(例如，鋰離子電池)。充電開關Mc連接在電池端BAT和低壓端SYS之間，用於控制電池的充電電流。充電開關Mc可以工作在線性模式，使得充電電流維持較小。同時充電開關Mc也可以在大電流充電或電池放電時完全導通，在電池充電完成時，完全關斷。由於充電開關Mc需要阻斷充電電流和放電電流，需要達到雙向阻斷的目的，所以，可以使用兩個金屬氧化物半導體電晶體(MOSFET)源極串聯構成，兩個MOSFET同開同斷。本領域技術人員可以理解，在某些情況下，充電開關Mc可被省略，從而電池端BAT和低壓端SYS形成為相同的導電端子。
在本實施例中，雙向直流變換器21還可以包括連接在低壓端SYS和接地端之間的電容C2，其用於對輸出電壓進行濾波。
由於設置了用於進行阻隔的第一開關，本實施例的電源管理電路可以在LED負載工作於閃光燈模式時關斷外部電源輸入，同時通過具有兩個高壓端的雙向直流變換器將電池電壓升壓後輸出到LED負載。在LED負載不工作時，可以基於雙向直流變換器在電池以及外部電源或負載之間進行充電或供電操作。由此，通過一個雙向直流變換器即可以滿足電源管理需求，降低了電路複雜度，減少了元件數量。
圖3是本發明第二實施例的電源管理電路的電路示意圖。如圖3所示，電源管理電路30包括雙向直流變換器31、電源端IN/OTG、負載端OUT、電容C1和第一開關M1。
電源端IN/OTG用於連接外部電源或外部負載，從而向電源管理電路30輸入電源電壓，或由電源管理電路對外部負載輸出驅動電壓。
負載端OUT用於連接預定負載。在本實施例中，預定負載為LED負載。
電容C1連接在負載端OUT和接地端之間，用於對輸出電壓進行濾波。
雙向直流變換器31包括低壓端SYS和一個高壓端BUS。雙向直流變換器31用於將施加於高壓端BUS的第一電壓變換為第二電壓輸出到低壓端SYS，或者，將施加於低壓端SYS的第二電壓變換為第一電壓輸出到高壓端BUS。第一電壓大於第二電壓。
第一開關M1連接在高壓端BUS和電源端IN/OTG之間。
高壓端BUS與第一開關M1連接，同時還與負載端OUT耦接。在本實施例中，高壓端BUS與負載端OUT直接連接。
在本實施例中，雙向直流變換器31可以採用如圖3所示的開關型變換器。雙向直流變換器31包括第二開關M2、第三開關M3和電感L。第二開關M2連接在高壓端BUS和中間端LX之間。第三開關M3連接在中間端LX和接地端之間。電感L連接在中間端LX和低壓端SYS之間。
雙向直流變換器31可以通過第二開關M2和第三開關M3的受控關斷和導通將施加在高壓端BUS的第一電壓變換為第二電壓輸出到低壓端SYS。此時，雙向直流變換器31工作於降壓模式，第二開關M2為主功率開關，第三開關M3為同步整流開關。
雙向直流變換器31也可以通過第三開關M3和第二開關M2受 控地關斷和導通將施加在低壓端SYS的第二電壓變換為第一電壓輸出到高壓端BUS。此時，雙向直流變換器31工作於升壓模式，第三開關M3為主功率開關，第二開關M2為同步整流開關。
本實施例中，電源管理電路30還包括電池端BAT和充電開關Mc。電池端BAT用於連接可充電電池。充電開關Mc連接在電池端BAT和低壓端SYS之間，用於控制電池的充電電流。充電開關Mc可以工作在線性模式，使得充電電流維持較小。同時充電開關Mc也可以在大電流充電或電池放電時完全導通，在電池充電完成時，完全關斷。同時，電源管理電路30還可以包括第五開關M5。第五開關M5連接在電池端BAT和負載端OUT之間，用於在LED負載工作於第二模式且電源端IN/OTG未連接外部電源或外部負載時導通，由此，可以從電池取電驅動LED負載。
在檢測到電源端IN/OTG存在外部電源電壓時，第一開關M1導通，使得電源端電壓能夠通過第一開關M1傳輸到高壓端BUS。雙向直流變換器31工作於降壓模式，對高壓端BUS的電壓進行降壓，將降壓後的電壓輸出到低壓端SYS。低壓端SYS的電壓可以用於為電池充電以及為系統其他部件供電。此時，如果LED負載工作在手電筒模式，則直接基於高壓端BUS上較高的電壓驅動LED負載持續點亮。如果LED負載工作於閃光燈模式，則第一開關M1關斷，暫停外部電源電壓輸入，雙向直流變換器31工作於升壓模式，從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS，並進而輸出到負載端OUT驅動LED負載。由此，LED負載可以被較高的電壓驅動工作。
在檢測到電源端連接外部負載時，第一開關M1導通，使得 高壓端BUS的電壓可以傳輸到電源端IN/OTG。雙向直流變換器31從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS為外部負載供電。
在電源端未連接外部設備時，如果LED負載工作在閃光燈模式，則雙向直流變換器31從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS為LED負載供電。如果LED負載工作在手電筒模式，則第五開關M5導通，直接基於電池電壓驅動LED負載。
在本實施例中，雙向直流變換器21還可以包括連接在低壓端和接地端之間的電容C2，其用於對輸出電壓進行濾波。
由於設置了用於進行阻隔的第一開關，本實施例的電源管理電路可以在LED負載工作於閃光燈模式時關斷外部電源輸入，同時通過具有一個高壓端雙向直流變換器將電池電壓升壓後輸出到LED負載。在LED負載不工作時，可以基於雙向直流變換器在電池以及外部電源或負載之間進行充電或供電操作。由此，通過一個雙向直流變換器即可以滿足電源管理需求，降低了電路複雜度，減少了元件數量。
圖4是本發明第三實施例的電源管理電路的電路示意圖。如圖4所示，電源管理電路40包括雙向直流變換器41、電源端IN/OTG、負載端OUT、電容C1和第一開關M1。
電源端IN/OTG用於連接外部電源或外部負載，從而向電源管理電路40輸入電源電壓，或由電源管理電路40對外部負載輸出驅動電壓。
負載端OUT用於連接預定負載。在本實施例中，預定負載為LED負載。
電容C1連接在負載端OUT和接地端之間，用於對輸出電壓 進行濾波。
雙向直流變換器41包括低壓端SYS和一個高壓端BUS。雙向直流變換器41用於將施加於高壓端BUS的第一電壓變換為第二電壓輸出到低壓端SYS，或者，將施加於低壓端SYS的第二電壓變換為第一電壓輸出到高壓端BUS。第一電壓大於第二電壓。
第一開關M1連接在高壓端BUS和電源端IN/OTG之間。
高壓端BUS與第一開關M1連接，同時還與負載端OUT連接。在本實施例中，高壓端BUS與負載端OUT通過第七開關M7連接，也即，第七開關M7連接在高壓端BUS和負載端OUT之間。
在本實施例中，雙向直流變換器41可以採用如圖4所示的開關型變換器。雙向直流變換器41包括第二開關M2、第三開關M3和電感L。第二開關M2連接在高壓端BUS和中間端LX之間。第三開關M3連接在中間端LX和接地端之間。電感L連接在中間端LX和低壓端SYS之間。
雙向直流變換器41可以通過第二開關M2和第三開關M3的受控關斷和導通將施加在高壓端BUS的第一電壓變換為第二電壓輸出到低壓端SYS。此時，雙向直流變換器41工作於降壓型模式，第二開關M2為主功率開關，第三開關M3為同步整流開關。
雙向直流變換器41可以通過第三開關M3和第二開關M2的受控關斷和導通將施加在低壓端SYS的第二電壓變換為第一電壓輸出到高壓端BUS。此時，雙向直流變換器41工作於升壓型模式，第三開關M3為主功率開關，第二開關M2為同步整流開關。
本實施例中，電源管理電路40還包括第六開關M6，其連接 在低壓端SYS和負載端OUT之間。
在檢測到電源端IN/OTG存在外部電源電壓時，第一開關M1導通，使得電源端電壓能夠通過第一開關M1傳輸到高壓端BUS。雙向直流變換器41對高壓端BUS電壓進行降壓，將降壓後的電壓輸出到低壓端SYS。低壓端SYS的電壓可以用於為電池充電以及為系統其他部件供電。此時，低壓端SYS的電壓為經變換器變換的電壓，其較穩定，且較電池電壓更高。因此，如果LED負載工作在手電筒模式，則第六開關M6導通，第七開關M7關斷，基於低壓端SYS上較低的電壓驅動LED負載持續點亮。如果LED負載工作在閃光燈模式，則第一開關M1暫時關斷，雙向直流變換器41從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS。以較高的電壓驅動LED負載。
在檢測到電源端連接外部負載時，第一開關M1導通，使得高壓端BUS電壓可以傳輸到電源端IN/OTG。雙向直流變換器31從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS為外部負載供電。此時，由於低壓端電壓為電池電壓，其電壓不穩定，因此無論LED負載工作在手電筒模式還是閃光燈模式，第六開關M6均關斷，第七開關M7均導通，以高壓端BUS較高的電壓驅動LED負載。
在電源端未連接外部設備時，無論LED負載工作在閃光燈模式還是手電筒模式，雙向直流變換器31工作於升壓模式，從低壓端SYS處抽取電池電壓，並將其升壓後輸出到高壓端BUS。此時，第六開關M6關斷，第七開關M7導通，以高壓端BUS電壓為LED負載供電。由此，可以避免出現直接從電池取電導致的LED負載驅動不穩定的問題。
優選地，在本實施例的一個實施方式中，電源管理電路40還包括電池端BAT和充電開關Mc。電池端BAT用於連接可充電電池。充電開關Mc連接在電池端BAT和低壓端SYS之間，用於控制電池的充電電流。充電開關Mc可以工作在線性模式，使得充電電流維持較小。同時充電開關Mc也可以在大電流充電或電池放電時完全導通，在電池充電完成時，完全關斷。
由於設置了用於進行阻隔的第一開關，本實施例的電源管理電路可以在LED負載工作於閃光燈模式時關斷外部電源輸入，同時通過具有一個高壓端雙向直流變換器將電池電壓升壓後輸出到LED負載。在LED負載不工作時，可以基於雙向直流變換器在電池以及外部電源或負載之間進行充電或供電操作。由此，通過一個雙向直流變換器即可以滿足電源管理需求，降低了電路複雜度，減少了元件數量。
以上所述僅為本發明的優選實施例，並不用於限制本發明，對於本領域技術人員而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。

Claims (10)

  1. 一種電源管理電路，包括：一雙向直流變換器，包括一降壓模式、一第一升壓模式及一第二升壓模式，並具有一低壓端、一第一高壓端和一第二高壓端，其中，該降壓模式將施加於該第一高壓端的一第一電壓轉換為一第二電壓輸出到該低壓端，該第一升壓模式將施加於該低壓端的該第二電壓轉換為該第一電壓輸出到該第一高壓端，該第二升壓模式將施加於該低壓端的該第二電壓轉換為一第三電壓輸出到該第二高壓端；一電源端，用於連接一外部電源或一外部負載；一負載端，用於連接一預定負載；一電容，連接在該負載端和一接地端之間；及一第一開關，連接在該電源端和該第一高壓端之間，在該預定負載工作於一第一模式且該電源端連接該外部電源時關斷；其中，該第二高壓端連接到該負載端，該電源管理電路被配置為在該預定負載工作於該第一模式時，通過該雙向直流變換器工作於該第二升壓模式向該負載端輸出能量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電源管理電路，其中，該雙向直流變換器在該預定負載工作於該第一模式或一第二模式時，該雙向直流變換器工作於該第二升壓模式；在該電源端連接該外部負載時，該雙向直流變換器工作於該第一升壓模式；在該電源端連接外部電源且該預定負載未工作時，該雙向直流變換器工作於該降壓模式，且該第一開關在該預定負載工作時關斷。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電源管理電路，其中，該雙向直流變換器包括：一第二開關，連接在該第一高壓端和中間端之間；一第三開關，連接在該中間端和接地端之間；一第四開關，連接在該中間端和該第二高壓端之間；及一電感，連接在該中間端和該低壓端之間；其中，在該預定負載工作於該第一模式或該第二模式時，該第三開關和第四開關受控導通和關斷，向該第二高壓端輸出該第三電壓；在該電源端連接該外部負載時，該第三開關和該第二開關受控導通和關斷，向該第一高壓端輸出該第一電壓；在該電源端連接外部電源且該預定負載未工作時，該第二開關和該第三開關受控導通和關斷，向該低壓端輸出該第二電壓。
  4. 一種電源管理電路，包括：一雙向直流變換器，包括一低壓端和一高壓端，用於在一降壓模式將施加於該高壓端的一第一電壓轉換為一第二電壓輸出到該低壓端，或者，在一升壓模式將施加於該低壓端的該第二電壓轉換為該第一電壓輸出到該高壓端；一電源端，用於連接一外部電源或一外部負載；一負載端，用於連接一預定負載；一電容，連接在該負載端和接地端之間；及一第一開關，連接在該電源端和該高壓端之間，在該預定負載工作於一第一模式且該電源端連接該外部電源時關斷；其中，該高壓端連接到該負載端，該電源管理電路被配置為在該預定負載工作於該第一模式時，通過該雙向直流變換器工作於該升壓模式向該負載端輸出能量。
  5. 如申請專利範圍第4項所述電源管理電路，其中，該雙向直流變換器包括：一第二開關，連接在該高壓端和中間端之間；一第三開關，連接在該中間端和接地端之間；及一電感，連接在該中間端和該低壓端之間；其中，在該預定負載工作於該第一模式且該電源端未連接外部電源時，和/或，該電源端連接外部負載時，該雙向直流變換器工作於該升壓模式；在該預定負載工作於一第二模式，或者，在該電源端連接外部電源且該預定負載未工作時，該雙向直流變換器工作於該降壓模式。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電源管理電路，其中，該電源管理電路還包括：一電池端，用於連接一可充電電池；一充電開關，連接在該低壓端和該電池端之間；一第五開關，連接在該電池端和該負載端之間，在該預定負載工作於該第二模式且該電源端未連接該外部電源或外部負載時導通。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的電源管理電路，其中，該雙向直流變換器包括：一第二開關，連接在該高壓端和中間端之間；一第三開關，連接在該中間端和接地端之間；及一電感，連接在該中間端和該低壓端之間；其中，在該預定負載工作於該第一模式時，或者，在該預定負載工作於第二模式且該電源端未連接於外部電源時，或者，在該電源端連接外部負載時，該雙向直流變換器工作於該升壓模式；在該預定負載工作於該第二模式且該電源端連接該外部電源時，該雙向直流變換器工作於該降壓模式。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的電源管理電路，其中，該電源管理電路還包括：一第六開關，連接在該低壓端和該負載端之間，在該電源端連接外部電源且該預定負載工作於該第二模式時導通；一第七開關，連接在該高壓端和該負載端之間，在該預定負載工作於該第一模式時，或者，在該預定負載工作於該第二模式且該電源端未連接外部電源時導通。
  9. 如申請專利範圍第1-5及7-8項中任一項所述的電源管理電路，其中，該電源管理電路還包括：一電池端，用於連接一可充電電池；及一充電開關，連接在該低壓端和該電池端之間。
  10. 一種移動終端，包括：如申請專利範圍第6或9項所述的電源管理電路；一可充電電池，連接至該電池端；以及一預定負載，連接至該負載端。
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