TWI826234B - 諧振切換電容式電壓轉換器及其控制方法 - Google Patents

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楊大勇
張煒旭
陳昭錡
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Abstract

一種諧振切換電容式電壓轉換器，用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作。諧振切換電容式電壓轉換器包含：複數開關、諧振電感、諧振電容以及控制電路。控制電路控制複數開關，以於切換週期中，使諧振電容與該諧振電感串接而諧振操作，以將輸入電壓轉換為輸出電壓。控制電路於流經諧振電感之諧振電感電流為零電流時，產生零電流訊號與第一同步訊號。控制電路根據零電流訊號而關斷對應之至少一開關。控制電路根據零電流訊號與第二同步訊號，導通對應之至少一開關，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。

Description

諧振切換電容式電壓轉換器及其控制方法
本發明係有關於一種諧振切換電容式電壓轉換器及其控制方法，特定而言係有關於一種可用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作之諧振切換電容式電壓轉換器及其控制方法。
一種先前技術多功率轉換器系統，將多個功率轉換器並聯以提供相對於單一個功率轉換器更高的電源予負載。在這種先前技術中，須將多個功率轉換器分別設定為主控功率轉換器(master power converter)與從屬功率轉換器(slave power converter)，並且須先設定相移角度(phase-shift degrees)、同步訊號(synchronous signal)、分流(current sharing)和開關頻率(switching frequency)。
另外，美國專利9,793,804 B2揭露一種兩個耦接的三電位降壓型(three-level buck)變換器，根據四個時脈訊號操作，且時脈訊號相互相移90度。
上述的先前技術，皆需要設定主控功率轉換器與從屬功率轉換器以及其他的設定，使用上並不方便；且功率轉換效率較低，切 換能損較高，同步操作與電流平衡的控制較為複雜，以及電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)較為嚴重。
有鑑於此，本發明提出一種創新的諧振切換電容式電壓轉換器及其控制方法，可免除設定主控功率轉換器與從屬功率轉換器以及其他相關的設定，具有較高的功率轉換效率，較低的切換能損與EMI，較單純的同步操作與電流平衡的控制。
於一觀點中，本發明提供一種諧振切換電容式電壓轉換器，用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，該諧振切換電容式電壓轉換器包含：複數開關，形成一切換電路，接收該輸入電壓；一諧振電感，耦接於該切換電路；一諧振電容，耦接於該切換電路；以及一控制電路，用以產生複數切換訊號以控制該切換電路之該複數開關，以於一切換週期中，使該諧振電容與該諧振電感串接而諧振操作，以將該輸入電壓轉換為該輸出電壓；其中，該控制電路用以於流經該諧振電感之一諧振電感電流為零電流時，產生一零電流訊號與一第一同步訊號；其中該控制電路根據該零電流訊號而關斷對應之至少一該開關；其中該第一同步訊號用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器；其中該控制電路根據該零電流訊號與一第二同步訊號，導通對應之至少一該開關，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。
於一實施例中，該控制電路根據該零電流訊號而於該切換週期或一半切換週期，產生該第一同步訊號，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
於一實施例中，該第二同步訊號由另一個諧振切換電容式電壓轉換器產生，以與該諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
於一實施例中，該另一個諧振切換電容式電壓轉換器與該諧振切換電容式電壓轉換器根據該第一同步訊號與該第二同步訊號，而以相移(phase-shift)180°同步操作。
於一實施例中，該控制電路根據該零電流訊號與一第二諧振切換電容式電壓轉換器產生之該第二同步訊號而導通對應之至少一該開關，而使該諧振切換電容式電壓轉換器以一預設相移與該第二諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
於一實施例中，該控制電路根據諧振操作之一諧振頻率，產生該複數切換訊號，其中該控制電路根據該諧振頻率決定對應之該開關的關斷期間，以使該諧振切換電容式電壓轉換器與另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。
於一實施例中，該控制電路根據該零電流訊號而產生該切換訊號，以操作對應之至少一該開關，而達成零電流切換；其中該控制電路根據該諧振電感兩端之電壓或該諧振電感電流，產生該零電流訊號。
於一實施例中，該諧振切換電容式電壓轉換器與另一個諧振切換電容式電壓轉換器並聯且同步操作，以提高一輸出電流範圍。
於一實施例中，該諧振切換電容式電壓轉換器與另一個諧振切換電容式電壓轉換器串聯且同步操作，以提高一電壓轉換比範圍。
於一實施例中，該諧振切換電容式電壓轉換器包括以下所列其中之一：二轉一諧振切換電容式電壓轉換器(2-to-1 RSCC)、串並聯切換電容式電壓轉換器(Series-Parallel RSCC)、管線式諧振切換電容式電壓轉換器(Pipelined RSCC)、切換槽式轉換器(Switched Tank Converter)、交叉耦合切換電容式電壓轉換器(Cross Coupled Switched-Capacitor Converter)。
於另一觀點中，本發明提供一種諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該諧振切換電容式電壓轉換器用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，該諧振切換電容式電壓轉換器控制方法包含：產生複數切換訊號以控制複數開關，以於一切換週期中，使一諧振電容與一諧振電感串接而諧振操作，以將該輸入電壓轉換為該輸出電壓；於流經該諧振電感之一諧振電感電流為零電流時，產生一零電流訊號與一第一同步訊號；根據該零電流訊號而關斷對應之至少一該開關；以及根據該零電流訊號與一第二同步訊號，導通對應之至少一該開關，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作；其中該第一同步訊號用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器。
本發明之優點在於本發明可提供複數諧振切換電容式電壓轉換器的交錯雙相同步操作；高效率、高功率密度的諧振操作；由於零電流軟切換開關，切換功率損耗較低；不需要特別設置主控/從屬轉換器；自動同步訊號以補償元件誤差；能夠處理諧振迴路不匹配的轉換器 的同步操作；改善並聯的兩個RSCC之間的電流平衡；降低輸入峰值電流對輸入電容和輸入電源的影響；以及改善EMI性能。
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。
10,20:諧振切換電容式電壓轉換器(RSCC)
101,201:控制電路
102,202:功率級電路
1011:零電流偵測電路
1012:同步控制電路
1013:切換訊號產生電路
10131:第一切換訊號產生電路
10132:第二切換訊號產生電路
AND1,AND2:邏輯及閘
BF1,BF2:緩衝器
Cin,Cin’:輸入電容
C1,C2:諧振電容
Co,Co’:輸出電容
D:輸入接腳
FF1:第一正反器
FF2:第二正反器
FF3:第三正反器
FF4:第四正反器
IC1:諧振電容電流
Iin1:第一輸入電流
Iin2:第二輸入電流
IL,IL1,IL2:諧振電感電流
L,L1,L2:諧振電感
Lgc-H:邏輯高位準訊號
PG:脈衝產生器
Q1,Q1’,Q2,Q2’,Q3,Q3’,Q4,Q4’:開關
RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4:諧振切換電容式電壓轉換器
Sf1:第一輸出訊號
Sf2:第二輸出訊號
S1,S2,S3,S4:切換訊號
SYNCO,SYNCO’:第一同步訊號
SYNCI,SYNCI’:第二同步訊號
Sr1:重置訊號
Syc:同步控制訊號
Syc1:第一同步控制訊號
Syc2:第二同步控制訊號
Szc,Szc3:零電流訊號
Szc1:第一零電流訊號
Szc2:第二零電流訊號
t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,t9,t10,t11,t12,t13,t14,t15,t16,t17,t18:時點
td1,td2:停滯期間
Tsw:切換週期
Vc1,Vc2:諧振電容跨壓
Vin:輸入電壓
Vout:輸出電壓
圖1係根據本發明之一實施例顯示一諧振切換電容式電壓轉換器之電路示意圖。
圖2是根據本發明的一種諧振切換電容式電壓轉換器之電路方塊示意圖。
圖3是根據本發明的控制電路一種實施例方塊示意圖。
圖4是根據本發明的同步控制電路1012的一種較具體的實施例。
圖5是根據本發明的切換訊號產生電路1013的一種實施例方塊示意圖。
圖6顯示根據本發明的一實施例顯示以同相或相移180°操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的單週期同步控制方法的訊號波形示意圖。
圖7係根據本發明之一實施例顯示一諧振切換電容式電壓轉換器應用於與另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作之電路示意圖。
圖8係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖9係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之另一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖10係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之又一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖11是根據本發明的同步控制電路1012的一種較具體的實施例。
圖12示出了根據本發明的一種實施例顯示以同相或相移180°操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的半週期(half-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的諧振切換電容式電壓轉換器10的訊號波形示意圖。
圖13係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖14係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之另一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖15係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之又一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。
圖16顯示了根據本發明之並聯連接的多個諧振切換電容式電壓轉換器的示意圖。
圖17顯示根據本發明之兩個串聯連接的諧振切換電容式電壓轉換器的示意圖。
圖18到圖22顯示根據本發明之幾種諧振切換電容式電壓轉換器的型態。
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1係根據本發明之一實施例顯示一諧振切換電容式電壓轉換器之電路示意圖。如圖1所示，諧振切換電容式電壓轉換器10用以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。諧振切換電容式電壓轉換器10包括控制電路101及功率級電路102。輸出電容Co用以產生輸出電壓Vout。功率級電路102耦接於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間，功率級電路102包括開關Q1、開關Q2、開關Q3、開關Q4、諧振電感L及諧振電容C1。開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4形成切換電路。開關Q1耦接至輸入電壓Vin且用以接收輸入電壓Vin。
諧振電感L耦接於切換電路與輸出電容Co之間。諧振電容C1與切換電路耦接。控制電路101用以根據輸出電壓Vout而產生至少一操作訊號(將詳述於後)，且控制電路101用以於一切換週期中，產生複數切換訊號S1~S4以控制切換電路之開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4， 使諧振電容C1與諧振電感L串接而諧振操作，而將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。
其中，控制電路101用以於流經諧振電感L之諧振電感電流IL為零電流或流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1為零電流時，產生零電流訊號Szc與第一同步訊號SYNCO。其中，控制電路101根據零電流訊號Szc而關斷開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4中對應之至少一開關。其中第一同步訊號SYNCO用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器。其中控制電路101根據零電流訊號Szc與第二同步訊號SYNCI，導通開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4中對應之至少一開關，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。其中，第二同步訊號SYNCI為另一個諧振切換電容式電壓轉換器根據其諧振電容電流為零電流時所產生之第一同步訊號。
圖2是根據本發明的一種諧振切換電容式電壓轉換器之電路方塊示意圖。諧振切換電容式電壓轉換器10包括控制電路101和功率級電路102。控制電路101用於控制功率級電路102中的複數開關以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout，並產生第一同步訊號SYNCO及接收第二同步訊號SYNCI，以與另一個諧振切換電容式電壓轉換器(諧振切換電容式電壓轉換器20)同步操作。在本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10產生第一同步訊號SYNCO作為諧振切換電容式電壓轉換器20的第二同步訊號SYNCI’；且諧振切換電容式電壓轉換器10所接收的第二同步訊號SYNCI為諧振切換電容式電壓轉換器20所產生的第一同步訊號SYNCO’。
在圖2所示的實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10用以與諧振切換電容式電壓轉換器20並聯耦接，而將輸入電壓Vin轉換為 輸出電壓Vout。控制電路101產生複數切換訊號以控制複數開關操作，以控制功率級電路102諧振操作，並使功率級電路102中之複數開關於其中之諧振電感電流為零電流時切換，並根據第一同步訊號SYNCO和第二同步訊號SYNCI以與另一個諧振切換電容式電壓轉換器(諧振切換電容式電壓轉換器20)同步操作。
同步操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20具有提高電源傳輸能力、減少次諧波問題、輸出電流共享和改善EMI性能的好處。諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率可能因各自的元件製造差異或不匹配的電路板佈局而不同。因此，需要適當的同步控制方式使諧振切換電容式電壓轉換器10與20同步操作。
圖3是根據本發明的控制電路一種實施例方塊示意圖。如圖3所示，控制電路101包括零電流偵測電路1011、同步控制電路1012與切換訊號產生電路1013。零電流偵測電路1011根據流經諧振電感之諧振電感電流或流經諧振電容的諧振電容電流達到零電流時，產生零電流訊號Szc。同步控制電路1012根據零電流訊號Szc和第二同步訊號SYNCI，產生同步控制訊號Syc和第一同步訊號SYNCO，其中第一同步訊號SYNCO用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器。切換訊號產生電路1013根據同步控制訊號Syc，產生切換訊號S1~S4以控制功率級電路中的開關Q1~Q4。
圖4是根據本發明的同步控制電路1012的一種較具體的實施例，請同時參閱圖2、3與5。第一正反器FF1根據第二同步訊號SYNCI產生第一輸出訊號Sf1，第二正反器FF2根據第一零電流訊號Szc1產生第二輸出訊號Sf2。邏輯及閘AND1對第一輸出訊號Sf1與第 二輸出訊號Sf2進行及邏輯運算，產生第一同步控制訊號Syc1以致能第一切換訊號產生電路10131產生切換訊號S1和S2(如圖5所示)。此外，脈衝產生器PG延遲並轉換第一同步控制訊號Syc1而產生具有脈衝的重置訊號Sr1，以於第一同步控制訊號Syc1切換為高位準時，重置第一正反器FF1和第二正反器FF2。其中，邏輯高位準訊號Lgc-H為保持在高位準的訊號，用以輸入正反器FF1和第二正反器FF2的輸入接腳D。
緩衝器BF1根據第一零電流訊號Szc1或第二零電流訊號Szc2，產生第二同步控制訊號Syc2，以致能第二切換訊號產生電路10132產生切換訊號S3和S4。在本實施例中，同步控制訊號Syc包括第一同步控制訊號Syc1與第二同步控制訊號Syc2；零電流訊號Szc包括第一零電流訊號Szc1與第二零電流訊號Szc2。其中，第一零電流訊號Szc1示意於切換週期結束前諧振電容電流為零電流之時點，也就是諧振電容電流在切換週期中第二次(相位360°)為零電流之時點。第二零電流訊號Szc2示意於切換週期中第一次諧振電容電流為零電流之時點，也就是在相位180°時諧振電容電流為零電流之時點。
第二同步控制訊號Syc2也用以作為第一同步訊號SYNCO。在本實施例中，當第二零電流訊號Szc2被選擇以作為緩衝器BF1的輸入訊號時，兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20以彼此相移180°操作；當第一零電流訊號Szc1被選擇以作為緩衝器BF1的輸入訊號時，兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20以彼此相同的相位操作。選擇第一零電流訊號Szc1或第二零電流訊號Szc2作為緩衝器BF1的輸入訊號，例如可以由使用者視需求而決定。
圖5是根據本發明的切換訊號產生電路1013的一種實施例方塊示意圖。如圖5所示，切換訊號產生電路10131包括第一切換訊號產生電路10131及第二切換訊號產生電路10132。第一切換訊號產生電路10131根據第一同步控制訊號Syc1產生切換訊號S1與S2；第二切換訊號產生電路10132根據第二同步控制訊號Syc2產生切換訊號S3與S4。
圖6顯示根據本發明的一種實施例顯示以同相或相移180°操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的單週期(one-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的諧振切換電容式電壓轉換器10的訊號波形示意圖。舉例而言，與提供第二同步訊號SYNCI的另一個諧振切換電容式電壓轉換器20相比，諧振切換電容式電壓轉換器10具有較高的諧振頻率，因此第一零電流訊號Szc1的上升緣早於第二同步訊號SYNCI訊號的上升緣，且諧振切換電容式電壓轉換器10與20每操作一個切換週期Tsw就同步一次。須說明的是，諧振切換電容式電壓轉換器10與20以相移180°操作，亦可稱為交錯相位(interleaved phase)，即在一個切換週期Tsw中，在相位0°到180°間，例如由諧振切換電容式電壓轉換器10提供電流至輸出端，而在相位180°到360°間，例如由諧振切換電容式電壓轉換器20提供電流至輸出端，而使兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20以交錯相位的操作方式提供電流予輸出端。
因此，在圖6所示的實施例中，當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1於時點t1為零電流時，產生零電流訊號Szc1，且控制電路101根據零電流訊號Szc1而將切換訊號S3和S4由高電位切換為低 電位，以關斷開關Q3及開關Q4；其中，在時點t1第二同步訊號SYNCI訊號的上升緣尚未產生，諧振切換電容式電壓轉換器10中的開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4皆為關斷的狀態，等待與諧振切換電容式電壓轉換器20同步操作。在第一零電流訊號Szc1的上升緣到切換訊號S1和S2由低電位切換為高電位期間，即時點t1到t2的期間為停滯期間td1。
於時點t1與t2之間，來自諧振切換電容式電壓轉換器20之第二同步訊號SYNCI訊號的上升緣發生，控制電路101根據第一零電流訊號Szc1與第二同步訊號SYNCI，產生第一同步控制訊號Syc1，用以將切換訊號S1和S2由低電位切換為高電位，以導通開關Q1及開關Q2，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20進行同步操作。
當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1於時點t3再次為零電流時，產生第二零電流訊號Szc2，且控制電路101根據第二零電流訊號Szc2而將切換訊號S1和S2由高電位切換為低電位，以關斷開關Q1及開關Q2；此外，控制電路101將第二零電流訊號Szc2作為第一同步訊號SYNCO而輸入至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20，以相差180°同步操作至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20。控制電路101在第二零電流訊號Szc2上升緣發生後延遲一段停滯期間td2後之時點t4，將切換訊號S3和S4由低電位切換為高電位，以導通開關Q3及開關Q4。
當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1於切換週期Tsw中再次為零電流時，再次重複時點t1時的操作，於時點t5將切換訊號 S1和S2由低電位切換為高電位，以導通開關Q1及開關Q2。自時點t2到時點t5的期間，定義為一個切換週期Tsw。在本實施例中，相對於至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20，具有較高的諧振頻率的諧振切換電容式電壓轉換器10在完成一個操作週期Tsw後，等待至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20於其操作週期之相位180°(半切換週期)，而開始下一個操作週期Tsw，而使得諧振切換電容式電壓轉換器10與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20以相移180°的單週期(one-cycle)同步操作。
圖7係根據本發明之一實施例顯示一諧振切換電容式電壓轉換器應用於與另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作之電路示意圖。如圖7所示，諧振切換電容式電壓轉換器10與諧振切換電容式電壓轉換器20耦接並同步操作，以將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout。諧振切換電容式電壓轉換器10包括控制電路101及功率級電路102。輸出電容Co用以產生輸出電壓Vout。輸入電容Cin用以穩定輸入電壓Vin。功率級電路102耦接於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間，功率級電路102包括開關Q1、開關Q2、開關Q3、開關Q4、諧振電感L1及諧振電容C1。開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4形成切換電路。開關Q1耦接至輸入電壓Vin且用以接收輸入電壓Vin。
諧振切換電容式電壓轉換器20包括控制電路201及功率級電路202。輸出電容Co’用以產生輸出電壓Vout。輸入電容Cin’用以穩定輸入電壓Vin。功率級電路202耦接於輸入電壓Vin與輸出電壓Vout之間，功率級電路202包括開關Q1’、開關Q2’、開關Q3’、開關 Q4’、諧振電感L2及諧振電容C2。開關Q1’、開關Q2’、開關Q3’及開關Q4’形成切換電路。開關Q1’耦接至輸入電壓Vin且用以接收輸入電壓Vin。
其中，於操作時流經諧振電感L1之電流為諧振電感電流IL1；流經諧振電感L2之電流為諧振電感電流IL2；諧振電容C1兩端的跨壓為諧振電容跨壓Vc1；諧振電容C2兩端的跨壓為諧振電容跨壓Vc2；流入功率級電路102之電流為第一輸入電流Iin1；流入功率級電路202之電流為第二輸入電流Iin2。圖7所示的電路在操作上與圖1及圖2相同，請參閱前述圖1及圖2的說明，在此不予贅述。
圖8係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖8、圖7及圖6，本實施例顯示兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20以交錯相位操作的單週期(one-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。在本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率例如相同，諧振操作時，諧振電容跨壓Vc1與Vc2的振幅也相同且彼此相差180°。由第一輸入電流Iin1與第二輸入電流Iin2可以看出，第一輸入電流Iin1與第二輸入電流Iin2彼此相差180°錯開而以交錯的方式提供電流。而諧振電感電流IL1在諧振操作中，因為切換電路之開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4的操作，在對諧振電容C1充電與放電的程序中，使得諧振電感電流IL1形成全波整流弦波；且諧振電感電流IL2在諧振操作中，也因為切換電路之開關Q1’、開關Q2’、開關Q3’及開關Q4’的操作，在對諧振電容C2 充電與放電的程序中，使得諧振電感電流IL2形成全波整流弦波。其中，諧振電感電流IL1與諧振電感電流IL2其各自的頻率為切換週期Tsw對應之切換頻率的兩倍，也使得輸出電壓Vout的頻率也是切換頻率的兩倍。
圖9係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之另一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖9、圖7及圖6，與圖8所示的實施例相似，本實施例也是一種以交錯相位操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的單週期(one-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。與圖8所示的實施例不同之處，在於本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不相同，例如諧振切換電容式電壓轉換器10及20中的元件在製造過程中有變異，造成諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不同；例如諧振電容C1與C2的電容值有20%的差異。其中，諧振切換電容式電壓轉換器20的諧振頻率高於諧振切換電容式電壓轉換器10的諧振頻率。因此，諧振操作時，諧振電感電流IL2比諧振電感電流IL1先達到零電流。如圖9所示，在一個切換週期Tsw中，諧振電感電流IL2在時點t6達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器20會關斷開關Q1’~Q4’(其中開關Q1’與Q2’已經是關斷的狀態，根據諧振電感電流IL2為零電流時更關斷開關Q3’與Q4’)，並等到諧振電感電流IL1於時點t7達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器10產生第一同步訊號SYNCO作為第二同步訊號SYNCI’以輸入諧振切換電容式電壓轉換器20，以使諧振切換電容式電壓轉換器10與20以相差180°同步操作。根據本發明，不 需要特別設置主控/從屬的諧振切換電容式電壓轉換器即可自動達成同步操作的功能。
圖10係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之又一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖10、圖7及圖6，與圖8所示的實施例相似，本實施例也是一種以交錯相位操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的單週期(one-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。與圖8所示的實施例不同之處，在於本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不相同，例如因為諧振切換電容式電壓轉換器10及20中的元件在製造過程中有變異，造成諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不同；例如諧振電容C1與C2的電容值有20%的差異。其中，諧振切換電容式電壓轉換器10的諧振頻率高於諧振切換電容式電壓轉換器20的諧振頻率。因此，諧振操作時，諧振電感電流IL1比諧振電感電流IL2先達到零電流。如圖10所示，在一個切換週期Tsw中，諧振電感電流IL1在時點t8達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器10會關斷開關Q1~Q4(其中開關Q1與Q2已經是關斷的狀態，根據諧振電感電流IL1為零電流時關斷開關Q3與Q4)，並等到諧振電感電流IL2於時點t9達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器20產生第一同步訊號SYNCO’作為第二同步訊號SYNCI以輸入諧振切換電容式電壓轉換器10，以使諧振切換電容式電壓轉換器10與20以相差180°同步操作。根據本發明，以本實施例來說，不需要特別設置主控/從屬的諧振切換電容式電壓轉換器即可自動達成同步操作的功能。
圖11是根據本發明的同步控制電路1012的一種較具體的實施例，請同時參閱圖2、3與5。本實施例之同步控制電路1012使諧振切換電容式電壓轉換器10與20每操作半週期(half-cycle)就同步一次。第一正反器FF1根據第二同步訊號SYNCI的反相訊號以產生第一輸出訊號Sf1，第二正反器FF2根據零電流訊號Szc3以產生第二輸出訊號Sf2。邏輯及閘AND1對第一輸出訊號Sf1與第二輸出訊號Sf2進行及邏輯運算，產生第一同步控制訊號Syc1以致能第一切換訊號產生電路10131產生切換訊號S1和S2(如圖5所示)。此外，脈衝產生器PG1延遲並轉換第一同步控制訊號Syc1而產生具有脈衝的重置訊號Sr1，以於第一同步控制訊號Syc1切換為高位準時，重置第一正反器FF1和第二正反器FF2。其中，邏輯高位準訊號Lgc-H為保持在高位準的訊號，用以輸入正反器FF1和第二正反器FF2的輸入接腳D。
第三正反器FF3根據第二同步訊號SYNCI以產生第三輸出訊號Sf3，第四正反器FF4根據零電流訊號Szc3的反相以產生第四輸出訊號Sf4。邏輯及閘AND2對第三輸出訊號Sf3與第四輸出訊號Sf4進行及邏輯運算，產生第二同步控制訊號Syc2以致能第二切換訊號產生電路10132產生切換訊號S3和S4(如圖5所示)。此外，脈衝產生器PG2延遲並轉換第二同步控制訊號Syc2而產生具有脈衝的重置訊號Sr2，以於第二同步控制訊號Syc2切換為高位準時，重置第三正反器FF3和第四正反器FF4。緩衝器BF2根據零電流訊號Szc3產生第一同步訊號SYNCO，用於同步另一個相移180°的諧振切換電容式電壓轉換器。其中，邏輯高位準訊號Lgc-H為保持在高位準的訊號，用以輸入第三正反器FF3和第四正反器FF4的輸入接腳D。其中，零電流訊號Szc3示意於切換週期中，諧振電 容電流為零電流之時點，例如在切換週期開始時，零電流訊號Szc3為高電位，接下來當第一次為零電流之時點(相位180°)，零電流訊號Szc3切換為低電位；接著在相位360°時諧振電容電流為零電流之時點，零電流訊號Szc3切換為高電位。
圖12示出了根據本發明的一種實施例顯示以同相或相移180°操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的半週期(half-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的諧振切換電容式電壓轉換器10的訊號波形示意圖。舉例而言，與提供第二同步訊號SYNCI的另一個諧振切換電容式電壓轉換器20相比，諧振切換電容式電壓轉換器10具有較高的諧振頻率，因此零電流訊號Szc3的上升緣與下降緣分別早於第二同步訊號SYNCI訊號的下降緣與上升緣，且諧振切換電容式電壓轉換器10與20每操作半個切換週期Tsw就同步一次。其中，零電流訊號Szc3用以作為第一同步訊號SYNCO以輸入諧振切換電容式電壓轉換器20。
因此，在圖12所示的實施例中，當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1於時點t10為零電流時，零電流訊號Szc3自低電位切換為高電位，且控制電路101根據零電流訊號Szc3而將切換訊號S3和S4由高電位切換為低電位，以關斷開關Q3及開關Q4；其中，在時點t10，第二同步訊號SYNCI訊號尚未切換(下降緣尚未產生)，諧振切換電容式電壓轉換器10中的開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4皆為關斷的狀態，等待與諧振切換電容式電壓轉換器20同步操作。在零電流訊 號Szc3的切換時點(上升緣時點)到到切換訊號S1和S2由低電位切換為高電位期間，即時點t10到t11的期間為第一停滯期間td1。
於時點t10到t11之間，來自諧振切換電容式電壓轉換器20之第二同步訊號SYNCI訊號切換為低電位(下降緣發生)，控制電路101根據零電流訊號Szc3與第二同步訊號SYNCI，產生同步控制訊號Syc1，進而將切換訊號S1和S2由低電位切換為高電位，以導通開關Q1及開關Q2，以與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20進行同步操作。
當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1於時點t12再次為零電流時，零電流訊號Szc3自高電位切換為低電位，且控制電路101根據零電流訊號Szc3而將切換訊號S1和S2由高電位切換為低電位，以關斷開關Q1及開關Q2；其中，在時點t12，第二同步訊號SYNCI訊號尚未切換(上升緣尚未產生)，諧振切換電容式電壓轉換器10中的開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4皆為關斷的狀態，等待與諧振切換電容式電壓轉換器20同步操作。此外，控制電路101將零電流訊號Szc3作為第一同步訊號SYNCO而輸入至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20，以同步操作至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20。在時點t12與t13之間，第二同步訊號SYNCI訊號自低電位切換為高電位(上升緣產生)控制電路101根據零電流訊號Szc3與第二同步訊號SYNCI，產生同步控制訊號Syc2，用以於時點t13將切換訊號S3和S4由低電位切換為高電位，以導通開關Q3及開關Q4，以使諧振切換電容式電壓轉換器10與20進行同步操作。在時點t12與t13之間，為第二停滯期間td2。
當流經諧振電容C1之諧振電容電流IC1再次為零電流時，再次重複時點t10時的操作，而於時點t14切換訊號S1和S2由低電位切換為高電位。自時點t11到時點t14的期間，定義為一個操作週期Tsw。在本實施例中，相對於至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20，具有較高的諧振頻率的諧振切換電容式電壓轉換器10在每完成半個操作週期Tsw後，都會等待至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20之諧振電容電流IC1再次為零電流時，而同步開始下一個半操作週期，而使得諧振切換電容式電壓轉換器10與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器20以同相或相移180°的半週期(half-cycle)同步操作。
圖13係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖7、圖12及圖13，本實施例顯示兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20以交錯相位操作的半週期(half-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。在本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率例如相同，諧振操作時，諧振電容跨壓Vc1與Vc2的振幅也相同且彼此相差180°。由第一輸入電流Iin1與第二輸入電流Iin2可以看出，第一輸入電流Iin1與第二輸入電流Iin2彼此相差180°錯開而以交錯的方式提供電流。而諧振電感電流IL1在諧振操作中，因為切換電路之開關Q1、開關Q2、開關Q3及開關Q4的操作，在對諧振電容C1充電與放電的程序中，使得諧振電感電流IL1形成全波整流弦波；且諧振電感電流IL2在諧振操作中，也因為切換電路之開關Q1’、開關Q2’、開關Q3’及開關Q4’的操作，在對諧振電容C2充電與放電的程序中，使得諧振 電感電流IL2形成全波整流弦波。其中，諧振電感電流IL1與諧振電感電流IL2其各自的頻率為切換週期Tsw對應之切換頻率的兩倍，也使得輸出電壓Vout的頻率也是切換頻率的兩倍。
圖14係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之另一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖7、圖12及圖14，與圖13所示的實施例相似，本實施例也是一種以交錯相位操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的半週期(half-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。與圖13所示的實施例不同之處，在於本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不相同，例如諧振切換電容式電壓轉換器10及20中的元件在製造過程中有變異，造成諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不同；例如諧振電容C1與C2的電容值有20%的差異。其中，諧振切換電容式電壓轉換器20的諧振頻率高於諧振切換電容式電壓轉換器10的諧振頻率。因此，諧振操作時，諧振電感電流IL2比諧振電感電流IL1先達到零電流。如圖14所示，在一個切換週期Tsw中，諧振電感電流IL2在時點t15達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器20會關斷開關Q1’~Q4’(其中開關Q1’與Q2’已經是關斷的狀態，根據諧振電感電流IL2為零電流時更關斷開關Q3’與Q4’)，並等到諧振電感電流IL1於時點t16達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器10產生第一同步訊號SYNCO作為第二同步訊號SYNCI’以輸入諧振切換電容式電壓轉換器20，以使諧振切換電容式電壓轉換器10與20以相差180°同步操作。根據 本發明，不需要特別設置主控/從屬的諧振切換電容式電壓轉換器即可自動達成同步操作的功能。
圖15係根據本發明之一種實施例，顯示圖7之諧振切換電容式電壓轉換器10及20之又一種控制方式的相關訊號之訊號波形示意圖。請同時參照圖15、圖7及圖6，與圖13所示的實施例相似，本實施例也是一種以交錯相位操作的兩個諧振切換電容式電壓轉換器10與20的半週期(half-cycle)諧振切換電容式電壓轉換器同步控制方法的相關波形示意圖。與圖13所示的實施例不同之處，在於本實施例中，諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不相同，例如因為諧振切換電容式電壓轉換器10及20中的元件在製造過程中有變異，造成諧振切換電容式電壓轉換器10與20的諧振頻率不同；例如諧振電容C1與C2的電容值有20%的差異。其中，諧振切換電容式電壓轉換器10的諧振頻率高於諧振切換電容式電壓轉換器20的諧振頻率。因此，諧振操作時，諧振電感電流IL1比諧振電感電流IL2先達到零電流。如圖15所示，在一個切換週期Tsw中，諧振電感電流IL1在時點t17達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器10會關斷開關Q1~Q4(其中開關Q1與Q2已經是關斷的狀態，根據諧振電感電流IL1為零電流時關斷開關Q3與Q4)，並等到諧振電感電流IL2於時點t18達到零電流，諧振切換電容式電壓轉換器20產生第一同步訊號SYNCO’作為第二同步訊號SYNCI以輸入諧振切換電容式電壓轉換器10，以使諧振切換電容式電壓轉換器10與20以相差180°同步操作。根據本發明，以本實施例來說，不需要特別設置主控/從屬的諧振切換電容式電壓轉換器即可自動達成同步操作的功能。
圖16顯示了根據本發明之並聯連接的多個諧振切換電容式電壓轉換器的示意圖。如圖16所示，多個諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4並聯連接，用於增加輸入和輸出之間的功率傳輸範圍。根據本發明，這些諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4可以以預定相移同步操作，其中，各自的第一同步訊號SYNCO可作為另一個諧振切換電容式電壓轉換器的第二同步訊號SYNCI。並聯連接的控制方式有不同的組合，舉例而言，四個諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4依序彼此相移90°諧振操作；另外，以四個諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4的其中三個並聯操作，且彼此相移120°等。根據本發明，這些諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1、RSCC-2、RSCC-3與RSCC-4的總輸入電流的峰值可以降低，以減輕對輸入電容器和輸入電源的影響。
圖17顯示根據本發明之兩個串聯連接的諧振切換電容式電壓轉換器的示意圖。用於增加輸入電壓Vin和輸出電壓Vout之間的電壓轉換比範圍。這兩個串聯連接的諧振切換電容式電壓轉換器RSCC-1與RSCC-2可以根據本發明以預定的相移同步操作以改善電磁干擾(electro-magnetic interference,EMI)性能。
圖18到圖22顯示根據本發明之幾種諧振切換電容式電壓轉換器的型態。根據本發明，諧振切換電容式電壓轉換器可包括如圖18到圖22所示的不同的形式。
圖18顯示根據本發明之諧振切換電容式電壓轉換器的型態為二轉一諧振切換電容式電壓轉換器(2-to-1 RSCC)。圖19顯示根據本發明之諧振切換電容式電壓轉換器的型態為串並聯切換電容式電壓轉換器(Series-Parallel RSCC)。圖20顯示根據本發明之諧振切換電容式電壓轉換器的型態為管線式諧振切換電容式電壓轉換器(Pipelined RSCC)。圖21顯示根據本發明之諧振切換電容式電壓轉換器的型態為切換槽式轉換器(Switched Tank Converter)。圖22顯示根據本發明之諧振切換電容式電壓轉換器的型態為交叉耦合切換電容式電壓轉換器(Cross Coupled Switched-Capacitor Converter)。
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。
10,20:諧振切換電容式電壓轉換器(RSCC)
101:控制電路
102:功率級電路
SYNCO,SYNCO’:第一同步訊號
SYNCI,SYNCI’:第二同步訊號

Claims (20)

  1. 一種諧振切換電容式電壓轉換器，用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，該諧振切換電容式電壓轉換器包含：複數開關，形成一切換電路，接收該輸入電壓；一諧振電感，耦接於該切換電路；一諧振電容，耦接於該切換電路；以及一控制電路，用以產生複數切換訊號以控制該切換電路之該複數開關，以於一切換週期中，使該諧振電容與該諧振電感串接而諧振操作，以將該輸入電壓轉換為該輸出電壓；其中，該控制電路用以於流經該諧振電感之一諧振電感電流為零電流時，產生一零電流訊號與一第一同步訊號；其中該控制電路根據該零電流訊號而關斷對應之至少一該開關；其中該第一同步訊號用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器；其中該控制電路根據該零電流訊號與一第二同步訊號，導通對應之至少一該開關，以與該至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。
  2. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該控制電路根據該零電流訊號而於該切換週期或一半切換週期，產生該第一同步訊號，以與該至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  3. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該第二同步訊號由該另一個諧振切換電容式電壓轉換器產生，以與該諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  4. 如請求項3所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該另一個諧振切換電容式電壓轉換器與該諧振切換電容式電壓轉換器根據該第一同步訊號與該第二同步訊號，而以相移(phase-shift)180°同步操作。
  5. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該控制電路根據該零電流訊號與一第二諧振切換電容式電壓轉換器產生之該第二同步訊號而導通對應之至少一該開關，而使該諧振切換電容式電壓轉換器以一預設相移與該第二諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  6. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該控制電路根據諧振操作之一諧振頻率，產生該複數切換訊號，其中該控制電路根據該諧振頻率決定對應之該開關的關斷期間，以使該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。
  7. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該控制電路根據該零電流訊號而產生該切換訊號，以操作對應之至少一該開關，而達成零電流切換；其中該控制電路根據該諧振電感兩端之電壓或該諧振電感電流，產生該零電流訊號。
  8. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器並聯且同步操作，以提高一輸出電流範圍。
  9. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器串聯且同步操作，以提高一電壓轉換比範圍。
  10. 如請求項1所述之諧振切換電容式電壓轉換器，其中該諧振切換電容式電壓轉換器包括以下所列其中之一：二轉一諧振切換電容式電壓轉換器(2-to-1 RSCC)、串並聯切換電容式電壓轉換器(Series-Parallel RSCC)、管線式諧振切換電容式電壓轉換器(Pipelined RSCC)、切換槽式轉換器(Switched Tank Converter)、交叉耦合切換電容式電壓轉換器(Cross Coupled Switched-Capacitor Converter)。
  11. 一種諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該諧振切換電容式電壓轉換器用於與至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器耦接並同步操作，以將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，該諧振切換電容式電壓轉換器控制方法包含：產生複數切換訊號以控制複數開關，以於一切換週期中，使一諧振電容與一諧振電感串接而諧振操作，以將該輸入電壓轉換為該輸出電壓；於流經該諧振電感之一諧振電感電流為零電流時，產生一零電流訊號與一第一同步訊號；根據該零電流訊號而關斷對應之至少一該開關；以及根據該零電流訊號與一第二同步訊號，導通對應之至少一該開關，以與該至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作；其中該第一同步訊號用以輸入另一個諧振切換電容式電壓轉換器。
  12. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該於流經該諧振電感之該諧振電感電流為零電流時，產生該第一同步訊號之步驟，包括：根據該零電流訊號而於該切換週期或一半切換週期，產生該第一同步訊號，以與該至少另一個諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  13. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該第二同步訊號由該另一個諧振切換電容式電壓轉換器產生，以與該諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  14. 如請求項13所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，更包含：根據該第一同步訊號與該第二同步訊號，而以相移(phase-shift)180°同步操作該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器。
  15. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，更包含：根據該零電流訊號與一第二諧振切換電容式電壓轉換器產生之該第二同步訊號而導通對應之至少一該開關，而使該諧振切換電容式電壓轉換器以一預設相移與該第二諧振切換電容式電壓轉換器同步操作。
  16. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，更包含：根據諧振操作之一諧振頻率，產生該複數切換訊號，並根據該諧振頻率決定對應之該開關的關斷期間，以使該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器進行同步操作。
  17. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該根據該零電流訊號而產生該切換訊號，以操作對應之至少一該開關之步驟更包括：根據該諧振電感兩端之電壓或該諧振電感電流，產生該零電流訊號，並根據該零電流訊號而產生該切換訊號，以達成零電流切換。
  18. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器並聯且同步操作，以提高一輸出電流範圍。
  19. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該諧振切換電容式電壓轉換器與該另一個諧振切換電容式電壓轉換器串聯且同步操作，以提高一電壓轉換比範圍。
  20. 如請求項11所述之諧振切換電容式電壓轉換器控制方法，其中該諧振切換電容式電壓轉換器包括以下所列其中之一：二轉一諧振切換電容式電壓轉換器(2-to-1 RSCC)、串並聯切換電容式電壓轉換器(Series-Parallel RSCC)、管線式諧振切換電容式電壓轉換器(Pipelined RSCC)、切換槽式轉換器(Switched Tank Converter)、交叉耦合切換電容式電壓轉換器(Cross Coupled Switched-Capacitor Converter)。
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