CN102904440A - 用于控制降压-升压转换器的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于控制降压-升压电路的电路、设备和方法包括自举电容器电压调节器电路和比较器电路。自举电容器电压调节器电路电耦合至降压-升压转换器的降压模式自举电容器和降压-升压转换器的升压模式自举电容器。比较器电路被配置成控制自举电容器电压调节器电路以通过基于降压-升压转换器的特定操作模式将一定量的能量从自举电容器之一转移至其它自举电容器来维持自举电容器的电压高于基准阈值电压。
Description
相关美国申请的交叉引用
本申请按照35U.S.C.§119(e)要求2011年7月21日提交的美国临时申请S/N 61/510,474和2011年11月23日提交的美国专利申请S/N 13/303,702的优先权,这两篇美国申请全篇地援引包含于此。
附图说明
图1是将输入电压转换成具有更大或更小量级的输出电压的转换器的一个实施例的简化方框图;
图2是图1的转换器的降压-升压电路的一个实施例的简化电路图;
图3是图1的转换器的控制电路的自举电容器电压调节器电路的一个实施例的简化电路图;
图4是图1的转换器的控制电路的电压比较器电路的一个实施例的简化电路图;
图5是用于控制图1的转换器的方法的一个实施例的简化流程图;
图6是图1的转换器在操作期间的各个电压电平的简化曲线图;以及
图7是包含图1的转换器的电子设备的一个实施例的简化方框图。
详细描述
虽然本公开的概念容许多种修改和替代形式,但其特定示例性实施例在附图中以示例方式示出,且将在本文中具体描述。然而应当了解,这不旨在将本公开的概念限于所公开的具体形式,而是相反地,旨在覆盖落入本发明的精神和范围之内的所有修改、替换构造和等效方案,如所附权利要求书定义的那样。
在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性,但不一定每个实施例均包括该特定特征、结构或特性。此外,这样的短语不一定是指同一个实施例。此外,当参考一个实施例描述特定特征、结构或特性时,认为在本领域技术人员学识范围内,可以与其他实施例一起实施这样的特征、结构或特性,不论是否有明确描述。
本公开的一些实施例或其一部分可实现为硬件、固件、软件或它们的任意组合。本公开的实施例还可实现为有形机器可读介质上存储的指令,这些指令可由一个或多个处理器读取和执行。一种机器可读介质可包括用于以机器(例如,计算设备)可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如,机器可读介质可包括只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM);磁盘存储介质;光存储介质;闪存存储设备;以及其它。
许多电子设备需要不同量级的电压以对设备的各电路和/或组件供电。为了满足这些需求,可使用DC转换器来将输入电压转换成具有与输入电压不同量级的输出电压。例如,可使用升压转换器来将输入电压转换成量级大于输入电压的输出电压。相反,可使用降压转换器来将输入电压转换成量级小于输入电压的输出电压。替代地,可使用降压-升压转换器来根据电子设备的具体电压需求将输入电压转换成量级大于或小于输入电压的输出电压。
现在参见图1,在一个实施例中,用于将输入电压转换成量级不同于输入电压的输出电压的转换器100包括降压-升压电路102和控制电路104,该控制电路104电耦合于降压-升压电路102以控制其操作。降压-升压电路102包括接收输入电压Vin的输入110以及输出112,在输出112处产生输出电压Vout。降压-升压电路102被配置成将在输入110处接收的输入电压Vin转换成在输出112处的输出电压Vout。根据降压-升压电路102是工作在升压模式还是降压模式,输出电压Vout可具有比输入电压Vin更大或更小的量级。
降压-升压电路102也包括降压模式自举电容器152和升压模式自举电容器154。如下文中更详细讨论的那样,自举电容器152、154将降压-升压电路102的节点电压维持在要求的电平以利于在降压操作模式和升压操作模式期间切换。为此,自举电容器152、154的电压由控制电路104监测和维持。
控制电路104包括电压比较器电路108和自举电容器电压调节器电路106。在操作期间,电压比较器电路108被配置成感测或以其它方式测量自举电容器152、154的电压。基于这些电压测量,电压比较器电路108控制自举电容器电压调节器电路106的操作以在降压模式和/或升压模式期间在自举电容器152、154之间转移能量,由此使自举电容器152、154的电压保持高于基准电平。控制电路104也产生各种切换信号以控制降压-升压电路102的其它电子开关的操作。例如,控制电路104产生切换信号以控制降压-升压电路102的模式(即降压模式或升压模式),如下文中更详细描述的那样。
现在参见图2,在一个实施例中,降压-升压电路102被具体化为H桥降压-升压转换器200。H桥降压-升压转换器200包括输入脚202和输出脚204。输入脚202包括高侧降压模式电子开关212和低侧降压模式电子开关214,这两个电子开关212、214在降压模式节点220彼此耦合。类似地,输出脚204包括高侧升压模式电子开关216和低侧升压模式电子开关218,这两个电子开关216、218在升压模式节点222彼此耦合。
在一些实施例中,电子开关212、214、216、218可具体化为晶体管。例如,在图2的示例性实施例中,电子开关212、214、216、218具体化为金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),但在其它实施例中可具体化为其它类型的晶体管。MOSFET晶体管212包括耦合至输入节点230的漏极端以及耦合至降压模式节点220的源极端。MOSFET晶体管214包括耦合至降压模式节点220的漏极端以及耦合至基准电位(例如接地)的源极端。MOSFET晶体管216包括耦合至输出节点232的漏极端以及耦合至升压模式节点222的源极端。MOSFET晶体管218包括耦合至升压模式节点222的漏极端以及耦合至基准电位(例如接地)的源极端。MOSFET晶体管212、214、216、218中的每一个包括栅极端,这些栅极端接收对应的切换信号q1、q2、q3、q4以控制这些晶体管的操作。切换信号q1、q2、q3、q4是由控制电路104产生的,如下文中更详细描述的那样。
H桥降压-升压转换器200还包括电耦合在降压模式节点220和升压模式节点222之间的电感器240。在使用中,电感器240根据需要存储和放出能量以将输出电压Vout维持在要求的电平。此外,如前所述,H桥降压-升压转换器200包括降压模式自举电容器152和升压模式自举电容器154。降压模式自举电容器152包括电耦合至降压模式节点220的第一端子以及电耦合至降压模式供电节点250的第二端子,该第二端子从自举电容器电压调节器电路106(见图3)接收功率。类似地,升压模式自举电容器154包括电耦合至升压模式节点222的第一端子以及电耦合至升压模式供电节点252的第二端子,该第二端子从自举电容器电压调节器电路106(见图3)接收功率。
在使用中,控制电路104被配置成产生切换信号q1、q2、q3、q4,这些切换信号q1、q2、q3、q4被提供给MOSFET晶体管212、214、216、218以控制降压-升压电路102的操作。例如,控制电路104基于切换信号q1、q2、q3、q4控制降压-升压电路102的操作模式(即降压模式或升压模式)。也就是说,在降压操作模式期间,控制电路104使MOSFET晶体管216“导通”,使MOSFET晶体管218“截止”,并根据需要切换MOSFET晶体管212、214以类似于典型降压转换器那样产生要求的降压电压输出Vout。相反,在升压操作模式期间,控制电路104使MOSFET晶体管212“导通”,使MOSFET晶体管214“截止”,并根据需要切换MOSFET晶体管216、218以类似于典型升压转换器那样产生要求的升压电压输出Vout。
应当理解,可使用自举电容器152、154来将高侧开关212、216的栅极电压维持在基准电平或高于基准电平,以确保开关212、216的正确切换功能。例如,在其中输入电压Vin等于切换信号q1、q3的切换电压的实施例中,高侧开关212、216的栅极和漏极电压将会相等,这使高侧开关212、216迅速“截止”。同样,可使用自举电容器152、154来确保高侧开关212、216的栅极电压比高侧开关216、216的漏极电压大上一基本等于相应自举电容器152、154的电压的量。
在操作中,自举电容器152、154的电压通过自举电容器电压调节器电路106得以维持。电压调节器电路106的一个实施例示出于图3。该示例性自举电容器电压调节器电路106包括在开关节点304处电耦合在一起的升压模式开关300(“SBOOST”)和降压模式开关302(“SBUCK”)。电压调节器电路106还包括与开关300并联耦合的二极管306以及与开关302并联耦合的二极管308。与开关212、214、216、218相似,开关300、302在一些实施例中可具体化为晶体管。例如,在图3的示例性实施例中,开关300、302具体化为P沟道MOSFET而二极管306、308具体化为相关联的MOSFET开关300、302的寄生二极管。MOSFET开关300包括:电耦合至降压模式供电节点250的漏极端,降压模式自举电容器152耦合至该降压模式供电节点250(见图2);以及电耦合至节点304的源极端。类似地,MOSFET开关302包括:电耦合至升压模式供电节点252的漏极端,升压模式自举电容器154耦合至该升压模式供电节点252(见图2);以及电耦合至节点304的源极端。二极管306包括电耦合至降压模式供电节点250的阳极端和电耦合至节点304的阴极端。同样,二极管308包括电耦合至降压模式供电节点252的阴极端和电耦合至节点304的阳极端。开关300、302中的每一个包括接收相应切换信号q5、q6的栅极端,所述切换信号q5、q6是由电压比较器电路108(见图4)产生的,用以如下所述地控制开关300、302的操作。
自举电容器电压调节器电路106包括:耦合至电压供给输入320的二极管310,所述电压供给输入320可由控制电路104的电压供给或电压供给电路或者其它电路提供;以及降压模式供电节点250。自举电容器电压调节器电路106还包括耦合至电压供给输入320和升压模式供电节点252的二极管312。二极管310包括耦合至电压供给输入320的阳极端以及耦合至降压模式供电节点250的阴极端,以将电压提供至降压模式供电节点250。同样地,二极管312包括耦合至电压供给输入320的阳极端以及耦合至升压模式供电节点252的阴极端,以将电压提供至升压模式供电节点252。
在其中降压模式节点220在高和低之间切换的降压-升压电路102的降压操作模式期间,降压模式自举电容器152经由电压供给Vcc被充电。然而,在降压-升压电路102的升压模式操作期间,降压模式节点220被保持在输入电压Vin(即电子开关212被“导通”)。同样,降压模式自举电容器152在升压操作模式期间可释放电荷或不被充分充电。控制电路104(即图4的电压比较器电路108)在升压操作模式下监测降压模式自举电容器152的电压电平,如果降压模式自举电容器152的电压电平降至低于一基准阈值的水平,则使升压模式开关300“导通”以使能量经由开关300和正偏二极管308从升压模式自举电容器154转移至降压模式自举电容器152。
相似地,在其中升压模式节点222在高和低之间切换的升压操作模式下,升压模式自举电容器154经由电压供给Vcc被充电。然而,在降压-升压电路102的降压模式操作期间,升压模式节点222被保持在输出电压Vout(即电子开关216处于恒定的导通或闭合状态)。同样,升压模式自举电容器154在降压操作模式期间可释放电荷或不被充分充电。控制电路104(即图4的电压比较器电路108)在降压操作模式期间监测升压模式自举电容器154的电压电平,如果升压模式自举电容器154的电压电平降至低于一基准阈值的水平,则使降压模式开关302“导通”以使能量经由开关302和正偏二极管306从降压模式自举电容器152转移至升压模式自举电容器154。如此,自举电容器152、154的电压保持高于基准阈值,不管降压-升压电路102的每种操作模式如何。
如前所述,自举电容器152、154的电压由电压比较器电路108监测,该电压比较器电路108产生切换信号q5、q6至自举电容器电压调节器电路106以根据需要在自举电容器152、154之间转移能量从而将电容器电压维持高于相应基准电压。电压比较器电路108的一个实施例示出于图4。示例性电压比较器电路108包括:被配置成监测降压模式自举电容器152的电压的降压模式电压比较器电路400;以及监测升压模式自举电容器154的电压的升压模式电压比较器电路402。
降压模式电压比较器电路400包括比较器410,该比较器410具有:第一输入(“A”),用来接收降压模式自举电容器152的电压电平Vbuck;以及第二输入(“B”),用来接收基准电压电平(例如12伏)。比较器410被配置成如果降压模式自举电容器152的电压电平低于或等于基准电压电平则产生“真”或高电平的输出信号。比较器410的输出被提供给与逻辑块412的第一输入(“A”)。与逻辑块412还具有第二输入(“B”),用来接收经脉宽调制的(PWM)时钟信号以使降压模式开关302的切换与降压-升压电路102的开关212、214、216、218的切换同步。可使用任何适宜的PWM电路来产生PWM时钟信号,所述PWM电路可包含在控制电路104中。
与逻辑块412的输出被提供给置位-复位(S-R)触发器414的置位输入(“S”)。PWM时钟信号也被提供给非逻辑块416的输入,该非逻辑块416具有耦合至S-R触发器414的重置输入(R)的输出。S-R触发器414的反相输出!Q将切换信号q6提供给自举电容器电压调节器电路106的降压模式开关302。如前所述,切换信号q5通过使用PWM时钟信号与降压-升压电路102的开关212、214、216、218的切换同步。当然,要理解在降压模式开关302具体化为P型MOSFET的实施例中可使用S-R触发器414的非反相输出Q。
升压模式电压比较器电路402基本类似于降压模式电压比较器电路400。升压模式电压比较器电路402包括比较器420,该比较器420具有:第一输入(“A”),用以接收升压模式自举电容器154的电压电平Vboost;以及第二输入(“B”),用以接收基准电压电平(例如12伏),该基准电压电平可等于或不同于降压模式电压比较器电路400的基准电压电平。比较器420被配置成如果升压模式自举电容器154的电压电平低于或等于基准电压电平则产生“真”或高电平的输出信号。比较器420的输出被提供给与逻辑块422的第一输入(“A”)。与逻辑块422还具有第二输入(“B”),用来接收经脉宽调制的(PWM)时钟信号以使升压模式开关300的切换与降压-升压电路102的开关212、214、216、218的切换同步。
与逻辑块412的输出被提供给置位-复位(S-R)触发器424的置位输入(“S”)。PWM时钟信号也被提供给非逻辑块426的输入,该非逻辑块426具有耦合至S-R触发器424的重置输入(R)的输出。S-R触发器424的反相输出!Q将切换信号q5提供给自举电容器电压调节器电路106的升压模式开关300。如前所述,切换信号q5通过使用PWM时钟信号与降压-升压电路102的开关212、214、216、218的切换同步。同样,要理解在升压模式开关300具体化为P型MOSFET的实施例中可使用S-R触发器424的非反相输出Q。
现在参见图5,在操作中,控制电路104可执行方法500以控制降压-升压电路102。方法500开始于方框502,其中控制电路104确定降压-升压电路102是否正工作在升压操作模式。如果不是,则方法500进至方框504,在方框504中,控制电路104确定降压-升压电路102是否正工作在降压操作模式下。如果不是,则方法500转回到方框502。然而,如果在方框504控制电路104确定降压-升压电路102工作在降压操作模式,则方法500进至方框506,在那里控制电路104感测或以其它方式确定降压-升压电路102的升压模式自举电容器154的电压电平Vboost。如果升压模式自举电容器154的电压电平Vboost大于一基准阈值电压Vboost_threshold,则方法500转回到方框502。然而,如果升压模式自举电容器154的电压电平Vboost小于一基准阈值电压Vboost_threshold,则方法500进至方框508。在方框508,控制电路104控制自举电容器电压调节器电路106的操作以将能量从降压模式自举电容器152转移到升压模式自举电容器154。为此,控制电路104使自举电容器电压调节器电路106的降压模式开关302“导通”以使降压模式自举电容器152经由开关302和正偏二极管306电耦合至升压模式自举电容器154。
参见方框502,如果控制电路104确定降压-升压电路102工作在升压模式,则方法500进至方框512,在方框512中,控制电路104感测或以其它方式确定降压模式电路102的降压模式电容器152的电压电平Vbuck。如果降压模式电容器152的电压电平Vbuck大于一基准阈值电压Vbuck_threshold,则方法500转回到方框502。然而,如果降压模式电容器152的电压电平Vbuck小于该基准阈值电压Vbuck_threshold,则方法500进至方框514。在方框514,控制电路104控制自举电容器电压调节器电路106的操作以将能量从升压模式自举电容器154转移到降压模式自举电容器152。为此,控制电路104使自举电容器电压调节器电路106的升压模式开关300导通以使升压模式自举电容器154经由开关300和正偏二极管306电耦合至降压模式自举电容器152。
现在参见图6,曲线图600示出在转换器100的降压操作模式期间(左侧曲线图)和转换器100的升压操作模式期间(右侧曲线图)的降压模式自举电容器152的电压Vbuck。在该示例性实施例中,基准电压电平Vbuck_threshold被置为大约12伏以使降压模式电容器152的电压Vbuck在转换器100的升压操作模式期间保持在大于12伏的电压电平。相似地,曲线图602示出在转换器100的降压操作模式期间(左侧曲线图)和转换器100的升压操作模式期间(右侧曲线图)的升压模式自举电容器154的电压Vboost。同样,在该示例性实施例中,基准电压电平Vboost_threshold被置为大约12伏以使升压模式自举电容器154的电压Vboost在转换器100的降压操作模式期间保持在大于12伏的电压电平。
现在参见图7,电子设备700可包括具有自举电容器电压调节能力的一个或多个转换器702,每个转换器702可具体化为前面结合图1-6解说和描述的转换器100的任何一个实施例。转换器702将一个或多个工作电压提供给电子设备700的子电路或组件。电子设备700可具体化为需要多种电压电平的任何类型的电子设备,包括例如台式计算机、膝上计算机、移动互联网设备、智能电话、个人数字助理、电话设备、消费者电子设备或其它类型的电子设备。电子设备700可包括任何数量的转换器702以提供多种电平的工作电压。例如,该示例性电子设备700包括两个转换器702,但在其它实施例中可包括更多或更少的转换器702。
转换器702中的每一个从电子设备700的电源704接收电压输入Vin。电源704可具体化为向转换器702供电并在一些实施例中向电子设备的其它组件供电的任何类型电源。例如,电源704可具体化为一个或多个电池、电源电路和/或其它。每个转换器702向一个或多个电子电路706供电。每个电子电路706可具体化为电子设备700的任何类型电子电路,例如处理电路、输入/输出电路、通信电路和/或电子设备700需要不同于电源704的电压量级的量级的供电电压的任何其它类型的电路或电子组件。
在使用中,如前面结合转换器100详细讨论的那样,每个转换器702被配置成按照相应电子电路706需要的那样将输入电压Vin转换成量级不同于输入电压的输出电压Vout。在一些实现中,单个转换器702可要么同时地要么在各时间间隔复用地向多个电子电路706供电。替代地,转换器702可向单个电子电路706供电。由转换器702提供的功率可具有固定的电压量级(例如恒定的电压电平)或根据电子设备的各种工作条件和/或标准而具有变化的电压量级。当然,由于转换器702能工作在降压模式或升压模式下,因此每个转换器702可按照相应电子电路706的需要在一大于或小于电源704电压量级的电压量级下供电。另外,要理解尽管电子设备700包括多个转换器702,然而在一些实施例中可使用单个控制电路(例如控制电路104)来控制转换器702的每一个降压-升压电路(例如降压-升压电路102)。
本公开存在起因于这里描述的装置、电路和方法的多个特征的多种优势。要注意,本公开的装置、电路和方法的多个替代实施例可以不包括已描述的所有这些特征,但仍然能从这些特征中的至少一些特征获益。本领域内普通技术人员能容易地对包含本公开的一个或多个特征并落在如所附权利要求书定义的本发明的精神和范围内的装置、电路和方法构想出他们自己的实现方式。
Claims (20)
1.一种控制降压-升压电路的操作的控制电路,所述控制电路包括:
自举电容器电压调节器电路,所述自举电容器电压调节器电路电耦合至所述降压-升压电路的降压模式自举电容器和所述降压-升压电路的升压模式自举电容器;以及
比较器电路,所述比较器电路电耦合至所述降压模式自举电容器和所述升压模式自举电容器,所述比较器电路配置成(i)控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压电路的升压模式期间维持所述降压模式自举电容器的电压高于第一基准电压,以及(ii)控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压电路的降压模式期间维持所述升压模式自举电容器的电压高于第二基准电压。
2.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述自举电容器电压调节器电路包括:
第一电子开关,所述第一电子开关具有电耦合至所述降压模式自举电容器的第一端子和电耦合至第一节点的第二端子,
第一二极管,所述第一二极管并联地电耦合于所述第一电子开关,
第二电子开关,所述第二电子开关具有电耦合至所述升压模式自举电容器的第一端子和电耦合至所述第一节点的第二端子,以及
第二二极管,所述第二二极管并联地耦合于所述第四电子开关。
3.如权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述比较器电路被配置成产生切换信号以控制所述第一电子开关和所述第二电子开关的操作以:
响应于所述降压模式自举电容器的电压在所述降压-升压电路的升压模式期间小于所述第一基准电压而(i)闭合所述第一电子开关并(ii)断开所述第二电子开关,以及
响应于所述升压模式自举电容器的电压在所述降压-升压电路的降压模式期间小于所述第二基准电压而(i)闭合所述第二电子开关并(ii)断开所述第一电子开关。
4.如权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述比较器电路包括:
第一电压比较器和第一触发器,所述第一电压比较器被配置成将所述降压模式自举电容器的电压与所述第一基准电压作比较,并且所述第一触发器用于产生第一切换信号以控制所述第一电子开关,以及
第二电压比较器和第二触发器,所述第二电压比较器用于将所述升压模式自举电容器的电压与所述第二基准电压作比较,并且所述第二触发器用于产生第二切换信号以控制所述第二电子开关。
5.如权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述自举电容器电压调节器电路还包括:
第三二极管,所述第三二极管具有耦合至供电电压的阳极和耦合至所述第三电子开关的第一端子的阴极,以及
第四二极管,所述第四二极管具有耦合至供电电压的阳极和耦合至所述第四电子开关的第一端子的阴极。
6.如权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述第一电子开关和所述第二电子开关是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),所述第一二极管是所述第三电子开关的寄生二极管,而所述第二二极管是所述第四电子开关的寄生二极管。
7.如权利要求6所述的控制电路,其特征在于,所述第一电子开关的所述第一端子是漏极端,而所述第一电子开关的所述第二端子是源极端,并且
所述第二电子开关的第一端子是漏极端而所述第二电子开关的第二端子是源极端。
8.如权利要求2所述的控制电路,其特征在于:
所述第一二极管包括电耦合至所述第一电子开关的所述第一端子的阳极和耦合至所述第一节点的阴极,并且
所述第二二极管包括电耦合至所述第二电子开关的所述第一端子的阳极和耦合至所述第三节点的阴极。
9.如权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述比较器电路被配置成:
感测所述降压模式自举电容器的电压,并响应所述降压模式自举电容器的电压小于所述第一基准电压而控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压转换器的升压模式期间将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器,以及
感测所述升压模式自举电容器的电压,并响应所述升压模式自举电容器的电压小于所述第二基准电压而控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压转换器的降压模式期间将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器。
10.如权利要求9所述的控制电路,其特征在于,所述第二基准电压不同于所述第一基准电压。
11.一种控制降压-升压电路的操作以将输入电压转换成输出电压的方法,所述降压-升压电路包括降压模式自举电容器和升压模式自举电容器,所述方法包括:
感测所述降压模式自举电容器的电压;
感测所述升压模式自举电容器的电压;
响应于(i)所述降压模式自举电容器的测得电压小于第一基准电压和(ii)所述降压-升压转换器工作在升压模式,将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器,以及
响应于(i)所述升压模式自举电容器的电压小于第二基准电压和(ii)所述降压-升压转换器工作在降压模式,将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:
将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器的步骤包括控制第一电子开关的操作以将所述升压模式自举电容器电耦合至所述降压模式自举电容器,以及
将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器的步骤包括控制第二电子开关的操作以将所述降压模式自举电容器电耦合至所述升压模式自举电容器。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于:
控制所述第一电子开关的操作的步骤包括与所述降压-升压转换器的升压模式同步地闭合所述第三电子开关,以及
控制所述第二电子开关的操作的步骤包括与所述降压-升压转换器的降压模式同步地闭合所述第四电子开关。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于:
控制所述第一电子开关的操作的步骤包括闭合所述第一电子开关以将所述一定量的能量经由所述第一电子开关和所述第二电子开关的寄生二极管从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器,以及
控制所述第二电子开关的操作的步骤包括闭合所述第二电子开关以将所述一定量的能量经由所述第二电子开关和所述第一电子开关的寄生二极管从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器。
15.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一基准电压基本等于所述第二基准电压。
16.一种转换器,包括:
H桥降压-升压转换器电路,其包括:(i)高侧降压模式开关、低侧降压模式开关以及电耦合至所述高侧降压模式开关和所述低侧降压模式开关的降压模式自举电容器以及(ii)高侧升压模式开关、低侧升压模式开关以及电耦合至所述高侧升压模式开关和所述低侧升压模式开关的升压模式自举电容器;以及
控制电路,所述控制电路电耦合至所述H桥降压-升压转换器电路以在所述H桥降压-升压转换器电路的升压操作模式期间维持所述降压模式自举电容器的电压高于第一基准电压,并在所述H桥降压-升压转换器电路的降压操作模式期间维持所述升压模式自举电容器的电压高于第二基准电压。
17.如权利要求16所述的转换器,其特征在于,所述控制电路被配置成:
通过响应所述降压模式自举电容器的电压低于所述第一基准电压将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器,从而维持所述降压模式自举电容器的电压,以及
通过响应所述升压模式自举电容器的电压低于所述第二基准电压将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器,从而维持所述升压模式自举电容器的电压。
18.如权利要求16所述的转换器,其特征在于,所述控制电路包括:
自举电容器电压调节器电路,所述自举电容器电压调节器电路具有电耦合至所述降压模式自举电容器的第一输出以及电耦合至所述升压模式自举电容器的第二输出;以及
电压比较器电路,所述电压比较器电路电耦合至所述H桥降压-升压转换器电路和所述自举电容器电压调节器电路以:
感测所述降压模式自举电容器的电压,并响应所述降压模式自举电容器的电压小于所述第一基准电压而控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压转换器的升压操作模式期间将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器,以及
感测所述升压模式自举电容器的电压,并响应所述升压模式自举电容器的电压小于所述第二基准电压而控制所述自举电容器电压调节器电路以在所述降压-升压转换器的降压操作模式期间将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器。
19.一种电子设备,包括:
电源电路,所述电源电路被配置成产生供电电压;
转换器,所述转换器电耦合至所述电源以将所述供电电压转换成具有不同于供电电压的电压量级的经转换供电电压,所述转换器包括:(i)降压-升压转换器电路,所述降压-升压转换器电路包括降压模式自举电容器和升压模式自举电容器;以及(ii)控制电路,所述控制电路电耦合至所述降压-升压转换器电路以在所述降压-升压转换器电路的升压模式期间维持所述降压模式自举电容器的电压高于第一基准电压,并在所述降压-升压转换器电路的降压模式期间维持所述升压模式自举电容器的电压高于第二基准电压;以及
电子电路,所述电子电路具有电耦合至所述转换器以接收经转换的供电电压的输入。
20.如权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述控制电路被配置成:
通过将一定量的能量从所述升压模式自举电容器转移至所述降压模式自举电容器来维持所述降压模式自举电容器的电压,以及
通过将一定量的能量从所述降压模式自举电容器转移至所述升压模式自举电容器来维持所述升压模式自举电容器的电压。
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