TWI554012B - 複合式電源轉換裝置及其控制方法 - Google Patents

Description

複合式電源轉換裝置及其控制方法

本發明有關於一種電源轉換裝置，更特別是有關於一種複合式電源轉換裝置及其控制方法。

目前的直流降壓技術，主要是採用線性穩壓器或切換式轉換器。線性穩壓器使用一個功率電晶體(例如雙載子接面電晶體或場效電晶體)，令該功率電晶體在其線性區中工作，此時該功率電晶體可等效為與輸出負載相串聯的一個可變電阻器，因此可知輸出電流都會流經這個功率電晶體，但當線性穩壓器架構的電源轉換器輸入電壓與輸出電壓差距拉大時，該線性穩壓器會產生巨大的功耗。

切換式轉換器中亦有一功率電晶體，其操作方式可有如開關，僅操作於飽和與截止區。當該功率電晶體導通時，其工作於飽和區，該功率電晶體壓差小；相反地，關閉該功率電晶體時，其工作於截止區，該功率電晶體幾乎沒有電流通過。切換式轉換器效率較高，但其輸入電壓與輸出電壓兩者間的關係決定於功率電晶體的工作週期，所以當切換式轉換器架構的電源轉換器輸入電壓與輸出電壓接近時，該功率電晶體工作週期(Duty cycle)理論上必須無限接近1，但目前的電子元件製造技術較難以推廣這樣高工作週期的功率電晶體。

線性穩壓器架構的線路簡單，但當輸入電壓與輸出電壓壓差 大時，效率降低；切換式轉換器架構的電源轉換效率較高，但線路元件複雜，且輸入/輸出電壓差會受工作週期所限制，無論使用何種架構的電源轉換器，都很容易面臨設計上的兩難。

利用直流降壓技術的不斷電系統抑或可攜式備援電力，根據 實際供電對象的不同，設計上很可能不只有一個電池，而是一整組電池，在串聯的組態下，以串聯4個鋰離子電池為例，工作電壓的浮動範圍將由1個鋰離子電池的4.2V到2.8V之間增長為4倍，即16.8V到11.2V之間。串聯較多的電池，可以適用於較高的輸出電壓，但同時又將遭遇工作電壓浮動範圍加大的窘境，這又是另一個電源轉換器設計上的困境。

由第1圖可以了解到，鋰離子電池最恰當的工作點是在3.7V， 電池飽和時的電壓是4.2V，隨著使用時間的加長，輸出電壓從4.2V逐漸滑落至2.8V，此時可視為電力耗盡，換言之，根據實際應用場合的不同，以串聯4個鋰離子電池的最佳工作電壓是14.8V，由前述可知其工作電壓的浮動範圍在16.8V到11.2V間，若設計一使用串聯4個鋰離子電池供電的電源轉換器，其額定電壓為12.5V，這4個串聯而成的鋰離子電池組使用到後期將會面臨電池組仍然有電，但發生電壓不足的狀況，例如在電池組電壓下滑到11.3V的狀況。串聯鋰離子電池以升高輸出電壓，很可能會導致工作時間的嚴重縮短，因為電池組開始工作時的電壓過高，需要降壓；電池組工作途中的輸出電壓卻又可能不足以推動負載，這又是另一個電源轉換器設計上的窘境。

為克服習知技術，本發明提出一種複合式電源轉換裝置及其 控制方法，該複合式電源轉換裝置可同時適用於不同的輸入電壓與輸出電壓壓差，而且可以克服電池組電壓下降而低於負載工作電壓的情況。

本發明提供一種控制一複合式電源轉換裝置的方法，包括：提供一電壓使該複合式電源轉換裝置產生一輸出電壓；根據該輸出電壓決定一額定電壓；以及執行一初始電壓判斷步驟，該初始電壓判斷步驟包括：當該電壓大於該輸出電壓時，進入一降壓模式；以及當該電壓不大於該輸出電壓時，進入一升壓模式。

較佳地，當於該降壓模式時，執行一第一降壓判斷步驟，該第一降壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第一降壓預設準位時，進入一切換式轉換模式；以及當該電壓不大於該第一降壓預設準位時，進入一線性穩壓模式，其中該第一降壓預設準位為該額定電壓/0.95。

較佳地，在該切換式轉換模式下，經過一第一降壓預設期間後，回到該第一電壓判斷步驟。

較佳地，在該線性穩壓模式下，經過一第二降壓預設期間後，執行一第二降壓判斷步驟，該第二降壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第二降壓預設準位時，進入該切換式轉換模式，其中第二降壓預設準位為該額定電壓/0.9。

較佳地，該第二降壓判斷步驟更包括：當該電壓不大於該第二降壓預設準位時，執行一第三降壓判斷步驟，該第三降壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第三降壓預設準位時，回到該線性穩壓模式；以及當該電壓小於該第三降壓預設準位時，關閉該複合式電源轉換裝置；其中該第三降壓預設準位為該額定電壓×0.896。

較佳地，當於該升壓模式時，執行一第一升壓判斷步驟，該第一升壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第一升壓預設準位時，進入一類線性穩壓模式；以及當該電壓小於該第一升壓預設準位時，進入一切換式轉換模式，其中該第一升壓預設準位為該額定電壓×0.96。

較佳地，在該類線性穩壓模式下，經過一第一升壓預設期間後，則回到該第一升壓判斷步驟。

較佳地，在該切換式轉換模式下，經過一第二升壓預設期間後，執行一第二升壓判斷步驟，該第二升壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第二升壓預設準位時，進入該類線性穩壓模式，其中該第二升壓預設準位為該額定電壓。

較佳地，該第二升壓判斷步驟更包括：當該電壓不大於該第二升壓預設準位時，執行一第三升壓判斷步驟，該第三升壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第三升壓預設準位時，進入該切換式轉換模式；以及當該電壓小於該第三升壓預設準位時，關閉該電源轉換裝置，其中該第三升壓預設準位為該額定電壓×0.672。

較佳地，該初始電壓判斷步驟更包括：當該電壓等於該輸出電壓時，進入該類線性穩壓模式。

再者，本發明提供一種複合式電源轉換裝置，包括：一輸入端，用以接受一輸入電壓；一輸出端，用以輸出一輸出電壓；一控制模組，具有耦接該輸入端的一第一比較端、耦接該輸出端的一第二比較端、一模式控制端、一升壓控制端及一降壓控制端；一切換模組，耦接該輸入端與該模式控制端，其具有一降壓輸入端及一升壓輸入端；一降壓模組，耦接該降壓 輸入端、該降壓控制端及該輸出端，其中，該降壓模組可執行一切換式轉換模式及一線性穩壓模式；一升壓模組，耦接該升壓輸入端、該升壓控制端及該輸出端，其中，該升壓模組可執行一升壓轉換模式及一類線性穩壓模式；當該輸入電壓大於該輸出電壓時，該控制模組控制該切換模組切換至該降壓模組；當該輸入電壓不大於該輸出電壓時，該控制模組控制該切換模組切換至該升壓模組。

較佳地，該複合式電源轉換裝置的降壓模組包括：一降壓電 晶體，具有一降壓電晶體第一端、一降壓電晶體第二端及一降壓電晶體第三端，其中該降壓電晶體第一端耦接該降壓輸入端；一降壓電感，具有一降壓電感第一端及一降壓電感第二端，其中該降壓電感第一端耦接該降壓電晶體第二端，該降壓電感第二端耦接該輸出端；一降壓電容，具有一降壓電容第一端及一降壓電容第二端，其中該降壓電容第一端耦接該降壓電感該第二端，該降壓電容第二端接地；以及一降壓導通元件，至少具有一降壓導通元件第一端及一降壓導通元件第二端，其中該降壓導通元件第一端耦接該降壓電晶體第二端，該降壓導通元件第二端接地；其中，該降壓電晶體第三端耦接該降壓控制端，該控制模組根據一第一降壓預設準位來切換該切換式轉換模式和該線性穩壓模式。

較佳地，該降壓電晶體為一主要場效電晶體，該降壓電晶體 第一端為該主要場效電晶體的一主要汲極，該降壓電晶體第二端為該主要場效電晶體的一主要源極，該降壓電晶體第三端為該主要場效電晶體的一主要閘極。

較佳地，該降壓電晶體亦可為一降壓雙載子接面電晶體，該 降壓電晶體第一端為該降壓雙載子接面電晶體的一降壓集極，該降壓電晶體第二端為該降壓雙載子接面電晶體的一降壓射極，該降壓電晶體第三端為該降壓雙載子接面電晶體的一降壓基極。

較佳地，該降壓導通元件是一二極體，該降壓導通元件第一 端為該二極體的一陰極，該降壓導通元件第二端為該二極體的一陽極。

較佳地，該降壓導通元件也可是一輔助場效電晶體，該降壓 導通元件第一端為該輔助場效電晶體的一輔助源極，該降壓導通元件第二端為該輔助場效電晶體的一輔助汲極，且該輔助場效電晶體的一輔助閘極耦接該控制模組。

較佳地，當該控制模組偵測到該輸入電壓大於該降壓預設準 位時，該控制模組控制該降壓電晶體以使得該降壓模組進入該切換式轉換模式。

較佳地，當該控制模組偵測到該輸入電壓不大於該降壓預設 準位時，該控制模組控制該降壓電晶體以使得該降壓模組進入該線性穩壓模式。

較佳地，該複合式電源轉換裝置的升壓模組包括：一升壓電 感，具有一升壓電感第一端及一升壓電感第二端，其中該升壓電感耦接該升壓輸入端；一升壓電晶體，具有一升壓電晶體第一端、一升壓電晶體第二端及一升壓電晶體第三端，其中該升壓電晶體第一端耦接該升壓電感第二端，該升壓電晶體第二端接地；一升壓二極體，具有一陽極及一陰極，其中該陽極耦接該升壓電感第二端，該陰極耦接該輸出端；以及一升壓電容，具有一升壓電容第一端及一升壓電容第二端，其中該升壓電容第一端耦接該陰極， 該升壓電容第二端接地，其中，該升壓電晶體第三端耦接該升壓控制端，該控制模組根據一升壓預設準位來切換該升壓轉換模式和該類線性穩壓模式。

較佳地，該升壓電晶體為一升壓場效電晶體，該升壓電晶體 第一端為該升壓場效電晶體的一升壓汲極，該升壓電晶體第二端為該升壓場效電晶體的一升壓源極，該升壓電晶體第三端為該升壓場效電晶體的一升壓閘極。

較佳地，該升壓電晶體可以是一升壓雙載子接面電晶體，該 升壓電晶體第一端為該升壓雙載子接面電晶體的一升壓集極，該升壓電晶體第二端為該升壓雙載子接面電晶體的一升壓射極，該升壓電晶體第三端為該升壓雙載子接面電晶體的一升壓基極。

較佳地，該控制模組偵測到該輸入電壓不小於該升壓預設準 位時，該控制模組控制該升壓電晶體以使得該升壓模組進入該類線性穩壓模式。

較佳地，該控制模組偵測到該輸入電壓小於該升壓預設準位時，該控制模組控制該升壓電晶體以使該升壓模組進入該升壓轉換模式。

本發明藉由在降壓及升壓兩種不同模式下，多個不同的預設準位來決定採用何種降壓或升壓的方式，在每一個操作模式下，至少具有兩種子模式，以提高電力轉換的效率。本發明可使電源，例如各式電池，在不至於過放電而造成永久損害的前提下，盡可能地釋放電力，提高電池的效率。並且可以根據負載可能發生的變化，提供降壓及升壓兩種不同模式以適應實際使用狀況。

再者，本發明透過多個不同的預設準位的設定，令本發明對 電源及負載變化的適應性大幅提升，只需調整該些預設準位的設定，本發明甚至可應用於各種不同的電源及負載組合，例如行動電源與智慧型手機、不斷電系統與桌上型電腦。

更進一步地，包含在控制模組內的該些預設準位還可以可程 式邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)或現場可編輯邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，簡稱FPGA)進行設定，透過包含在控制模組內的數位信號處理器(digital signal processor，簡稱DSP)或微處理器(Microprocessor Control Unit，簡稱MCU)對切換模組、降壓模組及升壓模組進行控制。

201‧‧‧電源

202‧‧‧輸入端

203‧‧‧輸出端

204‧‧‧負載

210‧‧‧控制模組

211‧‧‧第一比較端

212‧‧‧第二比較端

213‧‧‧模式控制端

214‧‧‧降壓控制端

510‧‧‧降壓電晶體

511‧‧‧降壓電晶體第一端

512‧‧‧降壓電晶體第二端

513‧‧‧降壓電晶體第三端

520‧‧‧降壓二極體

530‧‧‧降壓電感

540‧‧‧降壓電容

710‧‧‧升壓電感

720‧‧‧升壓電晶體

215‧‧‧升壓控制端

220‧‧‧切換模組

221‧‧‧降壓輸入端

222‧‧‧升壓輸入端

230‧‧‧降壓模組

240‧‧‧升壓模組

721‧‧‧升壓電晶體第一端

722‧‧‧升壓電晶體第二端

723‧‧‧升壓電晶體第三端

730‧‧‧升壓二極體

740‧‧‧升壓電容

本發明之其他特徵及功效將參照圖式，且以實施方式清楚呈現，其中：第1圖是單一鋰離子電池放電曲線圖，說明鋰離子電池由電力飽和狀態開始放電的電壓變化，其中縱軸代表鋰離子電池的輸出電壓、橫軸代表已經經過的時間；第2圖是一電路方塊圖，說明本發明的一較佳實施例的主要電路方塊及其運作方式；第3圖是一初始電壓判斷流程圖，說明本發明的一較佳實施例的判斷依據及流程；第4圖是一降壓模式判斷流程圖，說明本發明的一較佳實施例中降壓模式的判斷依據及流程； 第5圖是一降壓模組電路示意圖，說明本發明的一較佳實施例的降壓模組電路及其運作方式；第6圖是一升壓模式判斷流程圖，說明本發明的一較佳實施例中升壓模式的判斷依據及流程；以及第7圖是一升壓模組電路示意圖，說明本發明的一較佳實施例的升壓模組電路及其運作方式。

本發明提供一種複合式電源轉換裝置，其較佳實施例的主要電路方塊如第2圖所示。首先，由負載204之特性可以確立該複合式電源轉換裝置的輸出電壓範圍，以最大輸出電壓13.125V、額定電壓12.5V、及最小輸出電壓11.45V為例，在這個狀況下宜採用四個鋰離子電池串聯作為電源201。

控制模組210的第一比較端211耦接複合式電源轉換裝置的輸入端202、第二比較端212耦接複合式電源轉換裝置的輸出端203，控制模組210在複合式電源轉換裝置開始運作後首先會執行一初始電壓判斷步驟，該步驟之詳細流程如第3圖所示，控制模組210比較兩比較端間的電壓差，若輸入電壓大於輸出電壓，控制模組210就透過模式控制端213發送一降壓觸發訊號到切換模組220，輸入端202就會被切換至降壓輸入端221而與降壓模組230導通；若輸入電壓不大於輸出電壓，控制模組210就發送一升壓觸發訊號到切換模組220，輸入端202就會被切換至升壓輸入端222而與升壓模組240導通。

參考第4圖，輸入端202與降壓模組230導通即進入降壓模式， 首先控制模組210比較經由第一比較端211獲得的輸入電壓與第一降壓預設準位間的關係。第一降壓預設準位為該複合式電源轉換裝置額定電壓的1/0.95倍，假設複合式電源轉換裝置的額定電壓為12.5V，則第一降壓預設準位為12.5V/0.95=13.15V。鋰電池組飽和時的輸出電壓為16.8V(即該複合式電源轉換的輸入電壓)，顯然高出第一降壓預設準位許多，因此進入切換式轉換模式，切換式轉換模式在輸出入電壓差較大時具有較高的效率，但隨著鋰電池組的電力消耗，電壓會逐漸下降，輸出入電壓差減少後，切換式轉換模式的效率優勢也將隨之下降，因此每隔一第一降壓預設期間控制模組210必須重新確定輸入電壓與第一降壓預設準位間的關係。

當鋰電池組的輸出電壓逐漸耗盡，輸入電壓將不大於第一降 壓預設準位13.15V，因為此時輸入電壓已經趨近複合式電源轉換裝置的最大輸出電壓13.125V，利用線性穩壓模式的微調輸入電壓與輸出電壓間的差距反而較具有效率優勢。

在線性穩壓模式下，經過一第二降壓預設期間後控制模組 210會再次比較輸入電壓與第二降壓預設準位的大小關係，若負載變動使鋰電池組輸出電壓回升而大於第二降壓預設準位，則回到切換式轉換模式。為了整個複合式電源轉換裝置運作穩定的考量，採用遲滯控制的概念，第二降壓預設準位為額定電壓的1/0.9倍，換言之，即切換式轉換模式工作週期的90%，在本實施例中第二降壓預設準位為12.5V/0.9≒13.88V。

相反地，控制模組210偵測輸入電壓的結果若不大於第二降 壓預設準位，則繼續比較輸入電壓與第三降壓預設準位間的關係，第三降壓預設準位可為額定電壓的0.896倍，在本實施例中為12.5V×0.896≒ 11.2V，在此電壓下，鋰電池組幾乎已經耗盡；因此，第三降壓預設準位亦可根據鋰電池組即將耗盡時的電壓來設定。綜上，若輸入電壓小於第三降壓預設準位，則關閉複合式電源轉換裝置；若輸入電壓不小於第三降壓預設準位，也就是說輸入電壓介於13.88V與11.2V(或其電池組即將耗盡時的電壓)間，降壓模式將重新進入線性穩壓模式。

第5圖是本發明一較佳實施例的降壓模組電路之必要元件及 其運作方式。降壓模組230在切換式轉換模式下，降壓電晶體第三端513會受到來自控制模組210降壓控制端214的控制以形成通路或斷路，降壓電晶體510的通路或斷路時間會直接對電源201產生的輸入電壓發生影響，類似於脈波寬度調變，在一次通路及斷路所佔時間不變(即頻率不變)的狀態下，改變工作週期大小(即改變通路狀態所佔時間的長短)，使整體平均電壓值下降，換言之，降壓電晶體510在切換式轉換模式是以開關的方式在飽和區與截止區間跳動。降壓電晶體510形成通路時，電流流經電感530，並儲存電能，再流過負載形成回路；降壓電晶體510形成斷路時，電感530產生電流續流，經過負載204、降壓二極體520形成回路。而電感530與電容540可以使得輸出電壓的波型較為平滑。

在線性穩壓模式下，降壓電晶體第三端513會受到來自控制 模組210降壓控制端214的控制運作於線性區內，類似於一可變電阻器，達到輸出電壓的控制與穩壓，優點在於可避開切換式轉換模式在輸出入電壓差小時，工作週期必須需非常接近1的限制。

參考第6圖，以同樣複合式電源轉換裝置的最大輸出電壓 13.125V、額定電壓12.5V、及最小輸出電壓11.45V，但以下皆以僅串聯3個 鋰離子電池為例來說明輸入端202被切換至與升壓模組240導通並進入升壓模式後的流程。此時鋰離子電池組的輸出範圍為最大輸出電壓為12.6V、平均輸出電壓為11.2V、最小輸出電壓為8.4V，對複合式電源轉換裝置而言則為最大輸入電壓為12.6V、平均輸入電壓為11.2V、最小輸入電壓為8.4V。

進入升壓模式後，首先控制模組210比較經由第一比較端211 獲得的輸入電壓與第一升壓預設準位間的關係。第一升壓預設準位為該複合式電源轉換裝置額定電壓的0.96倍，假設複合式電源轉換裝置的額定電壓為12.5V，則第一升壓預設準位為12.5V×0.96=12V。鋰電池組飽和時的輸出電壓為12.6V，不小於第一升壓預設準位，因此進入類線性穩壓模式，不改變輸入電壓直接輸出即可，但隨著鋰電池組的電力消耗，電壓會逐漸下降，複合式電源轉換裝置的輸入電壓減少後，可能會小於第一升壓預設準位，因此每隔一第一升壓預設期間控制模組210必須重新確定輸入電壓與第一升壓預設準位間的關係。

當複合式電源轉換裝置的輸入電壓下降至小於第一升壓預 設準位時，也就是12V時，已經比複合式電源轉換裝置的額定電壓低，因此進入升壓轉換模式。

升壓轉換模式運作期間，負載有可能變動而使輸入電壓回 升，因此每隔一第二升壓預設期間控制模組210必須重新偵測輸入電壓，若輸入電壓回升至大於複合式電源轉換裝置的額定電壓，則再度進入類線性穩壓模式，不改變輸入電壓直接輸出，也因此額定電壓12.5V可作為第二升壓預設準位。

相反地，控制模組210偵測輸入電壓的結果若不大於第二升 壓預設準位，則繼續比較輸入電壓與第三升壓預設準位間的關係，第三升壓預設準位為額定電壓的0.672倍，在本實施例中為12.5V×0.672≒8.4V，鋰離子電池組的輸出電壓(即複合式電源轉換裝置輸入電壓)若低於此準位時，已經達到其最小輸出電壓，再持續放電將可能導致鋰電池組過放電而縮短鋰電池組使用壽命。基於這個原因，第三升壓預設準位亦可根據鋰電池組即將耗盡時的電壓來設定。綜上，若輸入電壓小於第三升壓預設準位，則關閉複合式電源轉換裝置；若輸入電壓不小於第三升壓預設準位，也就是說輸入電壓介於12.5V與8.4V(或其電池組即將耗盡時的電壓)間，則該複合式電源轉換裝置將重新進入升壓轉換模式。

第7圖可以說明本發明的一較佳實施例的升壓模組電路之必 要元件及其運作方式。升壓模組240在升壓轉換模式下，升壓電晶體第三端723會受到來自控制模組210升壓控制端215的控制令升壓電晶體720形成通路或斷路。

在升壓過程中，首先對升壓電感710充電，升壓電晶體720形 成通路，輸入電壓流過升壓電感710，升壓二極體730防止升壓電容740對地放電。由於輸入的是直流電，所以升壓電感710上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟升壓電感710的大小有關，隨著電感電流增加，升壓電感710中儲存了一些能量。

當升壓電晶體720形成斷路，由於電感的電流保持特性，流 經升壓電感710的電流不會即刻下降為0，而是較為緩慢地由升壓電感710充電完畢時的值下降為0。而升壓電晶體720已經形成斷路，於是升壓電感710只能通過升壓二極體730方向的電路放電，即升壓電感710開始對升壓電容 740充電，升壓電容740兩端電壓升高，此時電壓已經高於輸入電壓，升壓電容740的電容量夠大，即可在輸出端保持持續輸出的電流。升壓電晶體720已經形成通路斷路的過程不斷重複，就可以在升壓電容740兩端得到高於輸入電壓的輸出電壓。

升壓模組240在類線性穩壓模式下，即允許輸入電壓直接輸 出，升壓電晶體第三端723會受到來自控制模組210升壓控制端215的控制令升壓電晶體720保持在斷路狀態，此時電源201的輸出電壓透過升壓電感710及升壓二極體730形成輸出電壓，對負載輸出。

以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，非為本發明實施態樣之限定，依本發明之申請專利範圍及專利說明書揭露內容之簡單或等效變化，仍應屬本發明之涵蓋範圍。

201‧‧‧電源

202‧‧‧輸入端

203‧‧‧輸出端

204‧‧‧負載

210‧‧‧控制模組

211‧‧‧第一比較端

212‧‧‧第二比較端

213‧‧‧模式控制端

214‧‧‧降壓控制端

215‧‧‧升壓控制端

220‧‧‧切換模組

221‧‧‧降壓輸入端

222‧‧‧升壓輸入端

230‧‧‧降壓模組

240‧‧‧升壓模組

Claims (15)

1. 一種控制一複合式電源轉換裝置的方法，包括：提供一電壓使該複合式電源轉換裝置產生一輸出電壓；根據該輸出電壓決定一額定電壓；以及執行一初始電壓判斷步驟，該初始電壓判斷步驟包括：當該電壓大於該輸出電壓時，進入一降壓模式；以及當該電壓不大於該輸出電壓時，進入一升壓模式，其中該降壓模式包括一切換式轉換模式及一線性穩壓模式，且該升壓模式包括一類線性穩壓模式及一升壓轉換模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，當於該降壓模式時，執行一第一降壓判斷步驟，該第一降壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第一降壓預設準位時，進入該切換式轉換模式，並於一第一降壓預設期間後，再次進行該第一降壓判斷步驟；以及當該電壓不大於該第一降壓預設準位時，進入該線性穩壓模式，其中該第一降壓預設準位為該額定電壓/0.95。
3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，更包括：在該線性穩壓模式下，經過一第二降壓預設期間後，執行一第二降壓判斷步驟，該第二降壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第二降壓預設準位時，進入該切換式轉換模式，其中該第二降壓預設準位為該額定電壓/0.9。
4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，該第二降壓判斷步驟更包括：當該電壓不大於該第二降壓預設準位時，執行一第三降壓判斷步驟，該第三降 壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第三降壓預設準位時，回到該線性穩壓模式；以及當該電壓小於該第三降壓預設準位時，關閉該複合式電源轉換裝置；其中該第三降壓預設準位為該額定電壓×0.896。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，當於該升壓模式時，執行一第一升壓判斷步驟，該第一升壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第一升壓預設準位時，進入該類線性穩壓模式，並於一第一升壓預設期間後，再次進行該第一升壓判斷步驟；以及當該電壓小於該第一升壓預設準位時，進入該升壓轉換模式，其中該第一升壓預設準位為該額定電壓×0.96。
6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，更包括：在該升壓轉換模式下，經過一第二升壓預設期間後，執行一第二升壓判斷步驟，該第二升壓判斷步驟包括：當該電壓大於一第二升壓預設準位時，進入該類線性穩壓模式，其中該第二升壓預設準位為該額定電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，該第二升壓判斷步驟更包括：當該電壓不大於該第二升壓預設準位時，執行一第三升壓判斷步驟，該第三升壓判斷步驟包括：當該電壓不小於一第三升壓預設準位時，進入該升壓轉換模式；以及 當該電壓小於該第三升壓預設準位時，關閉該複合式電源轉換裝置，其中該第三升壓預設準位為該額定電壓×0.672。
8. 一種複合式電源轉換裝置，包括：一輸入端，用以接受一輸入電壓；一輸出端，用以輸出一輸出電壓；一控制模組，具有耦接該輸入端的一第一比較端、耦接該輸出端的一第二比較端、一模式控制端、一升壓控制端及一降壓控制端；一切換模組，耦接該輸入端與該模式控制端，且具有一降壓輸入端及一升壓輸入端；一降壓模組，耦接該降壓輸入端、該降壓控制端及該輸出端，其中，該降壓模組可執行一切換式轉換模式及一線性穩壓模式；一升壓模組，耦接該升壓輸入端、該升壓控制端及該輸出端，其中，該升壓模組可執行一升壓轉換模式及一類線性穩壓模式；其中，當該輸入電壓大於該輸出電壓時，該控制模組控制該切換模組切換至該降壓模組；當該輸入電壓不大於該輸出電壓時，該控制模組控制該切換模組切換至該升壓模組。
9. 如申請專利範圍第8項所述之複合式電源轉換裝置，其中該降壓模組更包括：一降壓電晶體，具有一降壓電晶體第一端、一降壓電晶體第二端及一降壓電晶體第三端，其中該降壓電晶體第一端耦接該降壓輸入端；一降壓電感，具有一降壓電感第一端及一降壓電感第二端，其中該降壓電感第一端耦接該降壓電晶體第二端，該降壓電感第二端耦接該輸 出端；一降壓電容，具有一降壓電容第一端及一降壓電容第二端，其中該降壓電容第一端耦接該降壓電感該第二端，該降壓電容第二端接地；以及一降壓導通元件，至少具有一降壓導通元件第一端及一降壓導通元件第二端，其中該降壓導通元件第一端耦接該降壓電晶體第二端，該降壓導通元件第二端接地；其中，該降壓電晶體第三端耦接該降壓控制端，該控制模組根據一降壓預設準位來切換該切換式轉換模式和該線性穩壓模式。
10. 如申請專利範圍第9項所述之複合式電源轉換裝置，其中該降壓導通元件是一二極體，其中該降壓導通元件第一端為該二極體的一陰極，該降壓導通元件第二端為該二極體的一陽極。
11. 如申請專利範圍第9項所述之複合式電源轉換裝置，其中該降壓導通元件是一輔助場效電晶體，其中，該降壓導通元件第一端為該輔助場效電晶體的一輔助源極，該降壓導通元件第二端為該輔助場效電晶體的一輔助汲極，且該場效電晶體的一輔助閘極耦接該控制模組。
12. 如申請專利範圍第9項所述之複合式電源轉換裝置，其中當該控制模組偵測到該輸入電壓大於該降壓預設準位時，該控制模組控制該降壓電晶體以使得該降壓模組進入該切換式轉換模式；以及當該控制模組偵測到該輸入電壓不大於該降壓預設準位時，該控制模組控制該降壓電晶體以使得該降壓模組進入該線性穩壓模式。
13. 如申請專利範圍第8項所述之複合式電源轉換裝置，其中該升壓模組更 包括：一升壓電感，具有一升壓電感第一端及一升壓電感第二端，其中該升壓電感耦接該升壓輸入端；一升壓電晶體，具有一升壓電晶體第一端、一升壓電晶體第二端及一升壓電晶體第三端，其中該升壓電晶體第一端耦接該升壓電感第二端，該升壓電晶體第二端接地；一升壓二極體，具有一陽極及一陰極，其中該陽極耦接該升壓電感第二端，該陰極耦接該輸出端；以及一升壓電容，具有一升壓電容第一端及一升壓電容第二端，其中該升壓電容第一端耦接該陰極，該升壓電容第二端接地，其中，該升壓電晶體第三端耦接該升壓控制端，該控制模組根據一升壓預設準位來切換該升壓轉換模式和該類線性穩壓模式。
14. 如申請專利範圍第13項所述之複合式電源轉換裝置，其中當該控制模組偵測到該輸入電壓不小於該升壓預設準位時，該控制模組控制該升壓電晶體以使得該升壓模組進入該類線性穩壓模式。
15. 如申請專利範圍第13項所述之複合式電源轉換裝置，其中該控制模組偵測到該輸入電壓小於該升壓預設準位時，該控制模組控制該升壓電晶體以使該升壓模組進入該升壓轉換模式。