[发明专利]用于开关模式充电器的可重配置的多相功率级

说明书

技术领域

本发明涉及电源充电器，并且具体地涉及开关模式充电器。

背景技术

许多现代电子设备，包括个人数字助理(PDA)、膝上型电脑，平板电脑、电子书阅读器、数码相机、数字记录设备，数字媒体播放器、视频游戏设备、移动电话手机、蜂窝式或卫星无线电电话、所谓的“智能电话”等，可包括被用于为这些设备供电的一个或多个电池。这些电池可以是可再充电电池，其通常需要定期充电。

降压转换器可被用来向这些现代电子设备供电的电池进行充电。降压转换器是一种降压型直流转直流(DC-DC)转换器，具有小于输入电压幅值的输出电压幅值。降压转换器是开关模式电源供应器。降压转换器电路拓扑结构中的一些示例可以使用两个开关(例如，晶体管和二极管)连同电感器和电容器。在降压转换器的一些示例中，穿过电感器的电流可由两个开关来进行控制(例如，晶体管和二极管)。

发明内容

通常，本公开的各种示例指向可在不同“方向(direction)”上运行的多相降压转换器。换言之，电流可如本文所讨论的通过多相降压转换器电路在不同的方向上流通。使用两相降压变换器的数个示例被呈现，然而，应当被理解的是，其它的多相转换器拓扑结构是有可能的。在一些示例中，多相转换器可提供不同的充电配置，比如涓流充电、恒定电流、恒定电压。一些示例可提供“快速(fast)”充电，该“快速”充电提供例如5A、10A或者甚至可能更高。一些示例可具有高效率以避免热问题。因此，开关模式充电可被使用。一些示例还可提供“通用串行总线直传(USB OTG,Universal Serial Bus On-The-Go)”，在其中两相降压转换器或两相降压转换器的部分可在升压(boost)模式下运行，以从电池(其可以使用两相降压转换器的降压模式进行充电)为USB适配器供电。此外，一些示例可使用其他输入端来提供无线充电模式，以从无线电源变压器提供充电电源。

一个示例指向一种方法，该方法包括断开和闭合第一低侧开关和第一高侧开关以及第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个，第一低侧开关和第一高侧开关定义两相降压转换器的第一相，第二低侧开关和第二高侧开关定义两相降压转换器的第二相，从而该两相降压转换器执行信号的降压转换，断开和闭合两相降压转换器的第一低侧开关、第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个，从而该两相降压转换器执行信号的升压转换，在第一相组件和第二相组件中的至少一个中控制该开关中的至少一个的占空比(duty cycle)以生成涓流充电、恒定电流或恒定电压中的至少一种，以及控制该两相降压转换器从第一相组件和第二相组件为系统电压输出端提供电流以输出充电电流。

另一个示例指向一种两相降压转换器，其包括第一低侧开关和第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关、控制器、第一滤波器元件以及第二滤波器元件，第一低侧开关和第一高侧开关定义该两相降压转换器的第一相，第二低侧开关和第二高侧开关定义该两相降压转换器的第二相，控制器被配置为断开和闭合第一低侧开关、第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个以实施降压模式，该控制器进一步被配置为断开和闭合第一低侧开关、第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个以实施升压模式，并且该控制器进一步被配置为在第一相组件和第二相组件的至少一个中控制至少一个开关的占空比以实施涓流充电、恒定电流或恒定电压中的至少一种，第一滤波器元件被耦接至第一相组件的输出端，第二滤波器元件被耦接至第二相组件的输出端。

另一个实施例指向一种集成电路(IC)，其包括第一低侧开关和第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关以及控制器，第一低侧开关和第一高侧开关定义两相降压转换器的第一相，第二低侧开关和第二高侧开关定义该两相降压转换器的第二相，控制器被配置为断开和闭合第一低侧开关、第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个以实施降压模式，该控制器进一步被配置为断开和闭合第一低侧开关、第一高侧开关、第二低侧开关和第二高侧开关中的至少一个以实施升压模式，并且，该控制器进一步被配置为在第一相组件和第二相组件的至少一个中控制至少一个开关的占空比以实施涓流充电、恒定电流或恒定电压中的至少一种。

一个或多个实施例的详细内容在附图和下面的具体实施方式中进行了说明。从具体实施方式和附图以及从权利要求，从本发明的其他特征、目标和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是说明一种依照本公开的示例的两相降压转换器的方框图；