[发明专利]双级功率转换

说明书

本发明涉及双级功率转换。一种电路将输入电压转换成输出电压。所述电路包含接收所述输入电压且转换所述输入电压的第一级电压转换器。所述第一级电压转换器包含第一降压式转换器，其具有双轨条输出：在高中间电压下的第一轨条和在低中间电压下的第二轨条。所述电路也包含接收所述输出轨条且生成所述输出电压的第二级电压转换器。

分案申请

本发明专利申请是申请日为2011年12月18日，申请号为201180065171.7，以及发明名称为“双级功率转换”的发明专利申请案的分案申请。

技术领域

本发明一般来说涉及功率转换且，更具体来说，涉及通过双级转换器进行的功率转换。

背景技术

各种功率转换器在此项技术中为已知的且用于当前在市场中的许多应用中。一种类型的功率转换器的一般实例为图1的常规降压式转换器100。降压式转换器100为(例如)可用以减小来自蓄电池的电压且将DC电压供应到电子组件的直流(DC)-DC转换器。

降压式转换器100包含通过控制电路106控制的晶体管102、104。降压式转换器也包含二极管108、电容器112以及电感器110。负载120接收降压式转换器100的输出电压。控制电路106使工作循环变化，在所述工作循环下，晶体管102、104接通以交替地将电感器110与电源电压(Vin)连接及断开。在电感器110存储能量及释放能量时，电感器110生成稍小于电源电压的输出电压(Vout)。

常规功率转换器的另一实例展示于图2中。功率转换器200包含使到两个单独电容器211、221的路径完整的开关210、220。功率转换器200生成两个输出电压(Voutl和Vout2)且向两个不同负载212、222供应。在一些实施中，输出电压为不同的。

此等功率转换器可用于广泛种类的消费型装置(例如，蜂窝式电话和膝上型计算机)中。DC-DC功率转换器的实例用途为将来自蓄电池的电压减少到用于处理器装置的电压。需要快速暂态响应以便跟上高性能处理器核心的即时功率消耗。此外，快速暂态响应可帮助在使用快速动态电压按比例调整时有效率地提供快速稳定。因此，需要在与数字核心配对的DC-DC转换器中使用极高频率。也需要限制无源组件的大小以使得其可放置成靠近于负载。

然而，在使用从蓄电池电压进行的直接转换时，金属氧化物半导体(MOS)晶体管的必要电压额定值可强制使用在高频率下极有损耗的晶体管。另一方面，在低频率下的操作涉及使用占据大量板空间的庞大的电感器和电容器(尤其是在使用多个电压域时)。

发明内容

根据一个实施例，揭示一种将输入电压转换成输出电压的电路。所述电路包含接收所述输入电压且转换所述输入电压的第一级电压转换器。所述第一级电压转换器具有双轨条输出：在高中间电压下的第一轨条和在低中间电压下的第二轨条。所述电路也包含接收所述双轨条输出且生成所述输出电压的第二级电压转换器。

根据另一实施例，揭示一种用于将输入电压转换成输出电压的方法。所述方法包含在第一级电压转换器处接收所述输入电压。所述第一级电压转换器包含双轨条输出。所述方法也包含在第一轨条处供应高中间电压且在第二轨条处供应低中间电压，在第二级电压转换器处接收所述高中间电压和所述低中间电压，以及在所述第二级电压转换器处从所述高中间电压和所述低中间电压生成所述输出电压。

根据又一实施例，揭示一种将输入电压转换成输出电压的电路。所述电路具有用于从所述输入电压产生第一中间电压和第二中间电压的装置，所述产生装置包括第一降压式转换器。所述产生装置包括双轨条输出。所述电路也具有用于从所述第一中间电压和所述第二中间电压生成所述输出电压的装置。