一种电压转换电路、其控制方法及充电装置与流程

本申请涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种电压转换电路、其控制方法及充电装置。

背景技术：

目前，随着科学技术的不断发展，各种移动终端和智能终端已经逐渐走入人们的视线，并逐步成为人们生活中不可缺少的一部分。对于移动终端和智能终端进行充电，也已经从有线充电的方式，逐步产生出无线充电的方式。

但是，由于移动终端和智能终端大多能接收的充电电压都是低电压，所以传统的无线充电方式，一般都是低功率充电，受制于充电效率，充电时间很长，而发射端如果用高电压或高电流进行传输，需要在接收端对电压或者电流进行降压或降电流处理，而在传统的无线充电方式中，进行降压或者降电流处理时会导致很大的功率损耗，大大降低了充电效率，造成大量能量的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电压转换电路、其控制方法及充电装置，能够有效降低电压转换电路的输出端的阻抗，并减少载荷电流的变化对输出电压的影响，在实现了降压的同时，功率损耗低，充电转化率高，充电时间短。

一方面，本申请实施例提供一种电压转换电路，所述电压转换电路包括并联设置的第一充电支路和第二充电支路，以及第一电荷泵、第二电荷泵和用于控制所述第一充电支路和所述第二充电支路导通或者关断的控制器，所述第一充电支路的输入端和所述第二充电支路的输入端分别与电源端连接，所述第一充电支路的输出端和所述第二充电支路的输出端连接，并且所述第一充电支路和所述第二充电支路分别与待充电单元连接，所述第一电荷泵与所述第一充电支路连接，所述第二电荷泵与所述第二充电支路连接，所述控制器分别与所述第一充电支路和所述第二充电支路连接；

当所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，所述第一充电支路处于充能导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈并联设置，并且所述第一电荷泵进行电荷充能，所述第二充电支路处于充电导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈串联设置，所述第二电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电；

在每个充电脉冲周期的后半个周期内，所述第一充电支路处于充电导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈串联设置，所述第一电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电，所述第二充电支路处于充能导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈并联设置，并且所述第二电荷泵进行电荷充能。

在本申请的一些实施例中，所述第一充电支路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述第一开关管的输入端为所述第一充电支路的输入端，且所述第一开关管的输入端所述电源端连接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接，所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接，所述第四开关管的输出端为所述第一充电支路的输出端，且所述第四开关管的输出端与所述第二充电支路的输出端连接，所述第一电荷泵的第一端连接于所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输入端之间，所述第一电荷泵的第二端连接于所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端之间；

所述第二充电支路包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，所述第五开关管的输入端为所述第二充电支路的输入端，且所述第五开关管的输入端与所述电源端连接，所述第五开关管的输出端与所述第六开关管的输入端连接，所述第六开关管的输出端与所述第七开关管的输入端连接，所述第七开关管的输出端与所述第八开关管的输入端连接，所述第八开关管的输出端为所述第二充电支路的输出端，且所述第八开关管的输出端与所述第四开关管的输出端连接，所述第二电荷泵的第一端连接于所述第五开关管的输出端和所述第六开关管的输入端之间，所述第二电荷泵的第二端连接于所述第七开关管的输出端和所述第八开关管的输入端之间；

所述待充电单元的第一充电端分别连接于所述第二开关管的输出端与所述第三开关管的输入端之间，以及所述第六开关管的输出端与所述第七开关管的输入端之间，所述待充电单元的第二充电端连接于所述第四开关管的输出端与所述第八开关管的输出端之间；

所述控制器分别与所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的控制端连接。

在本申请的一些实施例中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管、所述第八开关管均为同一类型的场效应晶体管。

在本申请的一些实施例中，所述场效应晶体管为n沟道型场效应晶体管或者p沟道型场效应晶体管。

在本申请的一些实施例中，所述场效应晶体管的输入电极为所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的输入端，所述场效应晶体管的输出电极为所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的输出端，所述场效应晶体管的栅极为所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管的控制端。

在本申请的一些实施例中，当所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，所述第一开关管和所述第三开关管处于截止状态，所述第二开关管和所述第四开关管处于导通状态，所述第五开关管和所述第七开关管处于导通状态，所述第六开关管和所述第八开关管处于截止状态；

在每个充电脉冲周期的后半个周期内，所述第一开关管和所述第三开关管处于导通状态，所述第二开关管和所述第四开关管处于截止状态，所述第五开关管和所述第七开关管处于截止状态，所述第六开关管和所述第八开关管处于导通状态。

在本申请的一些实施例中，当所述电压转换电路处于等压工作模式时，在每个充电脉冲周期中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管、所述第六开关管处于导通状态，所述第三开关管、所述第四开关管、所述第七开关管和所述第八开关管处于截止状态。

另一方面，本您申请实施例还提供一种电压转换电路的控制方法，所述控制方法应用于上述的电压转换电路，所述控制方法包括：

检测所述电压转换电路是否满足充电电压平衡条件；

若所述电压转换电路满足充电电压平衡条件，控制所述电压转换电路处于降压工作模式，其中，所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，控制所述第一充电支路处于充能导通状态，以使所述第一充电支路为第一电荷泵进行电荷充能，并控制第二充电支路处于充电导通状态，以使所述第二充电支路为待充电单元进行充电，在每个充电脉冲周期的后半个周期内，控制所述第一充电支路处于充电导通状态，以使所述第一充电支路为所述待充电单元进行充电，并控制所述第二充电支路处于充能导通状态，以使所述第二充电支路为第二电荷泵进行电荷充能；

控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的输入电压在预设时长的启动时间内升高至目标输入电压；

在所述启动时间后的每个充电脉冲周期内，控制所述电压转换电路输出与所述目标输入电压对应的目标输出电压，并使用所述目标输出电压为所述待充电单元进行充电。

在本申请的一些实施例中，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，控制所述第一充电支路处于充能导通状态，以使所述第一充电支路为第一电荷泵进行电荷充能，并控制第二充电支路处于充电导通状态，以使所述第二充电支路为待充电单元进行充电，包括：

在每个充电脉冲周期的前半个周期内，控制所述第一充电支路中的第一开关管和第三开关管处于截止状态，并控制所述第一充电支路中的第二开关管和第四开关管处于导通状态，以使所述第一电荷泵与所述待充电单元呈并联设置，并通过所述第一充电支路为所述第一电荷泵进行电荷充能；

控制所述第二充电支路中的第五开关管和第七开关管处于导通状态，并控制所述第二充电支路中的第六开关管和第八开关管处于截止状态，以使所述第二电荷泵与所述待充电单元呈串联设置，并通过所述第二电荷泵放电以对所述待充电单元进行充电。

在本申请的一些实施例中，在每个充电脉冲周期的后半个周期内，控制所述第一充电支路处于充电导通状态，以使所述第一充电支路为所述待充电单元进行充电，并控制所述第二充电支路处于充能导通状态，以使所述第二充电支路为第二电荷泵进行电荷充能，包括：

在每个充电脉冲周期的后半个周期内，控制所述第一充电支路中的第一开关管和第三开关管处于导通状态，并控制所述第一充电支路中的第二开关管和第四开关管处于截止状态，以使所述第一电荷泵与所述待充电单元呈串联设置，并通过所述第一电荷泵放电以对所述待充电单元进行充电；

控制所述第二充电支路中的第五开关管和第七开关管处于截止状态，并控制所述第二充电支路中的第六开关管和第八开关管处于导通状态，以使所述第二电荷泵与所述待充电单元呈并联设置，并通过所述第二充电支路为所述第二电荷泵进行电荷充能。

在本申请的一些实施例中，在所述检测所述电压转换电路是否满足充电电压平衡条件之后，所述控制方法包括：

控制所述第二开关管、所述第四开关管、所述第六开关管和所述第八开关管导通，以对所述第一电荷泵、所述第二电荷泵和所述电压转换电路的输出端进行泄电；

通过放电电路对所述电压转换电路的输入端进行泄电；

在泄电处理后，当所述第一电荷泵、所述第二电荷泵、所述电压转换电路的输出端和所述电压转换电路的输入端处的电压低于电压启动阈值时，确定所述电压转换电路满足充电电压平衡条件。

在本申请的一些实施例中，在所述检测所述电压转换电路是否满足充电电压平衡条件之后，所述控制方法还包括：

若所述电压转换电路不满足所述充电电压平衡条件，控制采用小电流输入为所述电压转换电路进行上电；

直至所述电压转换电路的输出端处的电压和所述电压转换电路的输入端处的电压比例为1比2时，确定所述电压转换电路符合充电电压平衡条件。

在本申请的一些实施例中，所述电压转换电路的工作模式还包括等压工作模式，当所述电压转换电路处于等压工作模式时，所述控制方法还包括：

在每一个充电脉冲周期内，控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管导通，并控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第七开关管和所述第八开关管截止，以控制所述电压转换电路处于等压工作模式。

在本申请的一些实施例中，当所述电压转换电路从所述等压工作模式切换至降压工作模式的时候，所述控制方法包括：

控制所述第二开关管和所述第五开关管切换至截止状态，并控制所述第三开关管和所述第八开关管切换至导通状态。

另一方面，本申请实施例还提供一种充电装置，所述充电装置包括整流桥电路、稳压电路和上述的电压转换电路，所述整流桥电路的输入端与电源端连接，所述整流桥电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述电压转换电路的输入端连接。

本申请实施例提供的电压转换电路、其控制方法及充电装置，所述电压转换电路包括并联设置的第一充电支路和第二充电支路，以及第一电荷泵、第二电荷泵和用于控制所述第一充电支路和所述第二充电支路导通或者关断的控制器，所述第一充电支路的输入端和所述第二充电支路的输入端分别与电源端连接，所述第一充电支路的输出端和所述第二充电支路的输出端连接，并且所述第一充电支路和所述第二充电支路分别与待充电单元连接，所述第一电荷泵与所述第一充电支路连接，所述第二电荷泵与所述第二充电支路连接，所述控制器分别与所述第一充电支路和所述第二充电支路连接；当所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，所述第一充电支路处于充能导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈并联设置，并且所述第一电荷泵进行电荷充能，所述第二充电支路处于充电导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈串联设置，所述第二电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电；在每个充电脉冲周期的后半个周期内，所述第一充电支路处于充电导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈串联设置，所述第一电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电，所述第二充电支路处于充能导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈并联设置，并且所述第二电荷泵进行电荷充能。

这样，能够有效降低电压转换电路的输出端的阻抗，并减少载荷电流的变化对输出电压的影响，在实现了降压的同时，功率损耗低，充电转化率高，充电时间短。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的充电装置的结构图；

图2为图1中所示的电压转换电路的电路图；

图3为图2中所示的电压转换电路处于降压工作模式时的一种控制时序图；

图4为本申请实施例提供的电压转换电路的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请同时参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的充电装置的结构图，图2为图1中所示的电压转换电路的电路图。如图1和图2中所示，本申请实施例提供一种充电装置10，所述充电装置10包括电压转换电路100、电源端200、整流桥电路300、稳压电路400、和充电接口500，所述整流桥电路300的输入端与所述电源端200连接，所述整流桥电路300的输出端与所述稳压电路400的输入端连接，所述稳压电路400的输出端分与所述电压转换电路100的输入端连接，所述电压转换电路100的输出端与所述充电接口500连接，所述整流桥电路300用于将所述电源端200输出的交流电转换为直流电，所述稳压电路400用于保持从所述整流桥电路300处接收到电压的稳定，并将稳定的电压输出至所述电压转换电路100，所述电压换换电路100用于对接收到的电压进行降压或者等压等处理并将转换后的电压输出至所述充电接口500，供待充电单元进行充电，所述充电装置10可以用于为移动终端和智能终端等进行充电。其中，所述充电装置10可以为有线充电装置或者无线充电装置，优选的，本申请轻实施例中，是以所述充电装置10为无线充电装置为例进行说明的。

其中，所述电源端200可以为无线充电时接收端的无线充电线圈，用以接收发送端发送的电磁能量。本申请实施例中，所述电源端200是独立设置的，但并不局限于此，在其他实施例中，电源端也可以是设置于整流桥电路中，作为一体电路使用的，以便减少传输过程中的损耗。

优选的，本申请实施例中，所述稳压电路400为低压差稳压电路。

所述电压转换电路100包括第一充电支路110、第二充电支路120、第一电荷泵130、第二电荷泵140和控制器150。所述第一充电支路110和所述第二充电支路120并联设置，所述第一充电支路110的输入端和所述第二充电支路120的输入端连接，并且所述第一充电支路110的输入端和所述第二充电支路120的输入端共同连接至所述稳压电路400的输出端，并可以通过所述稳压电路400和所述整流桥电路300连接至所述电源端200，所述第一充电支路110的输出端和所述第二充电支路120的输出端连接，并且所述第一充电支路110的输出端和所述第二充电支路120的输出端共同连接至地端。

所述稳压电路400与所述第一充电支路110和所述第二充电支路120连接，所述第一充电支路110和所述第二充电支路120通过所述稳压电路400与电源端连接，以维持输出至所述第一充电支路110和所述第二充电支路120的电压维持稳定。具体的，可以是所述稳压电路400的输出端分别与所述第一充电支路110的输入端和所述第二充电支路120的输入端连接，并且所述稳压电路400的输入端与电源端连接，以使所述第一充电支路110和所述第二充电支路120通过所述稳压电路400与电源端连接。

请同时参阅图2，如图2中所示，所述第一充电支路110和所述第二充电支路120分别与待充电单元(图未示)连接，具体的，在本申请实施例中，待充电单元通过一放电电容进行表示，待充电单元可以设置于放电电容处，并与放电电容连接，以达到带充电单元与所述第一充电支路110和所述第二充电支路120连接，使得所述电压转换电路100对待充电单元进行充电的目的，但并不局限于此，在其他实施例中，也可以是将待充电单元取代放电电容，通过电压转换电路输出的电压直接为待充电单元进行充电。相应的，在本申请实施例中，上述的放电电容即为所述充电接口500，但并不局限于此，在其他实施例中，所述充电接口500还可以采用插接头引脚的形式，对此并不做任何限定。

所述第一电荷泵130与所述第一充电支路110连接，所述第二电荷泵140与所述第二充电支路120连接，所述第一电荷泵130和所述第二电荷泵140用于通过存储电荷电能，并对待充电单元进行放电以为待充电单元进行充电。

具体的，所述第一电荷泵130的第一端与所述第一充电支路110的第一连接端连接，所述第一电荷泵130的第二端与所述第一充电支路110的第二连接端连接，所述第二电荷泵140的第一端与所述第二充电支路120的第一连接端连接，所述第二电荷泵140的第二端与所述第二充电支路120的第二连接端连接，所述第一充电支路110的第三连接端和所述第二充电支路120的第三连接端分别与待充电单元的第一充电端连接，所述待充电单元的第二充电端分别与所述第一充电支路110的输出端和所述第二充电支路120的输出端连接。

所述控制器150分别与所述第一充电支路110和所述第二充电支路120连接，以控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的导通或者关断，具体的，所述控制器150可以是分别与所述第一充电支路110的控制端和所述第二充电支路120的控制端连接。

所述电压转换电路100包括降压工作模式和等压工作模式两种工作模式，降压工作模式为所述电压转换电路100可以对输入电压进行降压处理后，以使用降压后的电压为待充电单元进行充电，本申请实施例中，所述电压转换电路100可将输入电压降低一半，即经过所述电压转换电路100的降压输出的输出电压为输入电压的二分之一，等压工作模式为所述电压转换电路100对输入电压不进行降压处理，维持输出电压与输入电压相等。

进一步的，所述第一充电支路110包括充能导通状态、充电导通状态和关断状态，充能导通状态为所述第一充电支路110的一种导通方式，在此方式中，所述第一充电支路110可以通过导通为与所述第一充电支路110连接的所述第一电荷泵130进行电荷充能，以便后续所述第一电荷泵130可以为待充电单元进行充电，充电导通状态为所述第一充电支路110的另一种导通方式，在此方式中，所述第一充电支路110可以通过导通使所述第一电荷泵130利用充能的电荷为待充电单元进行充电，关断状态即所述第一充电支路110不导通。

相应的，所述第二充电支路120也包括充能导通状态、充电导通状态和关断状态，充能导通状态为所述第二充电支路120的一种导通方式，在此方式中，所述第二充电支路120可以通过导通为与所述第二充电支路120连接的所述第二电荷泵140进行电荷充能，以便后续所述第二电荷泵140可以为待充电单元进行充电，充电导通状态为所述第二充电支路120的另一种导通方式，在此方式中，所述第二充电支路120可以通过导通使所述第二电荷泵140利用充能的电荷为待充电单元进行充电，关断状态即所述第二充电支路120不导通。

当所述电压转换电路100处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，所述第一充电支路110处于充能导通状态，所述第一电荷泵130与待充电单元呈并联设置，并且所述第一电荷泵130可以载所述第一充电支路110的导通方式下进行电荷充能，所述第二充电支路120处于充电导通状态，所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈串联设置，所述第二电荷泵140可以进行放电并对所述待充电单元进行充电。其中，所述第一充电支路110和所述第二充电支路120的控制时序，可以参考图3中所示的控制时序。

而在每个充电脉冲周期的后半个周期内，所述第一充电支路110处于充电导通状态，所述第一电荷泵130与待充电单元呈串联设置，所述第一电荷泵130可以进行放电并对所述待充电单元进行充电，所述第二充电支路120处于充能导通状态，所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈并联设置，并且所述第二电荷泵140可以在所述第二充电支路120的导通方式下进行电荷充能。

这样，通过并联设置的第一充电支路和第二充电支路，并且呈对称设置，可以在两个支路工作时有效的减小彼此之间的干扰。

具体的，请同时参阅图2，如图2中所示，所述第一充电支路110包括第一开关管111、第二开关管112、第三开关管113和第四开关管114。所述第一开关管111的输入端为所述第一充电支路110的输入端，所述第一开关管111的输入端连接于电源端，在本实施例中，所述第一开关管111的输入端与所述稳压电路400的输出端连接，并且所述第一开关管111可以通过所述稳压电路400和所述整流桥电路300与所述电源端200连接。

所述第一开关管111的输出端与所述第二开关管112的输入端连接，所述第二开关管112的输出端与所述第三开关管113的输入端连接，所述第三开关管113的输出端与所述第四开关管114的输入端连接，所述第四开关管114的输出端与所述第二充电支路120的输出端连接。本申请实施例中，所述第四开关管114的输出端为所述第一充电支路110的输出端。

所述第一开关管111的输出端与所述第二开关管112的输入端之间设置有所述第一充电支路110的第一连接端的连接点，所述第一电荷泵130的第一端连接于所述第一开关管111的输出端与所述第二开关管112的输入端之间的连接点，以与该第一连接端连接；所述第三开关管113的输出端与所述第四开关管114的输入端之间设置有所述第一充电支路110的第二连接端的连接点，所述第一电荷泵130的第二端连接于所述第三开关管113的输出端与所述第四开关管114的输入端之间的连接点，以与该第二连接端连接。

所述第二开关管112的输出端与所述第三开关管113的输入端之间设置有第三连接端的连接点，所述待充电单元的第一充电端连接于所述第二开关管112的输出端与所述第三开关管113的输入端之间的连接点，以与该第三连接端连接，所述待充电单元的第二充电端与所述第四开关管114的输出端连接。

所述控制器150分别与所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113和所述第四开关管114的控制端连接(图3中未示出控制器，以及各开关管的控制端与控制器的连接，但可以理解的，各开关管的控制端可以直接或者间接的与控制器连接)，以控制所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113和所述第四开关管114的导通或者截止，以达到所述控制器150与所述第一充电支路110的控制端连接，来通过所述控制器150控制所述第一充电支路110的导通或者关断的目的。

所述第二充电支路120包括第五开关管121、第六开关管122、第七开关管123和第八开关管124。所述第五开关管121的输入端为所述第二充电支路120的输入端，所述第五开关管121的输入端与所述电源端连接，在本实施例中，所述第五开关管121的输入端与所述稳压电路400的输出端连接，并且所述第五开关管121可以通过所述稳压电路400和所述整流桥电路300与电源端连接。

所述第五开关管121的输出端与所述第六开关管122的输入端连接，所述第六开关管122的输出端与所述第七开关管123的输入端连接，所述第七开关管123的输出端与所述第八开关管124的输入端连接，所述第八开关管124的输出端与所述第一充电支路110的输出端连接。本申请实施例中，所述第八开关管124的输出端为所述第二充电支路120的输出端，相应的，所述第八开关管124的输出端与所述第四开关管114的输出端连接。

所述第五开关管121的输出端和所述第六开关管122的输入端之间设置有所述第二充电支路120的第一连接端的连接点，所述第二电荷泵140的第一端连接于所述第五开关管121的输出端和所述第六开关管122的输入端之间出的连接点，以与该第一连接端连接；所述第七开关管123的输出端和所述第八开关管124的输入端之间设置有所述第二充电支路120的第二连接端的连接点，所述第二电荷泵140的第二端连接于所述第七开关管123的输出端和所述第八开关管124的输入端之间的连接点，以与该第二连接端连接。

所述第六开关管122的输出端与所述第七开关管123的输入端设置有所述第二充电支路120的第三连接端的连接点，所述待充电单元的第一充电端连接于所述第六开关管122的输出端与所述第七开关管123的输入端之间的连接点，以与该第三连接端连接，所述待充电单元的第二充电端与所述第八开关管124的输出端连接，并且，所述待充电单元的第二充电端连接于所述第四开关管114的输出端与所述第八开关管124的输出端之间。

所述控制器150分别与所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123和所述第八开关管124的控制端连接(图3中未示出控制器，以及各开关管的控制端与控制器的连接，但可以理解的，各开关管的控制端可以直接或者间接的与控制器连接)，以控制所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123和所述第八开关管124的导通或者截止，以达到所述控制器150与所述第二充电支路120的控制端连接，来通过所述控制器150控制所述第二充电支路120的导通或者关断的目的。

其中，所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123、所述第八开关管124均为同一类型的场效应晶体管，所述场效应晶体管为n沟道型场效应晶体管或者p沟道型场效应晶体管。

请同时参阅图3，图3为图2中所示的电压转换电路处于降压工作模式时的一种控制时序图。本实施例中，如图3中所示的时序图，是以所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123、所述第八开关管124均为n沟道型场效应晶体管，即nmos管为例进行说明的，但并不局限于此，在其他实施例中，各开关管还可以是p沟道型场效应晶体管，此时，将在充电脉冲周期中对应的控制端电平进行相应调整即可。

如图3中所示，当所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期t的前半个周期t1内，通过所述控制器150的控制，控制向所述第一开关管111对应的第一nmos管的控制端、所述第三开关管113对应的第三nmos管的控制端、所述第六开关管122对应的第六nmos管的控制端和所述第八开关管124对应的第八nmos管的控制端输入低电平，并控制向所述第二开关管112对应的第二nmos管的控制端、所述第四开关管114对应的第四nmos管的控制端、所述第五开关管121对应的第五nmos管的控制端和所述第七开关管123对应的第七nmos管的控制端输入高电平，从而可以控制所述第一开关管111和所述第三开关管113处于截止状态，所述第二开关管112和所述第四开关管114处于导通状态，从而使得所述第一充电支路110处于充能导通状态，所述第五开关管121和所述第七开关管123处于导通状态，所述第六开关管122和所述第八开关管124处于截止状态，从而使得所述第二充电支路120处于充电导通状态。

此时，由所述第五开关管121、所述第二电荷泵140、所述第七开关管123和所述待充电单元形成相应的充电回路，所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈串联设置的状态，所述第二电荷泵140可以通过存储的充能电荷为所述待充电单元进行充电；而由所述第五开关管121、所述第二电荷泵140、所述第七开关管123、所述第二开关管112、所述第一电荷泵130和所述第四开关管114形成相应的充能回路，所述第一电荷泵130与所述待充电单元呈并联设置的状态，所述第一电荷泵130可以进行电荷充能，以便后续可以为所述待充电单元进行充电。

在每个充电脉冲周期t的后半个周期t2内，通过所述控制器150的控制，控制向所述第一开关管111对应的第一nmos管的控制端、所述第三开关管113对应的第三nmos管的控制端、所述第六开关管122对应的第六nmos管的控制端和所述第八开关管124对应的第八nmos管的控制端输入高电平，并控制向所述第二开关管112对应的第二nmos管的控制端、所述第四开关管114对应的第四nmos管的控制端、所述第五开关管121对应的第五nmos管的控制端和所述第七开关管123对应的第七nmos管的控制端输入低电平，从而可以控制所述第一开关管111和所述第三开关管113处于导通状态，所述第二开关管112和所述第四开关管114处于截止状态，从而使得所述第一充电支路110处于充电导通状态，所述第五开关管121和所述第七开关管123处于截止状态，所述第六开关管122和所述第八开关管124处于导通状态，从而使得所述第二充电支路120处于充能导通状态。

此时，由所述第一开关管111、所述第一电荷泵130、所述第三开关管113和所述待充电单元形成相应的充电回路，所述第一电荷泵130与所述待充电单元呈串联设置的状态，所述第一电荷泵130可以通过存储的充能电荷为所述待充电单元进行充电；而由所述第一开关管111、所述第一电荷泵130、所述第三开关管113、所述第六开关管122、所述第二电荷泵140和所述第八开关管124形成相应的充能回路，所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈并联设置的状态，所述第二电荷泵140可以进行电荷充能，以便后续可以为所述待充电单元进行充电。

这样，通过整流桥电路将交流电转化为直流电，再经过低压差稳压电路的稳压后，输出用于进行转换的电压为一个稳定的电压数值，通过控制器的控制，使得所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和所述第八开关管以恒定的频率采用50％的时间占空比进行切换工作，所以两个电荷泵采用交叉工作的方式，将输入电压进行降压处理，从而使输出电压降为输入电压的二分之一，而且电路中各器件采用低压器件，可以降低成本，并且，可以进一步的降低第一充电支路和第二充电支路之间的干扰。

而对于等压工作模式，当所述电压转换电路100处于等压工作模式时，此时无需对电压进行降压处理，在每个充电脉冲周期t中，在所述控制器150的控制下，所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第五开关管121、所述第六开关管122处于导通状态，所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第七开关管123和所述第八开关管124处于截止状态，从而形成两路充电回路，已对所述待充电单元进行充电。

本实施例中，是以所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123、所述第八开关管124均为n沟道型场效应晶体管为例进行说明的，并且，上述n沟道型场效应晶体管可以为低压器件。

相应的，所述场效应晶体管的输入电极为所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123和所述第八开关管124的输入端，所述场效应晶体管的输出电极为所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123和所述第八开关管124的输出端，所述场效应晶体管的栅极为所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第五开关管121、所述第六开关管122、所述第七开关管123和所述第八开关管124的控制端。

相应的，请同时参阅图4，图4为本申请实施例提供的电压转换电路的控制方法的流程图。所述控制方法应用于如图1和图2中所示的电压转换电路100中，如图4中所示，所述控制方法包括：

步骤401、检测所述电压转换电路是否满足充电电压平衡条件。

本申请实施例中，各场效应晶体管等均采用的是低压器件，为了保证电路中各器件的安全性，避免由于各器件的两端产生高压差导致器件损坏，需要在使用所述电压转换电路100时，需要对所述电压转换电路100的使用条件等进行检测，具体的，可以检测所述电压转换电路100是否满足充电电压平衡条件，即检测所述电压转换电路100的器件的电压差是否满足平衡，各器件是否存在较大的电压差。

其中，检测所述电压转换电路100是否满足充电电压平衡条件，主要是在所述电压转换电路100的启动过程中进行的，可以是在所述控制器150的控制下，通过一电压检测电路(图未示，其中，电压检测电路可以是内置于充电装置10中)对所述电压转换电路100的输入端(或者也可以是检测所述稳压电路400的输出端)处的电压和所述电压转换电路100的输出端处的电压(即所述充电接口500处的电压)进行检测，如果所述电压转换电路100的输入端处的电压和所述电压转换电路100的输出端处的电压高于设定阈值的话，认为所述电压转换电路的残留电压较高，不满足充电电压平衡条件，会导致器件的损坏，因此，需要对所述电压转换电路100的输入端和所述电压转换电路100的输出端进行泄电，可以通过放电电路(图未示其中，电压检测电路可以是内置于充电装置10中)将所述电压转换电路100的输入端(或者也可以是所述稳压电路400的输出端处)和所述电压转换电路100的输出端接地，以将两处的电压泄放为同一电压值，如均泄放为0。

具体的，当所述电压转换电路不满足所述充电电压平衡条件的时候，可以通过放电电路将所述电压转换电路100的输出端接地，控制所述第二开关管112、所述第四开关管114、所述第六开关管122和所述第八开关管124导通，以对所述第一电荷泵130、所述第二电荷泵140和所述电压转换电路100的输出端进行泄电，从而达到对所述电压转换电路100的输出端进行泄电的目的；相应的，可以通过放电电路将所述电压转换电路100中与所述第一充电支路110的输入端和所述第二充电支路120的输入端(或者也可以是所述稳压电路400的输出端)接地，从而实现对所述电压转换电路100的输入端(所述稳压电路400的输出端)进行泄电的目的；在经过一定时间的泄电处理后，可以对所述电压转换电路100中的各处的电压进行检测，当所述第一电荷泵130、所述第二电荷泵140、所述电压转换电路100的输入端和所述电压转换电路100的输出端处的电压低于电压启动阈值时，可以认为已对所述电压转换电路100泄电完成，就可以确定所述电压转换电路100满足充电电压平衡条件。

进一步的，在检测所述电压转换电路是否满足充电电压平衡条件的时候，如果检测到所述电压转换电路100的输出端处的电压较高，需要泄电的时间较长时，还可以通过控制提高所述电压转换电路100的输入端的电压，以降低所述电压转换电路100的输入端处的电压和所述电压转换电路100的输出端处的电压之间压差，以防止所述电压转换电路100中各器件两端的压差较高，导致器件损坏。

具体的，当所述电压转换电路不满足所述充电电压平衡条件的时候，可以通过控制所述稳压电路400的输出较小电流，从而采用小电流输入为所述电压转换电路100进行上电，使所述电压转换电路100的电压逐步攀升，直至所述电压转换电路100的输出端处的电压和所述电压转换电路100的输入端处的电压比例为1比2时，确定所述电压转换电路100符合充电电压平衡条件。

由于电压转换电路中各器件均使用低压器件，而且稳压电路为低压差稳压电路，这样在使用前检测电路是否满足充电电压平衡条件，可以有效保护电路的安全性，避免各器件和电路由于输入端和输出端两侧的电压差过大而造成损坏。

步骤402、若所述电压转换电路满足充电电压平衡条件，控制所述电压转换电路处于降压工作模式。

在检测到所述电压转换电路100满足充电电压平衡条件的时候，可以认为所述电压转换电路100可以顺利开始充电工作，进一步的，可以控制所述电压转换电路100进入降压工作模式，在所述电压转换电路100处于降压工作模式中，可以使得所述电压转换电路100中的每个器件逐步完成上电以启动各器件，以避免个别器件没有启动，导致该器件差压较大引起损坏。

相应的，控制所述电压转换电路100处于降压工作模式时，可以是在每个充电脉冲周期的前半个周期内，控制所述第一充电支路100处于充能导通状态，以使所述第一充电支路100为第一电荷泵130进行电荷充能，并控制第二充电支路120处于充电导通状态，以使所述第二充电支路120为待充电单元进行充电。

具体的，可以参阅图3，可以是在每个充电脉冲周期的前半个周期内，控制所述第一充电支路110中的第一开关管111和第三开关管113处于截止状态，并控制所述第一充电支路110中的第二开关管112和第四开关管114处于导通状态，以使所述第一电荷泵130与所述待充电单元呈并联设置，并通过所述第一充电支路110为所述第一电荷泵130进行电荷充能。

这样，通过并联设置的第一充电支路和第二充电支路，并且呈对称设置，可以在两个支路工作时有效的减小彼此之间的干扰，而且，电压转换电路中的各器件为低压器件，稳压电路也使用的是低压差稳压电路，不仅可以降低整个充电电路的成本，还可以进一步减少两个充电支路，甚至是各器件之间的干扰，还可以降低启动电流和控制电流，便于实现充电电路的控制。

同时，可以控制所述第二充电支路120中的第五开关管121和第七开关管123处于导通状态，并控制所述第二充电支路120中的第六开关管122和第八开关管124处于截止状态，以使所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈串联设置，并通过所述第二电荷泵140放电以对所述待充电单元进行充电。

相应的，可以在每个充电脉冲周期的后半个周期内，控制所述第一充电支路110处于充电导通状态，以使所述第一充电支路110为所述待充电单元进行充电，并控制所述第二充电支路120处于充能导通状态，以使所述第二充电支路120为第二电荷泵140进行电荷充能。这样，可以达到使所述电压转换电路100中的各器件均上电以实现启动的目的。

具体的，可以参阅图3，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，可以控制所述第一开关管111和所述第三开关管113处于导通状态，并控制所述第二开关管112和所述第四开关管114处于截止状态，以使所述第一电荷泵130与所述待充电单元呈串联设置，并通过所述第一电荷泵130放电以对所述待充电单元进行充电；

同时，控制所述第五开关管121和所述第七开关管123处于截止状态，并控制所述第六开关管122和所述第八开关管124处于导通状态，以使所述第二电荷泵140与所述待充电单元呈并联设置，并通过所述第二充电支路120为所述第二电荷泵140进行电荷充能。

本申请实施例中，在启动的过程中，虽然描述了电压转换电路处于降压工作模式，并描述了电荷泵进行充能和放电等，但此处仅是为了完整描述降压控制模式中各处的状态和作用等，可以理解的是，仅仅在启动的过程，还未对待充电单元正式进行正式充电的时候，是不存在充电相关内容的，如电荷泵对待充电单元进行充电，此时电荷泵仅是正常放电而已。相应的，在电路完全启动后，电压转换电路完全处于降压工作模式中并需要对待充电单元实现充电时，则会实现相应部件在上述描述中的作用。

在本申请实施例中，是以控制电压转换电路进入降压工作模式开始进行启动的，但并不局限于此，在其他实施例中，还可以是控制电压转换电路进入等压工作模式来开始进行电路的启动，具体的，在控制所述电压转换转换电路100处于等压工作模式时，可以是控制所述第一开关管111、所述第二开关管112、所述第五开关管121和所述第六开关管122导通，并控制所述第三开关管113、所述第四开关管114、所述第七开关管123和所述第八开关管124截止，以控制所述电压转换电路100处于等压工作模式，在等他工作模式中，第一电荷泵130和第二电荷泵140不工作，可以通过所述第一充电支路110和所述第二充电支路120直接为待充电单元进行充电。

在本申请实施例中，当需要将所述电压转换电路100从等压工作模式切换至降压工作模式的时候，可以通过所述控制器150，来控制所述第二开关管112和所述第五开关管121从导通状态切换至截止状态，并控制所述第三开关管113和所述第八开关管124从截止状态切换至导通状态，就可以控制所述电压转换电路从等压工作模式切换至降压工作模式了。

相应的，当需要将所述电压转换电路100从降压工作模式切换至等压工作模式时，如果是在充电脉冲周期的前半个周期内时，可以是控制所述第一开关管111和所述第六开关管122从截止状态切换至导通状态，并控制所述第四开关管114和所述第七开关管123从导通状态切换至截止状态，即可控制所述电压转换电路从降压工作模式切换至等压工作模式了；而如果是在充电脉冲周期的后半个周期内时，可以是控制所述第二开关管112和所述第五开关管121从截止状态切换至导通状态，并控制所述第三开关管113和所述第八开关管124从导通状态切换至截止状态，即可控制所述电压转换电路从降压工作模式切换至等压工作模式了。

步骤403、控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的输入电压在预设时长的启动时间内升高至目标输入电压。

在开启所述电压转换电路100，并按照所述电压转换电路100处于降压工作模式进行控制后，可以控制采用小电流输出进行整体电路上电，即控制所述第一充电支路110和所述第二充电支路120的输入电压从小电压开始输入，然后逐步增大所述第一充电支路110和所述第二充电支路120的输入电压，并在预设时长的启动时间内，使得所述第一充电支路110和所述第二充电支路120的输入电压升高至目标输入电压，直至所述电压转换电路100可以正常工作，为待充电单元进行充电。

其中，预设时长，可以是以充电脉冲周期为基础单位，如以一个充电脉冲周期或者来两个充电脉冲周期，甚至是多个充电脉冲周期为预设时长，也可以是自由设定的时长。

相应的，在逐步为所述电压转换电路100进行上电的过程中，可以实时对所述电压转换电路100的输入端的电压和所述电压转换电路100的输出端的电压进行检测，来检测所述电压转换电路100是否保持平衡，即检测所述电压转换电路100的输出端处的电压和所述电压转换电路100的输入端处的电压比例是否维持在为1比2，如果是维持在1比2的话，可以认为所述电压转换电路100稳定，如果比例无法维持在1比2的话，可以认为所述电压转换电路100需要校准，此时，可以对所述电压转换电路100进行下电处理，具体的，可以是关断所述电压转换电路100的输入端出的电压输入，从而不向所述第一充电支路110和所述第二充电支路120输出电压，并可以控制所述第一充电支路110和所述第二充电支路120中的各开关管截止，在等待一段时间后，重新开始电路的启动过程，即重新从步骤401开始。

由于电路中个器件均为低压器件，可以降低启动电流和控制电流，减少启动时间，快速达到启动条件，便于实现充电电路的控制。

步骤404、在所述启动时间后的每个充电脉冲周期内，控制所述电压转换电路输出与所述目标输入电压对应的目标输出电压，并使用所述目标输出电压为所述待充电单元进行充电。

在度过启动阶段后，即在启动时间过后，所述电压转换电路100进入正式的工作时，可以是在每个充电脉冲周期内，通过控制所述电压转换电路100在降压工作模式中的不同导通状态，从而控制所述电压转换电路100输出与所述目标输入电压对应的目标输出电压，并使用所述目标输出电压为所述待充电单元进行充电。其中，在降压工作模式中，所述目标输出电压为所述目标输入电压的二分之一。

相应的，在所述电压转换电路100为待充电单元充电完毕后，就可以对所述电压转换电路100进行下电处理，以停止所述电压转换电路100的工作。具体的，在待充电单元充电完毕后，可以是对所述电压转换电路100中的所述电压转换电路100的输入端处的电压进行检测，以检测所述电压转换电路100是否符合安全下电的条件，当检测到所述电压转换电路100的输入端处的电压大于关闭电压阈值时，可以人呢为所述电压转换电路100不符合安全下电的条件，此时，可以控制停止对所述电压转换电路100的上电，直至所述电压转换电路100的输入端处的电压降至安全电压之下后，对所述电压转换电路100进行下电处理，这样，可以保持所述第一充电支路110和所述第二充电支路120中各开关管的压差维持在可控范围，可以避免各开关管的压差骤然增大或者出现瞬时的大电流，导致开关管的损坏，保证各开关管的安全。

本申请实施例提供的电压转换电路、其控制方法及充电装置，所述电压转换电路包括并联设置的第一充电支路和第二充电支路，以及第一电荷泵、第二电荷泵和用于控制所述第一充电支路和所述第二充电支路导通或者关断的控制器，所述第一充电支路的输入端和所述第二充电支路的输入端分别与电源端连接，所述第一充电支路的输出端和所述第二充电支路的输出端连接，并且所述第一充电支路和所述第二充电支路分别与待充电单元连接，所述第一电荷泵与所述第一充电支路连接，所述第二电荷泵与所述第二充电支路连接，所述控制器分别与所述第一充电支路和所述第二充电支路连接；当所述电压转换电路处于降压工作模式时，在每个充电脉冲周期的前半个周期内，所述第一充电支路处于充能导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈并联设置，并且所述第一电荷泵进行电荷充能，所述第二充电支路处于充电导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈串联设置，所述第二电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电；在每个充电脉冲周期的后半个周期内，所述第一充电支路处于充电导通状态，所述第一电荷泵与待充电单元呈串联设置，所述第一电荷泵放电并对所述待充电单元进行充电，所述第二充电支路处于充能导通状态，所述第二电荷泵与所述待充电单元呈并联设置，并且所述第二电荷泵进行电荷充能。

这样，能够有效降低电压转换电路的输出端的阻抗，并减少载荷电流的变化对输出电压的影响，在实现了降压的同时，功率损耗低，充电转化率高，充电时间短。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。