电压转换电路及电子设备的制作方法

文档序号:33528835发布日期:2023-03-22 07:37阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种电压转换电路,其特征在于,包括三电平变压单元、驱动单元及电压平衡单元;所述三电平变压单元包括飞跨电容、输出电感以及依次串接在所述三电平变压单元的第一端与地之间的第一功率管、第二功率管、第三功率管及第四功率管,所述飞跨电容连接在所述第一功率管与所述第二功率管的共接点以及所述第三功率管与所述第四功率管的共接点之间,所述输出电感连接在所述第二功率管与所述第三功率管的共接点以及所述三电平变压单元的第二端之间;所述三电平变压单元用于基于第一开关驱动信号对所述第一端接收到的第一电压信号进行降压处理,并从所述第二端输出降压处理后的所述第一电压信号;或者用于基于所述第一开关驱动信号对所述第二端接收到的第二电压信号进行升压处理,并从所述第一端输出升压处理后的所述第二电压信号;所述驱动单元的输入端连接所述第一端或所述第二端,所述驱动单元的四个驱动端分别与所述第一功率管的受控端、所述第二功率管的受控端、所述第三功率管的受控端及所述第四功率管的受控端连接,所述驱动单元用于基于降压处理后的所述第一电压信号或升压处理后的所述第二电压信号生成第一开关控制信号,并基于所述第一开关控制信号生成所述第一开关驱动信号,且基于所述第一开关驱动信号对所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管及所述第四功率管进行驱动控制;所述电压平衡单元的平衡端连接所述第二功率管与所述第三功率管的共接点,所述电压平衡单元包括第一电容,所述电压平衡单元用于基于所述第一开关控制信号生成电容开关驱动信号,并基于所述电容开关驱动信号,控制所述第一电容将所述第二功率管与所述第三功率管的共接点的电压调节为目标电压的一半,所述目标电压为所述第一电压信号的电压或所述第二电压信号的电压。2.根据权利要求1所述的电压转换电路,其特征在于,所述第一开关控制信号包括用于控制所述第一功率管通断的第一控制信号、用于控制所述第二功率管通断的第二控制信号、用于控制所述第三功率管通断的第三控制信号以及用于控制所述第四功率管通断的第四控制信号;所述第一开关驱动信号包括用于驱动所述第一功率管的第一驱动信号、用于驱动所述第二功率管的第二驱动信号、用于驱动所述第三功率管的第三驱动信号、用于驱动所述第四功率管的第四驱动信号;所述驱动单元包括输出电压调节单元、脉宽调制单元及第一驱动单元;所述输出电压调节单元的第一输入端用于接收参考电压信号,所述输出电压调节单元的第二输入端作为所述驱动单元的输入端,所述输出电压调节单元的输出端连接所述脉宽调制单元的输入端;所述输出电压调节单元用于基于所述参考电压信号以及降压处理后的所述第一电压信号生成误差电压信号,或者用于基于所述参考电压信号以及升压处理后的所述第二电压信号生成所述误差电压信号,并向所述脉宽调制单元发送所述误差电压信号;所述脉宽调制单元的四个输出端分别连接所述第一驱动单元的四个输入端以及所述电压平衡单元的四个输入端;所述脉宽调制单元用于基于所述误差电压信号生成所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号,并向所述第一驱动单元和所述电压平衡单元发送所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号;所述第一驱动单元的四个输出端分别作为所述驱动单元的四个驱动端;所述第一驱动
单元用于基于所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号分别生成所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号及所述第四驱动信号,并通过所述第一驱动单元的四个输出端分别输出所述第一驱动信号、所述第二驱动信号、所述第三驱动信号及所述第四驱动信号。3.根据权利要求2所述的电压转换电路,其特征在于,所述电压平衡单元包括信号产生单元、第二驱动单元、开关单元及第一电容;所述第一电容和所述开关单元串接在所述第二功率管与所述第三功率管的共接点和地之间;所述信号产生单元的四个输入端分别作为所述电压平衡单元的四个输入端,所述信号产生单元的输出端连接所述第二驱动单元的输入端;所述信号产生单元用于基于所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号及所述第四控制信号生成电容开关控制信号,并向所述第二驱动单元输出所述电容开关控制信号;所述第二驱动单元的输出端连接所述开关单元的受控端,所述第二驱动单元用于基于所述电容开关控制信号生成所述电容开关驱动信号,并基于所述电容开关驱动信号对所述开关单元进行驱动控制。4.根据权利要求1-3任一项所述的电压转换电路,其特征在于,所述电压转换电路还包括第一滤波单元;所述第一滤波单元的第一端与所述三电平变压单元的第二端连接。5.根据权利要求1-3任一项所述的电压转换电路,其特征在于,所述电压转换电路还包括第二滤波单元;所述第二滤波单元的第一端与所述三电平变压单元的第一端连接。6.根据权利要求2所述的电压转换电路,其特征在于,所述输出电压调节单元包括运算放大器;所述运算放大器的同相输入端作为所述输出电压调节单元的第一输入端,所述运算放大器的反相输入端作为所述输出电压调节单元的第二输入端。7.根据权利要求3所述的电压转换电路,其特征在于,所述信号产生单元包括第一与门器、第二与门器、或门器及反相器;所述第一与门器的第一输入端、所述第一与门器的第二输入端、所述第二与门器的第一输入端及所述第二与门器的第二输入端分别作为所述信号产生单元的四个输入端,所述第一与门器的输出端连接所述或门器的第一输入端,所述第二与门器的输出端连接所述或门器的第二输入端,所述或门器的输出端连接所述反相器的输入端,所述反相器的输出端作为所述信号产生单元的输出端。8.根据权利要求3所述的电压转换电路,其特征在于,所述第一电容的第一端作为所述电压平衡单元的平衡端,所述第一电容的第二端连接所述开关单元的第一导通端,所述开关单元的第二导通端接地;所述开关单元包括第五功率管和第六功率管;所述第五功率管和所述第六功率管均为n型 mosfet或npn型三极管;所述第五功率管的第一导通端作为所述开关单元的第一导通端,所述第五功率管的第二导通端连接所述第六功率管的第一导通端,所述第六功率管的第二导通端作为所述开关单元的第二导通端,所述第五功率管的受控端与所述第六功率管的受控端的共接点作为所述开关单元的受控端。9.根据权利要求3所述的电压转换电路,其特征在于,所述开关单元的第一导通端作为
所述电压平衡单元的平衡端,所述开关单元的第二导通端连接所述第一电容的第一端,所述第一电容的第二端接地;所述开关单元包括第七功率管和第八功率管;所述第七功率管和所述第八功率管均为p型mosfet或pnp型三极管;所述第七功率管的第一导通端作为所述开关单元的第一导通端,所述第七功率管的第二导通端连接所述第八功率管的第一导通端,所述第八功率管的第二导通端作为所述开关单元的第二导通端,所述第七功率管的受控端与所述第八功率管的受控端的共接点作为所述开关单元的受控端。10.一种电子设备,其特征在于,包括电源端口、电池以及如权利要求1-9任一项所述的电压转换电路,所述电压转换电路的输入端连接所述电源端口,所述电压转换电路的输出端连接所述电池。

技术总结
本申请适用于电源技术领域,提供了一种电压转换电路及电子设备,包括三电平变压单元、驱动单元及电压平衡单元,三电平变压单元对第一端接收到的第一电压信号进行降压处理,并从第二端输出降压处理后的第一电压信号,对第二端接收到的第二电压信号进行升压处理,并从第一端输出降压处理后的第二电压信号;驱动单元基于降压处理后的第一电压信号或升压处理后的第二电压信号生成第一开关驱动信号;电压平衡单元包括第一电容,电压平衡单元基于第一开关控制信号生成电容开关驱动信号,并基于电容开关驱动信号控制第一电容将第二功率管与第三功率管的共接点的电压调节为目标电压的一半,提高了电压转换电路的电能转换效率,降低了电压转换电路的成本。了电压转换电路的成本。了电压转换电路的成本。


技术研发人员:毛鸿 戴兴科
受保护的技术使用者:深圳市微源半导体股份有限公司
技术研发日:2023.02.08
技术公布日:2023/3/21
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