部可由离散组件来实现。如图3中所展示，电压转换器10包含呈降压转换器级20的形式的减压转换器及呈电荷泵级30的形式的增压转换器，其中的每一者接收输入端子IN且耦合到输出端子0UT，负载LD可连接于所述输出端子OUT处。如从图3显而易见，降压转换器级20及电荷泵级30彼此并联连接于输入端子IN与输出端子OUT之间。控制电路40具有接收输出端子OUT处的电压以及输入端子IN处的电压的输入，且操作以控制降压转换器级20及电荷泵级30的操作，如下文将描述。在本发明的一些实施例中，控制电路40还接收一或多个参考电压Vref以供用于其对级20、30的控制。
[0027]在其一般操作中，控制电路40在输入端子IN处的电压通电时启用电荷泵级30以将输出端子OUT处的电压升压。在相对低的输入端子IN电压下，降压转换器级20由控制电路停用。在端子IN处的电压上升到高于某一阈值电平时，控制电路40启用降压转换器级20以开始调节输出端子OUT处的电压。根据本发明的实施例，降压转换器级20将输出端子OUT处的电压调节到的电平高于控制电路40停用电荷泵级30时的输出电压电平。降压转换器级20与电荷泵级30之间的此重叠(在此期间，两个级20、30正将输出端子OUT充电)实现电荷泵操作及降压转换器操作的两个模式之间的平滑转变。
[0028]现在将参考图4及5来详细地描述根据本发明的特定实施例的电压转换器20的实例的构造及操作。
[0029]如图4中所展示，降压转换器级20以用于降压模式电压转换器的常规方式构造。在此实施方案中，开关SW1、SW2串联连接于输入端子IN与接地之间。如此项技术中为典型的，开关SW1、SW2各自构造为功率FET，其中其源极-漏极路径串联连接且其栅极由控制逻辑22控制。开关SW1、SW2的特定构造可遵循若干个常规配置中的任一者，包含单个FET、背对背成对式FET的配置等等。开关SW1、SW2之间的共同节点处的开关节点SWN连接到电感器24的一端，电感器24的另一端连接到输出端子OUT。滤波电容器26以常规方式连接于输出端子OUT与接地之间。如从图4显而易见，在本发明的此实施例中，无切换晶体管与电感器24串联连接于开关节点SWN与输出端子OUT之间。
[0030]降压转换器级20的控制逻辑22对应于如在降压模式电压转换器中使用的常规逻辑，但根据本发明的此实施例可由控制电路40(具体来说，经由其比较器44)选择性地启用，如下文将进一步详细地描述。当启用降压转换器级20时，控制逻辑22以相对于彼此互补的方式控制开关SWl及SW2的切换，其中在转变之间具有适当空载时间以确保两者不同时闭合。开关SW1、Sff2的工作循环将以常规方式相对于输入端子IN处的电压控制输出端子OUT处的电压。具体来说，在例如开关SWl闭合且开关SW2断开的时间期间，电感器24由来自输入端子IN的电流激励；相反地，在此实施例中，在例如开关SWl断开且开关SW2闭合的时间期间，由电感器24存储的电流被施加到输出端子OUT处的负载LD。电容器26有效地作为滤波电容器操作，从而减少负载LD处的输出电压Vout中的纹波。在本发明的此实施例中，切换工作循环经由控制电路40 (具体来说，经由其比较器48)通过来自输出端子OUT的反馈来控制，如下文将进一步详细地描述。
[0031]或者，开关SW2可由二极管(例如，其中其阴极在开关节点SWN处且其阳极在接地处)替换，如此项技术中针对降压电压转换器所已知。在此情况中，控制逻辑22将仅控制开关SW1。在切换循环的其中开关SWl断开的那些部分期间，由电感器24存储的电流将以上文所描述的方式类似地施加到输出端子OUT处的负载LD。还预期降压转换器级20的构造的其它替代方案。
[0032]图4还图解说明根据本发明的此实施例的电荷泵级30的构造。在此实施方案中，输入端子IN借助于(在此实例中)任选箝位电路32耦合到由串联耦合于输入端子IN与输出端子OUT之间的一对二极管31、33组成的二极管链。箝位电路32为相对于输入端子IN处的电压限制电荷泵级30可将输出端子OUT升压到的电压的常规箝位电路。举例来说，可将箝位电路32实现为在输入端子IN处的电压低于某一阈值电平时闭合且在输入端子IN处的电压高于所述阈值电平时断开的压控开关(即，晶体管电路)。尽管箝位电路32为任选的(即，二极管链可直接连接到输入端子IN)，但其提供在正常操作期间限制由电荷泵级30汲取的电流的优点。
[0033]电荷泵级30的电荷泵操作由时钟信号CLK驱动，所述时钟信号CLK是在其中实现电压转换器10的集成电路内的别处或在所述集成电路外部产生的。时钟信号CLK被施加至IJ “与”门34 (其从控制电路40接收信号，如下文将详细地描述)的一个输入，“与”门34的输出被施加到缓冲器链36。缓冲器链36的输出被施加到电容器38的一侧，电容器38的另一侧连接到二极管31、33之间的节点。
[0034]在操作中，将时钟信号CLK以所要频率及工作循环施加到“与”门34。当启用电荷泵级30时(即，在控制电路40将高逻辑电平施加到“与”门34时)，所述时钟信号CLK由“与”门34转发到缓冲器链36。在时钟循环的其中缓冲器链36在其输出处呈现低逻辑电平(即，接地)的部分期间，电容器38充电到对应于输入端子IN处的电压的电压减去跨越二极管31的阈值电压降及跨越箝位电路32的任何电压降。在时钟信号CLK进行其下一转变时，缓冲器链36将其输出驱动到高电平，此将二极管33的阳极处的电压“泵激”到又一较高电压(其经充电电压加上缓冲器链36的输出处的高电平电压)，因为跨越电容器38的电压无法即时改变。由于二极管33在此时被正向偏置，因此所述较高电压被施加到输出端子OUT且在时钟信号CLK的相反相位期间通过二极管33的作用维持于所述电平下。此操作继续，只要电荷泵级30在如上文所描述的箝位电路32所允许的程度内保持被启用即可。
[0035]预期根据其它常规降压电压转换器布置，降压转换器级20可替代地经构造及操作。类似地，预期根据除上文所描述的基于二极管的双极构造之外的常规电荷泵电路布置，电荷泵级30可替代地经构造及操作。参考本说明书的所属领域的技术人员将认识到如在根据本发明的电压转换器10的构造中有用的对这些级20、30的特定布置的此类替代方案及其它变化形式。
[0036]如上文结合降压转换器级20的控制逻辑22所提及，本发明的此实施例中的控制电路40包含可以常规方式构造的比较器44。在此实施方案中，比较器44在其正输入处接收输入端子IN且在其负输入处接收输入参考电压Vbucx,且使其输出耦合到控制逻辑22。输入参考电压VBra w为在其中实现电压转换器10的集成电路内的别处或在所述集成电路外部(通常通过常规带隙参考电压电路或另一类型的常规电压调节器或其它参考电路)产生的参考电压，如此项技术中已知。在本发明的此实施例中，如施加到比较器44的输入参考电压Vtok w确立启用降压转换器级20的输入电压。在图4中所展示的实例中，响应于输入端子IN处于高于输入参考电压Vbuckjjn的电压，比较器44以上文所描述的方式将其输出驱动到高逻辑电平以启用控制逻辑22及降压转换器级20，具体来说，通过启用控制逻辑22以控制开关SW1、SW2而经由电感器24将在输入端子IN处接收的电力施加到输出端子OUT。相反地，在本发明的此实施例中，当比较器44响应于输入端子IN处的电压低于输入参考电压VBra—Μ而停用降压转换器级20时，控制逻辑22使开关SW1、SW2两者保持断开。
[0037]控制逻辑40还包含分压器42，在本发明的此实施例中，分压器42由电阻器在输出端子OUT与参考供应电压(例如，接地)之间的串联连接构造。分压器42在其经串联连接的电阻器之间的接合处界定两个节点N1、N2，其中节点NI界定于比节点N2到输出端子OUT更近的点处。根据本发明的此实施例，在图4的布置(其中输出端子OUT处的电压相对于接地具有正极性)中，针对输出端子