[發明專利]直流轉直流轉換裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310095341.7
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103326560A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 林嘉亮
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李靜

1.一種直流轉直流轉換裝置，包含：

一開關電容電路，接收一電源電壓，且依照一N位元控制信號及多個相位時鐘來輸出一負載電壓，其中N是大于1的一整數；

一負載電容，耦接所述開關電容電路，保持所述負載電壓；

一反饋電路，耦接所述開關電容電路，產生與所述負載電壓成比例的一反饋電壓；及

一控制器，耦接所述開關電容電路與所述反饋電路以接收所述反饋電壓及一參考電壓，且依照所述多個相位時鐘中的一時鐘相位輸出所述N位元控制信號。

2.根據權利要求1所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述開關電容電路包含N個開關單元，且所述N位元控制信號分別控制所述N個開關單元。

3.根據權利要求2所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述N個開關單元中的一者包含：

一充電電容，通過一第一開關耦接至所述電源電壓，且通過一第二開關耦接至所述負載電壓，其中所述第一開關及所述第二開關由一二相不重疊時鐘控制。

4.根據權利要求3所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述N個開關單元中的一者還包含：

一門控時鐘產生器，用以產生一門控時鐘；及

一時鐘產生器，用以由所述門控時鐘產生所述二相不重疊時鐘。

5.根據權利要求4所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述N位元控制信號中的各位元被所述多個相位時鐘的各時鐘所同步。

6.根據權利要求4所述的直流轉直流轉換裝置，其中，于所述二相不重疊時鐘的一第一相位的期間，來自所述電源電壓的一電荷通過所述第一開關對所述充電電容充電，且于所述二相不重疊時鐘的一第二相位的期間，所述電荷通過所述第二開關分享給所述負載電壓。

7.根據權利要求1所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述控制器包含：

一比較器，比較所述參考電壓與所述反饋電壓，且輸出一決策信號；

一低通濾波器，將所述決策信號過濾成一第一中間信號；

一四舍五入運算子，依據所述第一中間信號而產生一第二中間信號；

一編碼器，用以將所述第二中間信號編碼成一N位元原始控制信號；及

一元件匹配電路，用以將所述N位元原始控制信號映射成所述N位元控制信號。

8.根據權利要求7所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述低通濾波器包含一積分器。

9.根據權利要求7所述的直流轉直流轉換裝置，其中，所述元件匹配電路的映射為動態的。

10.根據權利要求1所述的直流轉直流轉換裝置位于一單芯片。

11.一種直流轉直流轉換方法，包含：

利用一開關電容電路接收一電源電壓以及包含多個時鐘相位的多個相位時鐘并輸出一負載電壓；

以一負載電容保持所述負載電壓；

由所述負載電壓分壓得到一反饋電壓，以致使所述反饋電壓與所述負載電壓成比例；及

通過所述反饋電壓與參考電壓的比較而更新N位元控制信號，其中N是大于1的整數。

12.根據權利要求11所述的直流轉直流轉換方法，其中，由所述負載電壓分壓得到所述反饋電壓的步驟包含使用一電阻性分壓器。

13.根據權利要求11所述的直流轉直流轉換方法，其中，更新所述N位元控制信號的步驟包含：

比較所述反饋電壓與所述參考電壓而輸出一決策信號；

將所述決策信號低通濾波成一第一中間信號；

將所述第一中間信號進行四舍五入運算以輸出一第二中間信號；

將所述第二中間信號編碼成一N位元原始控制信號；及

依照一元件匹配電路的映射將所述N位元原始控制信號映射成所述N位元控制信號。

14.根據權利要求13所述的直流轉直流轉換方法，其中，所述元件匹配電路的映射是動態的。

15.根據權利要求11所述的直流轉直流轉換方法，其中，所述開關電容電路包含N個開關單元，所述N個開關單元中的每一者包含一充電電容，所述充電電容通過一第一開關耦接至所述電源電壓且通過一第二開關耦接至所述負載電壓，其中所述第一開關及所述第二開關由一二相不重疊時鐘控制。

16.根據權利要求15所述的直流轉直流轉換方法，其中，于所述二相不重疊時鐘的一第一相位的期間，來自所述電源電壓的電荷通過所述第一開關對所述充電電容，且于所述二相不重疊時鐘的一第二相位的期間，所述電荷通過所述第二開關分享給所述負載電壓。