[實(shí)用新型]用于使飛跨電容器在多電平轉(zhuǎn)換器中達(dá)到平衡的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721677296.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN208158430U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·S·艾斯阿德;D·W·埃文斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本實(shí)用新型涉及一種用于使飛跨電容器在多電平轉(zhuǎn)換器中達(dá)到平衡的設(shè)備。揭示用于使飛跨電容器(120)在多電平轉(zhuǎn)換器(110)中達(dá)到平衡的方法及設(shè)備。實(shí)例飛跨電容器平衡電路(124)可包含電壓差感測(cè)及控制電路(140)及工作循環(huán)時(shí)序調(diào)整電路(150)。所述電壓差感測(cè)及控制電路(140)可為所述工作循環(huán)時(shí)序調(diào)整電路(150)生成補(bǔ)償控制信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型大體上涉及多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及用于使飛跨電容器在多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器中達(dá)到平衡的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

正在積極縮放CMOS技術(shù)以減小物理尺寸及電源電壓以滿足例如便攜式電子設(shè)備及其它應(yīng)用中的低功率、低面積及高性能規(guī)格。而且，新的電池化學(xué)設(shè)法將裝置使用擴(kuò)展到較低電壓。然而，某些負(fù)載需要調(diào)節(jié)較高電壓才能適當(dāng)?shù)夭僮鳎彝ǔＪ褂肈C-DC轉(zhuǎn)換器以將較低直流(DC)電源電壓轉(zhuǎn)換成所期望的較高DC電壓而被供電。

各種電路拓?fù)淇捎糜贒C-DC轉(zhuǎn)換器中。一些電路拓?fù)涫褂蔑w跨電容器。雖然飛跨電容器提供一些優(yōu)點(diǎn)，但仍存在一些挑戰(zhàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

在所描述的實(shí)例中，揭示用于使飛跨電容器在多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器中達(dá)到平衡的方法及設(shè)備。在所描述的某些實(shí)例中，飛跨電容器平衡電路可包含電壓差感測(cè)及控制電路及工作循環(huán)時(shí)序調(diào)整電路。所述電壓差感測(cè)及控制電路可為所述工作循環(huán)時(shí)序調(diào)整電路生成補(bǔ)償控制信號(hào)。在所描述的其它實(shí)例中，一種以具有工作循環(huán)的操作模式操作多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的方法包括：在所述操作模式的所述工作循環(huán)中驅(qū)動(dòng)所述多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的至少四個(gè)串聯(lián)連接初級(jí)開關(guān)的相應(yīng)控制柵極；感測(cè)所述飛跨電容器的電壓與所述多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的DC電壓軌的一半之間何時(shí)存在差；及響應(yīng)于飛跨電容器的所述電壓與所述DC電壓軌的一半之間的所述差生成補(bǔ)償控制信號(hào)。所述方法可進(jìn)一步包含響應(yīng)于所述補(bǔ)償控制信號(hào)生成工作循環(huán)調(diào)整信號(hào)，且可包含響應(yīng)于所述工作循環(huán)調(diào)整信號(hào)調(diào)整所述多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的所述操作模式的所述工作循環(huán)，且可包含將所述飛跨電容器的所述電壓平衡到所述多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的所述DC電壓軌的一半。

附圖說(shuō)明

圖1A是用于飛跨電容器的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器電路拓?fù)涞牟糠挚驁D，包含本實(shí)用新型的飛跨電容器平衡電路。

圖1B是展示圖1A的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器的操作模式的實(shí)例工作循環(huán)的時(shí)序圖。

圖2A是圖1A所展示的DC-DC轉(zhuǎn)換器的更詳細(xì)電路圖，但其中在圖2A中出于說(shuō)明目的而斷開及使用象征性開關(guān)以將飛跨電容器平衡電路斷開連接。

圖2B是展示在圖2A中出于說(shuō)明目的而斷開及使用象征性開關(guān)以將飛跨電容器平衡電路斷開連接時(shí)在圖2A的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器電路的操作期間飛跨電容器中的不平衡效應(yīng)的說(shuō)明性圖解。

圖2C是展示在圖2A中出于說(shuō)明目的而斷開及使用象征性開關(guān)以將飛跨電容器平衡電路斷開連接時(shí)在圖2A的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器電路的操作期間飛跨電容器電壓由于飛跨電容器中的不平衡的電壓漂移的說(shuō)明性圖解。

圖3A是圖1A所展示的DC-DC轉(zhuǎn)換器的更詳細(xì)電路圖，但其中在圖3中出于說(shuō)明目的而閉合及使用象征性開關(guān)以連接來(lái)操作飛跨電容器平衡電路。

圖3B是展示在圖3A中出于說(shuō)明目的而閉合及使用象征性開關(guān)以連接來(lái)操作飛跨電容器平衡電路時(shí)在圖3A的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器電路的操作期間飛跨電容器中的平衡效應(yīng)的說(shuō)明性圖解。

圖3C是展示在圖3A中出于說(shuō)明目的而閉合及使用象征性開關(guān)以連接來(lái)操作飛跨電容器平衡電路時(shí)由于在圖3A的多電平DC-DC轉(zhuǎn)換器電路的操作期間飛跨電容器中的平衡而不存在飛跨電容器電壓中的電壓漂移的說(shuō)明性圖解。

圖4是說(shuō)明圖3A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的延遲補(bǔ)償電路的更詳細(xì)電路圖。