[發明專利]電源轉換結構及包括其的電子設備

有效

• 申請號: 202210115189.3
• 申請日: 2022-02-05
• 公開（公告）號: CN114142723B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張俊賀;詹福春
• 申請（專利權）人: 伏達半導體（合肥）有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M3/158;H02J7/00
• 代理公司: 上海佰特專利代理事務所(普通合伙) 31464
• 代理人: 張彥敏

本發明提出一種電源轉換結構及包括其的電子設備，涉及電源領域，通過設置一與開關電容轉換器連接的調壓模塊，調壓模塊接收開關電容轉換器的第一電壓，并可將第一電壓轉換為第二電壓，第二電壓高于當前的電池組的電壓，而使得在電子設備的使用過程中，如輸出至電子設備的負載的電壓降低到閾值電壓以下時，將輸出至電子設備的負載的電壓升高至高于當前的電池組的電壓，而避免電子設備黑屏，甚至關機等客戶不良體驗，且開關電容轉換器和調壓模塊配合工作，可減少開關管的數量，使得本申請提供的電源轉換結構的體積小、成本低。

技術領域

本發明涉及電源領域，尤其是電源轉換結構及包括該電源轉換結構的電子設備。

背景技術

隨著技術的不斷進步，各種電子設備，如便攜式設備（包括移動電話、平板電腦、數碼相機、MP3播放器和/或其他類似的電子設備）已經流行起來。每個電子設備可以采用多個可充電的電池單元串聯和/或并聯連接而形成用于存儲電能的可充電電池組。可充電電池組可由連接至電子設備的適配器和電子設備內的電源轉換結構進行充電，以恢復電池的能量，可充電電池組可為各種類型的電池組，如鋰離子（Li-ion）電池組。

在電子設備的使用過程中，希望其能穩定可靠運行，以提高客戶體驗。然而電子設備常在各種惡劣環境或惡劣狀態下使用，如極低溫或用于供電的電池組的電壓較低等情況，如此時對電子設備進行操作，如拍照，會導致輸出至電子設備的負載的電壓迅速降低，當輸出至電子設備的負載的電壓降低到閾值電壓時會給客戶帶來不良體驗，如黑屏，甚至導致電子設備關機。這里的負載為電子設備的耗電單元。

也即，目前的電子設備內的電源轉換結構無法保證電子設備穩定可靠運行，或電源轉換結構的成本高，體積大，與電源變換器小型化、低成本、高效率的發展趨勢相悖。

發明內容

本發明提出一種電源轉換結構，包括：開關電容轉換器，包括至少一開關管、電源輸出端和第一輸出端，所述開關電容轉換器用于將連接于所述開關電容轉換器的電源輸出端的電池組的電壓轉換為一第一電壓，所述第一電壓從所述開關電容轉換器的所述第一輸出端輸出；調壓模塊，包括至少一開關管、輸入端和輸出端，所述調壓模塊的輸入端連接所述開關電容轉換器的所述第一輸出端，用于接收所述第一電壓，并將所述第一電壓轉換為第二電壓，所述第二電壓從所述調壓模塊的輸出端輸出；控制器，連接所述開關電容轉換器及所述調壓模塊，被配置為控制所述開關電容轉換器及所述調壓模塊內的開關管工作，其中響應于連接至所述調壓模塊的輸出端的負載接收的電壓降低到閾值電壓以下時，所述控制器控制所述開關電容轉換器工作，并控制所述調壓模塊工作，以將所述第一電壓轉換為所述第二電壓，其中所述第二電壓高于連接于所述開關電容轉換器的電源輸出端的電池組的電壓。

本發明還提出一種電子設備，包括：上述的電源轉換結構；電池組，所述電池組的第一端連接所述開關電容轉換器的電源輸出端，所述電池組的第二端接地；負載，所述負載連接所述調壓模塊的輸出端。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的電源轉換結構示意圖。

圖2為本發明一實施例的電源轉換系統示意圖。

圖3為本發明一實施例的電源轉換結構的電路示意圖。

圖4為本發明另一實施例的電源轉換結構的電路示意圖。

圖5為典型的buck降壓變換器。

圖6為典型的三電平buck降壓變換器。

圖7為典型的boost升壓變換器。

圖8為本發明另一實施例的電源轉換結構的電路示意圖。

圖9為本發明另一實施例的電源轉換結構的電路示意圖。

圖10為本發明一實施例的電源轉換結構的工作波形示意圖。

圖11a為本發明一實施例的電源轉換結構的第一工作階段的工作原理示意圖。