專利名稱：直流電壓轉換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明相關于一種直流電壓轉換器，其循環(huán)地進行操作，并且，其電感儲存組件可藉由一適當?shù)目刂齐娐范a生短路，以抑制電壓尖脈沖(voltage spikes)以及在操作期間所發(fā)生的電壓振蕩(voltageoscillations)。
背景技術：
直流電壓轉換器乃會被使用于可攜式裝置中，且在該等可攜式裝置中，電池乃會由于所需的微型化以及重量減少而僅提供一低供應電壓，所以，為了供應該等裝置的電路單元，一直流電壓轉換器會將該供應電壓轉換成為一較高的輸出電壓，而如此的一直流電壓轉換器(亦稱之為一升壓轉換器(step-up converter))的設計則是在Tietze/Schenk″Halbleiterschal tungstechnik″[Semiconductorcircuit technology]，12th edition，pages 948 to 949中有所敘述。
一直流電壓轉換器會具有一電感儲存組件，且該電感組件會被連接在該供應電壓的一終端以及參考電位的一終端間，而在如此的方法中，該電感組件則是經由一第一開關而加以耦接，再者，用于輸出電壓的一電容緩沖終端乃是經由一第二開關而被連接在該電感儲存組件以及該第一開關間。
在理想的循環(huán)操作期間，該第一開關以及該第二開關乃會同時的改變，如此的結果是，該第一開關處于開啟狀態(tài)且該第二開關處于關閉狀態(tài)，或是該第一開關處于關閉狀態(tài)且該第二開關處于開啟狀態(tài)，此時，若是該第一開關處于開啟狀態(tài)時，則能量乃會被儲存在該電感儲存組件中，而若是該第二開關處于開啟狀態(tài)時，則電荷會被移除，并且，該電容器會進行充電，此外，若是該第一以及該第二開關的切換狀態(tài)維持在未改變時，則線圈電流乃會持續(xù)地下降，直到該電感儲存組件已經完成放電為止。
若是該第一以及第二開關處于開啟狀態(tài)時，則儲存在該電容器中的能量乃會經由該第二以及第一開關而排出，而此則是會損害該直流電壓轉換器的效能。
若是該第一以及第二開關于同時間處于關閉狀態(tài)、且能量仍然被儲存在該電感儲存組件中時，則該線圈電流會被中斷，并且，會發(fā)生會損害該電路的電壓尖脈沖，此外，也會發(fā)生干擾振蕩，而該振蕩則是由于形成自該電感儲存組件以及寄生開關電容(parasitic switchcapacitance)的結果共振電路所造成。
實際上，該第一以及第二開關乃會由于傳播次數(shù)以及其它的影響，而無法精確地在相同的時間進行改變，因此，在避免該第一以及第二開關于同時間關閉上就會發(fā)生困難，而該第一以及第二開關也同樣地會在同時間開啟，不過，通常，此狀態(tài)會由于效能的大量減少而獲得避免，此外，當調節(jié)該電路時，其有時亦會需要該第一以及第二開關在同時間關閉，因此，該輸出電壓會采用一規(guī)定數(shù)值，再者，為了抑制該等相關的電壓尖脈沖、或是電壓振蕩，該電感儲存組件會產生短路，而所具有的結果是，該線圈電流會在該短路電路中流動，如此的電路亦稱之為緩振電路(snubber circuit)，迄今，一緩振電路通常是藉由一包括一二極管以及一串聯(lián)電阻的串聯(lián)電路而加以形成，而其中，該串聯(lián)電路則是會并聯(lián)地與該電感儲存組件相連接，并且，該串聯(lián)電阻乃會被用以設定該電感儲存組件在產生短路時的一電壓數(shù)值，且其中，該電壓數(shù)值可能不會少于在集成電路中可能已經是一關鍵數(shù)值該二極管的臨界電壓。
不過，問題卻是，該二極管以及該電阻兩者都必須要盡可能精準地進行尺寸切割(此相關于在技術以及成本方面的花費)，因此，一方面，該電感儲存組件會在一所需臨界數(shù)值時產生短路，以及，另一方面，由于橫跨該電阻的該電壓降所造成的損失并不會太大。
本發(fā)明的一目的即在于提供一種直流電壓轉換器，其電感儲存組件在發(fā)生電壓尖脈沖、或是電壓振蕩時，乃會藉由一具有一適當控制電路的個別開關而產生短路，其中，該開關能夠以一簡單的方式而加以執(zhí)行，且其所產生的損失很少。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明，前述目的藉由一種直流電壓轉換器而加以達成，其會循環(huán)地將一輸入側供應電壓轉換成為一輸出電壓，并包括一電感儲存組件，其具有一第一終端以及一第二終端，且該第一終端被連接至一用于該供應電壓的終端；一第一開關，其具有一第一終端，以及一第二終端，并且，會被串聯(lián)連接至該電感儲存組件，其中，該第一開關的該第一終端乃會被連接至該電感儲存組件的該第二終端，以及該第一開關的該第二終端乃會被連接至參考電位的一終端；一第二開關，具有一第一終端以及一第二終端，其中，該第一終端會被連接至該電感儲存組件的該第二終端，以及，該第二終端會被連接至一用于提供該輸出電壓的終端；一電容儲存組件，其被連接在該用于提供該輸出電壓的輸出終端以及該用于該參考電位的終端間；以及一第三開關，其意欲于對該電感儲存組件產生短路，并且，系與該電感儲存組件并聯(lián)連接，以及，就其本身而言，乃是藉由利用在該電感儲存組件的該第二終端處所分接的一控制電壓而在該輸入側上為可控制的一控制電路所控制。
在根據本發(fā)明的該直流電壓轉換器中，該電感儲存組件乃會在一控制電路若是檢測到電壓尖脈沖、或電壓振蕩時，藉由該可活化的第三開關而產生短路，而此改進所具有的優(yōu)點則是，該第三開關僅會具有低功率損失，以及該第三開關以及該控制電路的構件都可以利用價錢低廉且簡單的方式、并利用集成電路的技術而加以形成。
本發(fā)明另外的具有優(yōu)勢的改進載明于附屬權利要求中。
該控制電路的一較具優(yōu)勢的改進為，包括一臨界數(shù)值決定單元，且在其輸入側上被施加以該控制電壓，以及包括一下游儲存組件，其輸出側信號會被耦接至該第三開關的一控制終端，而此改進所具有的優(yōu)點則是，其僅包括兩個可以利用集成電路的技術、并以價錢低廉且簡單的方式而加以形成的必要標準構件。
本發(fā)明的一改進在于提供一調節(jié)電路，在其輸入側上施加以該輸出電壓，以及其會該輸出側上提供一第一切換信號以及一第二切換信號，因此，該輸出電壓乃會采用一規(guī)定數(shù)值，此即表示，即使是在負載改變時，該規(guī)定輸出電壓也會加以提供。
其亦較佳地的是，加以提供該第一切換信號以及該第二切換信號，因此，該第一開關以及該第二開關會在推挽模式(push-pullmode)中為開啟、或是在推挽模式中為關閉，而此則是對應于該直流電壓轉換器的理想高效能操作。
該第一開關為一n信道場效晶體管的形式以及該第二開關為一p信道場效晶體管的形式，或者，該第一開關為一p信道場效晶體管的形式以及該第二開關為一n信道場效晶體管的形式，并且，該第一以及第二開關為同相(in phase)、或是實質上為同相，而如此的結果是，兩個開關都可以利用相同的信號而加以驅動。
在該第一開關以及該第二開關皆為一n信道場效晶體管的形式、或是該第一開關以及該第二開關皆為一p信道場效晶體管形式的直流電壓轉換器中，該第一切換信號以及該第二切換信號乃會為反相(inantiphase)、或是實質上為反相，而此所具有的優(yōu)點則是，僅會使用一種型態(tài)的開關。
在一替代改進中，該直流電壓轉換器的該第二開關為一二極管的形式，而在此例子中，該調節(jié)電路則是僅必須提供一第一切換信號。
在該控制電路中，一臨界數(shù)值決定單元會將兩種邏輯狀態(tài)的其中之一分配至一輸出側信號，其中，若是超過一大于一規(guī)定輸出電壓的內部臨界數(shù)值時，乃會采用為一第一邏輯狀態(tài)，否則就采用為一第二邏輯狀態(tài)，此乃是為了檢測所發(fā)生電壓尖脈沖的權宜之計。
在該臨界數(shù)值決定單元的一替代改進中，該臨界數(shù)值可以利用對源自(所發(fā)生之)共振電路的未達目標進行檢測的方式而加以選擇。
在一較佳發(fā)展中，該臨界數(shù)值決定單元會具有兩個內部臨界數(shù)值，其中，一用于自該第一改變至該第二狀態(tài)的第一臨界數(shù)值會藉由切換滯后現(xiàn)象(switching hysteresis)而與一用于自該第二改變至該第一狀態(tài)的第二臨界狀態(tài)進行區(qū)別，而此發(fā)展則亦稱為一史密特觸發(fā)(Schmitt trigger)，并且，可以利用一特別的簡單方式而加以執(zhí)行。
在該控制電路中所使用的該儲存組件會具有一被耦接至該臨界數(shù)值決定單元該輸出端的設定輸入端，一重設輸入端，以及一輸出端，其中，該重設輸入端被耦接至該第一切換信號的方式為，該第一開關若是處于開啟時，該等邏輯狀態(tài)的其中之一乃會于該輸出側上被施加至該儲存組件，以及該第一開關若是處于關閉時，該等邏輯狀態(tài)的其中另一乃會在一時鐘緣(clock edge)一出現(xiàn)在該設定輸入端處時馬上被施加至該輸出側上，而一一開始超過目標、或未達目標的發(fā)生則是藉由改變該初始狀態(tài)而加以指示，此起始狀態(tài)會在該第一開關為關閉時維持為未改變，此外，該輸出信號乃會較具優(yōu)勢地被耦接至會產生短路的該第三開關，而如此的結果則是，該電感儲存組件會在該等電壓振蕩發(fā)生時發(fā)生短路。
在一較佳實施例中，該儲存組件的該輸出端會經由一反相器而被耦接至該第三開關，其中，較具優(yōu)勢地是，該反相器為一會關于該第三開關的閘極電容(其電荷會被顛倒)而快速切換的驅動器反相器形式。
依照一較佳的發(fā)展，該儲存組件會為一D型正反器的形式，其整合為已充分已知。
在該控制電路的一改進中，一第一反相器會加以提供，且其乃會被連接于該儲存組件的該重設輸入端的上游，而如此的結果是，若是該第一開關處于開啟時，則該儲存組件就會進行重設。
該臨界數(shù)值決定單元可以被提供以一供應輸入端，再者，該儲存組件可以加以形成為具有一另一輸入端，而，舉例而言，在該D型正反器的例子中，此輸入端乃是被用以將一數(shù)值分配至該等邏輯狀態(tài)的其中之一。
該第三開關為一n信道場效晶體管的形式，或是一p信道場效晶體管的形式，而此則是讓設計該電路時具有自由度。
此外，對該直流電壓轉換器而言，亦較佳地是，利用集成電路技術而加以設計，因此，即可以支持裝置另外的微型化需求。


本發(fā)明以圖式做為參考而于之后進行解釋，其中圖1顯示本發(fā)明的一示范性實施例；以及圖2使用一狀態(tài)圖來顯示所選擇信號的時間曲線。
具體實施例方式
圖1顯示本發(fā)明的一示范性實施例，其適合于將一供應電壓Vin(一開始所施加者)轉換成為一輸出直流電壓Vout，一具有一第一終端11以及一第二終端12的電感儲存組件1乃會藉由該第一終端11而被耦接至一用于提供該供應電壓Vin的終端，并且，乃會藉由該第二終端12、并經由一開關2而被連接至一參考電位Vss，再者，一具有一第一終端31以及一第二終端32的第二開關3會經由該第一終端31而被連接至該電感儲存組件1的該第二終端12，該第二開關3的該第二終端32則是會被連接至一用于分接該輸出電壓Vout的終端，另外，一電容器4會被連接在該用于分接該輸出電壓Vout的終端以及該參考電位Vss間，一用于對該電感儲存組件1產生短路的第三開關5會并聯(lián)地連接至該參考電位，并且，該第三開關5可以利用一控制電路6而進行切換，其中，該控制電路的輸入側控制電壓V1乃是在該電感儲存組件1的該第二終端12處進行分接。
該控制電路6包括一臨界數(shù)值決定單元7，其具有一連接于其下游的儲存組件8，并且，該儲存組件的輸出端會被耦接至該第三開關5的控制輸入端，正如圖1中所示，一第二反相器11會為了耦接的目的而加以提供，該反相器是一可以為一快速切換驅動器反相器(fast-switching driver inverter)的形式，而作為一替代，其則是亦有可能，舉例而言，直接、或經由一放大器而進行耦接，再者，該臨界數(shù)值決定單元7加以形成的方式為，若是該輸入信號超過一內部臨界值時，一第一狀態(tài)會被施加至該臨界數(shù)值決定單元7的該輸出端，否則，該臨界數(shù)值決定單元所輸出的一第二狀態(tài)會進行施加。
該臨界數(shù)值決定單元7的一替代改進，亦稱之為一史密特觸發(fā)(Schmitt trigger)，會具有兩個內部臨界數(shù)值，其中，一用于自該第一改變至該第二狀態(tài)的第一臨界數(shù)值乃是藉由切換滯后現(xiàn)象(switching hysteresis)而與一用于自該第二改變至該第一狀態(tài)的第二臨界數(shù)值進行區(qū)別。
該儲存組件8具有一設定輸入端，一重設輸入端，以及一輸出端，并且，其利用該第一切換信號S2而進行驅動的方式為，該第一開關2若是處于開啟時，則一邏輯狀態(tài)會被施加至該輸出側，以及若是一時鐘緣(clock edge)出現(xiàn)在該設定輸入端處且該第一開關2處于關閉時，則另一個邏輯狀態(tài)會被施加至該輸出側，在圖1中，一第一反相器10乃會為了將該重設輸入端耦接至該第一切換信號S2的目的而加以提供。
該儲存組件8的一較具優(yōu)勢的設計為，一D型正反器(D-typeflip-flop)，而該正反器的起始狀態(tài)則是會在若沒有電壓被施加到該重設輸入端上時進行重設，正如在圖1中所舉例說明的一樣，因此，此實施例使得該電路可以利用一穩(wěn)定的方式而加以起始。
該臨界數(shù)值決定單元亦可以被提供以一供應輸入端，該儲存組件可以加以形成為其會具有一另一輸入端，而此另一輸入端，舉例而言，則是會在該D型正反器的例子中，被用以將一數(shù)值分配至該等邏輯狀態(tài)，并且，此輸入端乃會被連接至該輸出電壓Vout，再者，正如在圖1中所顯示的，該臨界數(shù)值決定單元7，舉例而言，加以形成為不具有一供應輸入端，以及該儲存組件8加以形成為其具有一另一輸入端。
此外，會提供一調整電路9，而其功能則是在于確保該輸出電壓Vout會采用一規(guī)定數(shù)值，該輸出電壓會在該輸入側上被施加至該調節(jié)電路9，并且，一用于控制該第一開關2的第一切換信號S2以及一用于控制該第二開關3的第一切換信號S3會被提供在該輸出側上。
理想地是，該第一切換信號S2以及該第二切換信號S3以該第一開關2處于開啟狀態(tài)以及該第二開關3處于關閉狀態(tài)，或是，該第一開關2處于關閉狀態(tài)以及該第二開關3處于開啟狀態(tài)的方式而進行選擇，而該等開關的合適實施例則是n信道場效晶體管、或p信道場效晶體管，至于在圖1中，該第一開關2，舉例而言，為一n信道場效晶體管的形式，以及該第二開關3，舉例而言，為一p信道場效晶體管的形式，因此，在此狀況下，該第一切換信號S2以及該第二切換信號S3乃會為同相(in phase)、或實質上為同相，此即表示，舉例而言，該第一切換信號S2以及該第二切換信號S3會同時地具有一高信號位準，以及會同時地具有一低信號位準，所以，對于該第一開關2為一p信道場效晶體管形式、或是該第二開關3為一n信道場效晶體管形式的狀況也同樣可以理解。
為了敘述該控制電路6的操作方法，該第一切換信號S2以及該第二切換信號S3，舉例而言，進行選擇的方式為，三個相位會在電路操作期間發(fā)生在相位I中，該第一開關2會處于開啟狀態(tài)，以及該第二開關3會處于關閉狀態(tài)；在相位II中，該第一開關2會處于關閉狀態(tài)，以及該第二開關3會處于開啟狀態(tài)；以及在相位III中，該第一開關2以及該第二開關3都會處于關閉狀態(tài)。
此外，也可能有另一相位IV，而在此相位中，該第一開關2以及該第二開關3則是都處于開啟狀態(tài)。在此，該電感儲存組件1會于其中進行充電的相位I，以及該電容器4會于其中進行充電的相位II對于操作該直流電壓轉換器而言乃是必須的，并且，利用該控制電路6而獲得衰減的電壓尖脈沖以及電壓振蕩可以在相位III期間發(fā)生，至于在相位IV期間，該電容器則是會經由該第二開關3以及該第一開關2而進行放電，因而會減少效能、但卻不會造成可藉由該控制電路6而加以衰減的電壓尖脈沖、或電壓振蕩，因此，此狀況即不再進行更詳盡的討論。
圖2使用一狀態(tài)圖來舉例說明于選擇時間信號中的暫時改變(temporal change)，其中，舉例說明該第一切換信號S2，該第二切換信號S3，該控制電壓V1，該臨界數(shù)值決定單元7的該輸出信號S7，以及被連結至該儲存組件8該輸出端的該第三切換信號S5。
該第一切換信號S2會循環(huán)地改變其狀態(tài)，并且，其耦接至該第一開關2的方式為，在一低位準的例子中，該第一開關2會為關閉，以及，在一高位準的例子中，該第一開關2會為開啟的方式，而該等位準的相同配置則是決定了該第三開關5的該切換狀態(tài)，至于該第二切換信號S3耦接至該第二開關3的方式則為，在一低位準的例子中，該第二開關3會為開啟，以及，在一高位準的例子中，該第二開關3會為關閉的方式。
在相位I中，該電感儲存組件1會藉由一經由該用于該供應電壓Vin終端的電流而進行充電，至于被施加至該控制電路6該輸入端的該控制電壓V1則是會處于參考電位Vss，另外，該臨界數(shù)值決定單元7的輸出信號S7會加以設定為該臨界數(shù)值決定單元所輸出的一第一邏輯狀態(tài)，并且，該儲存組件8的該重設輸入端被耦接至該第一切換信號S2的方式為，該儲存組件的一第一邏輯狀態(tài)會進行施加的方式，在此，其應該要注意地是，該臨界數(shù)值決定單元所輸出的該第一邏輯狀態(tài)并不需要具有與該儲存組件所輸出該第一邏輯狀態(tài)一樣的數(shù)值。
該儲存組件8的該輸出端會被耦接至該第三開關5，而其耦接的方式則是，該第三開關5會在該儲存組件所輸出的該第一邏輯狀態(tài)期間處于關閉狀態(tài)。
在相位II中，該電感儲存組件1的一放電電流會經由該第二開關3而流動，以及該電容器4會進行充電，并且，該控制電壓V1乃會處于大約與該輸出電壓Vout相同的電位。
該臨界數(shù)值決定單元7的該內部臨界數(shù)值乃是以會對該控制電壓V1的未達目標、或超過目標進行檢測的方式而加以設定，其中，若是該臨界數(shù)值加以設定為對未達目標進行檢測時，則乃會施加該臨界數(shù)值決定單元所輸出的該第一狀態(tài)，而若是該臨界數(shù)值加以設定為對超過目標進行檢測時，則施加的就會是該臨界數(shù)值決定單元所輸出的一第二邏輯狀態(tài)，在此示范實施例中，該臨界數(shù)值決定單元乃是以其輸出端為反相的方式而加以設計，以及其內部臨界數(shù)值乃是加以設定為會檢測未達目標，因此，在此狀態(tài)下，于相位II中，該輸出信號S7會處于該臨界數(shù)值決定單元所輸出該第二狀態(tài)中。
該儲存組件8的該輸出端，如同該第三切換信號S5，會維持為未改變，因為該第一開關2處于關閉狀態(tài)，并且，沒有時鐘緣出現(xiàn)在該輸入側，因此，該第三開關5維持處于關閉。
若是在相位III中，能量仍然儲存在該電感儲存組件1中時，則電流的流動會在該第一開關2以及該第二開關3同時處于關閉狀態(tài)時被中斷，再者，當發(fā)生一第一超過目標、或是未達目標時，則該控制電壓V1將會在其未(依照本發(fā)明而)藉由對該線圈電流產生短路而進行衰減的時候，具有電壓尖脈沖以及電壓振蕩。
當該控制電壓V1發(fā)生一超過目標時，則該臨界數(shù)值決定單元7的該第二狀態(tài)乃會在該內部臨界數(shù)值已經被設定為會檢測超過目標時，被施加至該臨界數(shù)值決定單元的該輸出端，再者，當該控制電壓V1發(fā)生一未達目標時，則該臨界數(shù)值決定單元7的該第一狀態(tài)乃會在該內部臨界數(shù)值已經被設定為會檢測未達目標時，被施加至該臨界數(shù)值決定單元的該輸出端。
在圖2中，該控制電壓V1，首先，會增加，然后，會于相位III中下降，當該用于檢測未達目標的內部臨界值未達目標時，則該臨界數(shù)值決定單元7的該輸出信號S7乃會改變至該第一狀態(tài)。
當一所檢測超過目標、或是一所檢測的未達目標發(fā)生時，該儲存組件8的該輸出側狀態(tài)乃會由于該第一開關2處于關閉狀態(tài)且一信號緣發(fā)生在該輸入側而產生改變，而該儲存組件8的該輸出側狀態(tài)則是會維持在此狀態(tài)中，因為另外的時鐘緣在該第一開關2為關閉時并不會改變該狀態(tài)，所以，該第三切換信號S5乃會具有一高位準，以及該第三開關會處于開啟狀態(tài)，如此的結果是，該電感儲存組件1會產生短路，以及，具有該控制電壓V1的更進一步振蕩會受到抑制，以及該控制電壓V1會受迫改變至該供應電壓Vin該電位的結果。
參考符號列表1 電感儲存組件11電感儲存組件的第一終端12電感儲存組件的第一終端2 第一開關21第一開關的第一終端22第一開關的第二終端3 第二開關31第二開關的第一終端32第二開關的第二終端4 電容儲存組件41電容儲存組件的第一終端42電容儲存組件的第二終端5 第三開關6 控制電路7 臨界數(shù)值決定單元8 儲存組件9 調節(jié)電路10第一反相器11第二反相器Vin 供應電壓Vout 輸出電壓V1控制電壓Vss 參考電位S2第一切換信號S3第二切換信號S5第三切換信號S7臨界數(shù)值決定單元的輸出信號
權利要求
1.一種直流電壓轉換器，其會循環(huán)地將一輸入側供應電壓(Vin)轉換成為一輸出電壓(Vout)，并包括一電感儲存組件(1)，具有一第一終端(11)以及一第二終端(12)，該第一終端(11)連接至該供應電壓(Vin)的終端；一第一開關(2)，其具有一第一終端(21)，以及一第二終端(22)，并且串聯(lián)連接至該電感儲存組件(1)，其中，該第一開關(2)的該第一終端(21)乃連接至該電感儲存組件(1)的該第二終端(12)，以及該第一開關(2)的該第二終端(22)乃會連接至參考電位(Vss)的一終端；一第二開關(3)，具有一第一終端(31)以及一第二終端(32)，該第一終端(31)連接至該電感儲存組件(1)的該第二終端(12)，以及，該第二終端(32)連接至一用于提供該輸出電壓(Vout)的終端；一電容儲存組件(4)，其連接在該用于提供該輸出電壓(Vout)的輸出終端以及該參考電位(Vss)的終端間；以及一第三開關(5)，用以對該電感儲存組件(1)產生短路，其與該電感儲存組件(1)并聯(lián)連接，并且，就其本身而言，乃是藉由利用在該電感儲存組件(1)的該第二終端(12)處所分接之一控制電壓(V1)而在該輸入側上為可控制的一控制電路(6)所控制，其中，該控制電路(6)包括一臨界數(shù)值決定單元(7)，該檢測器電壓(V1)施加至該臨界數(shù)值決定單元(7)的輸入側，以及亦包括一下游儲存組件(8)，其輸出側信號(S8)會被耦接至第三開關(5)的一控制終端。
2.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該第一開關(2)會循環(huán)地以取決于一第一切換信號(S2)的方式而進行切換，以及該第二開關(3)系會循環(huán)地以取決于一第二切換信號(S3)的方式而進行切換。
3.根據權利要求2所述的直流電壓轉換器，其具有一調節(jié)電路(9)，而施加于其輸入側上的則是該輸出電壓(Vout)，并且，在其輸出側處所產生的乃是該第一切換信號(S2)以及該第二切換信號(S3)，因此，該輸出電壓(Vout)乃會采用一規(guī)定數(shù)值。
4.根據權利要求2或3所述的直流電壓轉換器，其中，該第一切換信號(S2)以及該第二切換信號(S3)進行選擇、或是實質上進行選擇的方式為，該第一開關(2)以及該第二開關(3)會在推挽模式(push-pull mode)中開啟或是在推挽模式中關閉。
5.根據權利要求4所述的直流電壓轉換器，其中，該第一開關(2)為一n信道場效晶體管的形式以及該第二開關(3)為一p信道場效晶體管的形式，或者，該第一開關(2)為一p信道場效晶體管的形式以及該第二開關(3)為一n信道場效晶體管的形式，并且，該第一切換信號(S2)以及該第二切換信號(S3)為同相(in phase)或是實質上為同相。
6.根據權利要求4所述的直流電壓轉換器，其中，該第一開關(2)以及該第二開關(3)皆為一n信道場效晶體管的形式、或是一p信道場效晶體管的形式，并且，該第一切換信號(S2)以及該第二切換信號(S3)為反相(in antiphase)或是實質上為反相。
7.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該臨界數(shù)值決定單元(7)會將兩種邏輯狀態(tài)的其一分配至一輸出側信號(S7)，其中，若是超過一用于檢測超過目標的內部臨界數(shù)值時，采用一第一邏輯狀態(tài)，否則就采用一第二邏輯狀態(tài)。
8.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該臨界數(shù)值決定單元(7)將兩種邏輯狀態(tài)的其一分配至一輸出側信號(S7)，且若是未達一用于檢測未達目標的內部臨界數(shù)值時，則采用該第一邏輯狀態(tài)，否則就采用該第二邏輯狀態(tài)。
9.根據權利要求7或8所述的直流電壓轉換器，其中，該臨界數(shù)值決定單元(7)具有兩個內部臨界數(shù)值，其中，一用于自該第一狀態(tài)改變至該第二狀態(tài)的第一臨界數(shù)值會藉由切換滯后現(xiàn)象而與一用于自該第二狀態(tài)改變至該第一狀態(tài)的第二臨界狀態(tài)進行區(qū)別。
10.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該儲存組件(8)具有一耦接至該臨界數(shù)值決定單元(7)之該輸出端的設定輸入端，一重設輸入端，以及一輸出端，其中，該重設輸入端被耦接至該第一切換信號(S2)的方式為，若是該第一開關(2)處于開啟時，則該等邏輯狀態(tài)的其一乃會于該輸出側上施加至該儲存組件(8)，以及若是該第一開關(2)處于關閉時，則該等邏輯狀態(tài)的其中另一乃會在一時鐘緣(clock edge)一出現(xiàn)在該設定輸入端處時馬上被施加至該輸出側上。
11.根據權利要求1或10所述的直流電壓轉換器，其中，該儲存組件(8)以一D型正反器(D-type flip-flop)的形式設計，并且，具有一另一輸入端以將一數(shù)值分配至該等邏輯狀態(tài)的其一，且對其而言，此輸入端乃會連接至該用于該輸出電壓(Vout)的終端。
12.根據權利要求10所述的直流電壓轉換器，其中，設有一第一反相器(inverter)(10)，其連接于該儲存組件(8)的該重設輸入端的上游，而如此的結果是，在該第一開關(2)處于開啟時，該儲存組件會進行重設。
13.根據權利要求12所述的直流電壓轉換器，其中，該儲存組件(8)的該輸出端耦接至該第三開關(5)的方式為，該第三開關(5)，就其本身而言，會響應出現(xiàn)在該儲存組件(8)的該設定輸入端處的一時鐘緣以及該第一開關處于關閉狀態(tài)而開啟。
14.根據權利要求10所述的直流電壓轉換器，其具有一第二反相器(11)，其連接至該儲存組件(8)的下游，并且用于驅動該第三開關，而如此的結果是，該第三開關(5)，就其本身而言，會在一時鐘緣出現(xiàn)在該儲存組件(8)的該設定輸入端、且該第一開關(2)處于關閉狀態(tài)時，處于開啟狀態(tài)。
15.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該第三開關(5)為一n信道場效晶體管的形式，或是一p信道場效晶體管的形式。
16.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該第二開關(3)為一二極管的形式，而該二極管的陽極連接至該電感儲存組件(1)的該第二終端(12)，以及陰極連接至該用于提供該輸出電壓(Vout)的終端。
17.根據權利要求1所述的直流電壓轉換器，其中，該臨界數(shù)值決定單元(7)以及該儲存組件(8)各具有一供應終端，且該等終端連接至一用于提供該輸出電壓(Vout)的終端。
全文摘要
一種循環(huán)地將一輸入側供應電壓(Vin)轉換成為一輸出電壓(Vout)的直流電壓轉換器，包括一電感儲存組件(1)，其連接在一用于該供應電壓(Vin)的終端，以及一經由一第一開關(2)而進行耦接、且用于參考電位(Vss)的終端間。該輸出電壓(Vout)的電容緩沖終端乃會經由一第二開關(3)而連接于該電感儲存組件(1)以及該第一開關(2)間。其一第三開關(5)，其意欲于對與其并聯(lián)的該電感儲存組件(1)產生短路，且藉由利用在該電感儲存組件(1)的該第二終端(12)處所分接的一控制電壓(V1)而在該輸入側上可控制的一控制電路(6)所控制。
文檔編號H02M3/155GK1716741SQ20051008115
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權日2004年6月29日
發(fā)明者A·勒克, C·克蘭茲 申請人:因芬尼昂技術股份公司