[发明专利]一种电源转换器

说明书

【技术领域】

本发明涉及电源设计领域，特别是涉及一种开关型电源转换器。

【背景技术】

由于开关型电源转换器通常比线性电源转换器能实现更高的电源转化效率，因此开关型电源转化器已被广泛应用于便携式电子设备。请参考图1所示，其为现有技术中的降压型同步直流-直流转换器的电路示意图，其包括输出电路110、反馈电路120和环路控制器130。所述输出电路110包括连接于电源电压VDD和地之间的依次串联的PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor)晶体管MP1和NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)晶体管MN1，连接于PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1的连接节点和地之间的电感L1和电容C1，电感L1和电容C1的连接节点作为所述输出电路110的输出端VO。所述反馈电路120包括连接于所述输出端VO和地之间的分压电阻R1和R2，其根据所述输出电压VO得到反馈电压VFB。所述环路控制器130通过比较反馈电压VFB和参考电压VREF(未示出)来调整控制PMOS晶体管MP1的控制信号PPWM的占空比，以及控制NMOS晶体管MN1的控制信号NPWM的占空比。驱动器PDRV将控制信号PPWM转化为驱动信号PG提供给PMOS晶体管MP1的栅极，从而控制PMOS晶体管MP1的导通和关断；驱动器NDRV将控制信号NPWM转化为驱动信号NG提供给NMOS晶体管MN1的栅极，从而控制NMOS晶体管MN1的导通和关断。虽然此种开关型电源转换器的电源转化效率较高，但是随着便携式电子设备的不断发展，用户希望在使用固定容量的锂电池时可以支持更长的使用时间。为了实现这一目标，有必要进一步提高电源转换器的转化效率。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种电源转换器，其可以实现更高的电源转换效率。

为了实现上述目的，本发明提出一种电源转换器，其包括输出电路、环路控制器和反馈电路。所述输出电路包括串联的第一功率开关和第二功率开关、连接于第一功率开关和第二功率开关的连接节点的电感和电容，其中电感和电容的连接节点作为所述输出电路的输出端。所述反馈电路根据所述输出电路的输出端上的输出电压得到反馈电压。所述环路控制器根据反馈电压输出控制第一功率开关的第一控制信号和控制第二功率开关的第二控制信号。第一功率开关包括有多个并联的第一功率开关单元，在第一控制信号为截止信号时，所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第一功率开关单元的导通和截止。

进一步的，各个第一功率开关单元均为MOS晶体管，所述电感上流过的电流越大，导通的第一功率开关的等效沟道宽长比越大。

更进一步的，各个第一功率开关单元的沟道宽长比不同。

进一步的，所述电源转换器还包括应用场景判断电路、第一功率开关电流检测电路和电感电流检测电路中的一个，以及第一逻辑控制电路，所述电感电流检测电路检测所述电感上流过的电流，并根据所述电感上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应一个第一功率开关单元；所述第一功率开关电流检测电路检测第一功率开关上流过的电流，并根据所述第一功率开关上流过的电流输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应一个第一功率开关单元，所述第一功率开关上流过的电流反映所述电感上流过的电流；所述应用场景判断电路根据应用处理器的应用场景输出多个第三控制信号，其中每个第三控制信号对应一个第一功率开关单元，所述应用场景反映所述电感上流过的电流；第一逻辑控制电路在第一控制信号为截止信号时，控制所有第一功率开关单元都截止，在第一控制信号为导通信号且一个第三控制信号为导通信号，则控制该第三控制信号对应的第一功率开关单元导通，否则，控制该第三控制信号对应的第一功率开关单元截止。

进一步的，所述第二功率开关包括有多个并联的第二功率开关单元，在第二控制信号为截止信号时，所有第二功率开关单元都截止，在第二控制信号为导通信号时，基于所述电感上流过的电流来确定各个第二功率开关单元的导通和截止。

更进一步的，各个第二功率开关单元均为MOS晶体管，所述电感上流过的电流越大，第二功率开关的等效沟道宽长比越大。各个第二功率开关单元的沟道宽长比不同。