[发明专利]高效率充电系统及其电源转换电路

说明书

一种高效率充电系统及其电源转换电路。其中，电源转换电路包括电感切换电源转换器以及电容切换电源转换器，电感切换电源转换器用以切换一电感以转换直流电源而产生第一电源，电容切换电源转换器用以切换一转换电容器以转换第一电源而产生一充电电源。该电感切换电源转换器与该电容切换电源转换器根据直流电源的一参数，而决定操作于对应的调节模式或对应的短路导通模式的组合。

技术领域

本发明涉及一种充电系统，具体涉及一种同时具有电感切换电源转换器及电容切换电源转换器的高效率充电系统。本发明还涉及一种用于高效率充电系统的电源转换电路。

背景技术

图1显示一种现有技术的电感切换电源转换器(电感切换电源转换器1001)，电感切换电源转换器1001包括至少一电感L以及多个切换元件(如M11、M12)，多个切换元件用以切换电感L与直流电源(如VBUS、IBUS)及充电电源(如VCH、ICH)的耦接关系，以转换直流电源而产生充电电源。举例而言，电感切换电源转换器1001例如为降压型电感切换电源转换器(buck switching converter)。

图2显示一种现有技术的电容切换电源转换器(电容切换电源转换器1002)，电容切换电源转换器1002包括至少一转换电容器CF以及多个切换开关，多个切换开关用以切换电感L与直流电源(如VBUS)及充电电源(如VCH、ICH)的耦接关系，以转换直流电源而产生充电电源。举例而言，电容切换电源转换器1002例如为分压型电容切换电源转换器(capacitor voltage divider)。

图3显示一种现有技术的负载开关电路(负载开关电路1003)，当电源发送单元100例如对应为符合通用串行总线电源传输协议(USB PD)的电源适配器时，电源发送单元100可根据电池的状态与充电阶段，而直接提供对应的充电电源，具体而言，电源发送单元100例如可适应性调整的恒定电压，或是恒定电流，通过负载开关电路1003，而直接对电池300充电，由此，可减少电源转换电路的级数，而提高整体充电系统的电源转换效率。然而，当使用者改采用例如仅能提供定电压的较为旧型的电源适配器时，负载开关电路1003又无法提供适当的电源转换。

本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种串接式的电源转换电路，具有彼此串接的电感切换电源转换器与电容，电源转换电路可依据直流电源与充电电源之间的关系，而适应性地控制电感切换电源转换器与电容，组合操作于典型的切换式的调节模式下，或者操作于对应的短路导通模式下，由此可通过具有弹性的转换方式而提高充电系统整体的电源转换效率。

发明内容

于一观点中，本发明提供一种电源转换电路，包含：一电感切换电源转换器，用以切换一电感以转换一直流电源而产生一第一电源；以及一电容切换电源转换器，用以切换一转换电容器以转换该第一电源而产生一充电电源；其中该电感切换电源转换器与该电容切换电源转换器根据该直流电源的一参数，而决定操作于对应的调节模式或对应的短路导通模式的交叉汇编之一；其中于该对应的调节模式下，该电感切换电源转换器调节对应的该第一电源至对应的一预设目标，或者该电容切换电源转换器调节对应的该充电电源至对应的一预设目标；其中于该对应的短路导通模式下，该电感切换电源转换器短路导通该直流电源至该第一电源，或者该电容切换电源转换器短路导通该第一电源至该充电电源。