[发明专利]一种混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器

权利要求书

1.一种混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器，其特征在于，包括：六个MOS开关器件S1至S6、一个电感L、两个飞电容C_F1、C_F2以及负载电容C_O，S1至S6的栅极分别连接控制信号V_S1至V_S6；其中：

S1的源极连接输入电压V_IN，漏极连接电感L的一端和飞电容C_F1的上极板；S2的源极连接S3的漏极和飞电容C_F1的下极板，S2的漏极连接输入电压V_IN；S3的源极连接地电平；S4的源极连接电感L的另一端和飞电容C_F2的上极板，S4的漏极连接S5的源极、负载电容C_O的上极板并连接输出电压V_OUT，负载电容C_O的下极板接地电平；S5的漏极连接S6的漏极和飞电容C_F2的下极板；S6的源极连接地电平。

2.根据权利要求1所述的混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器，其特征在于，所述S1、S2、S4、S5采用PMOS管，S3、S6采用NMOS管。

3.根据权利要求1所述的混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器，其特征在于，当V_INV_OUT时，开关电源转换器工作在降压模式，此时占空比D为0D0.5；V_INV_OUT时开关电源转换器工作在升压模式，此时占空比D为0.5D1；所述占空比D为开关器件S2、S4、S6的占空比；开关器件S1、S3、S5的占空比为1-D。

4.根据权利要求1所述的混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器，其特征在于，在降压模式和升压模式下，在开关周期Ts的0～DTs期间，转换器进入状态一：

状态一中，通过控制信号V_S1至V_S6控制S2、S4和S6导通S1、S3和S5截止，此时，一路电流依次流过开关器件S2、飞电容C_F1、电感L和开关器件S4，另一路电流依次流过开关器件S6、飞电容C_F2和开关器件S4，电感L充电至2V_IN-V_OUT，与此同时飞电容C_F2也给负载供电，直至飞电容C_F2两端的电压放电到V_OUT；飞电容C_F1瞬态电流i_CF1,ch＝i_L,ch，飞电容C_F2瞬态电流其中i_L,ch为电感L的充电电流。

5.根据权利要求1所述的混合型无缝模式过渡的降压-升压开关电源转换器，其特征在于，在降压模式和升压模式下，在开关周期Ts的DTs～Ts期间，转换器进入状态二：

状态二中，S1、S3和S5导通，S2、S4和S6截止，此时，一路电流依次流过开关器件S1、电感L、飞电容C_F2和开关器件S5，另一路电流依次流过开关器件S1、飞电容C_F1和开关器件S3，电感L放电至2V_OUT-V_IN，直至飞电容C_F1两端的电压放电至V_IN；飞电容C_F1瞬态电流飞电容C_F2瞬态电流i_CF2,ch＝i_L,dis，其中i_L,dis为电感L的放电电流。