交换式电路制造技术

本发明专利技术关于一种交换式电路，其包含有：多个储能元件；以及多个开关元件，耦接多个该储能元件，以产生一降压模式。本发明专利技术电路内部的功率开关元件和控制器，以及部分的电阻，都整合到集成电路内，有效地缩小了驱动电路的体积与重量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术关于一种交换式电路，其包含有：多个储能元件；以及多个开关元件，耦接多个该储能元件，以产生一降压模式。本专利技术电路内部的功率开关元件和控制器，以及部分的电阻，都整合到集成电路内，有效地缩小了驱动电路的体积与重量。【专利说明】交换式电路
本专利技术为一种交换式电路,尤其是有关于一种具有电容与开关兀件的交换式电路。
技术介绍
目前电子产品已走入可携式时代，迈向轻薄短小的体积与便宜的市场价格，但往往过多的外部元件，会使印刷电路板(PCB)的体积变得相当庞大，限制了产品的尺寸与造型，例如，市面上大多的电源转换电路，如直流/直流转换器(DC/DC converter)、电荷泵(charge pump)、及交换式电容电路(switched capacitor)等,不论功率开关、被动元件或控制电路，都由离散元件所组成，而现今零件成本的下降幅度已趋于迟缓，并无太多的降价空间，未来还有可能因为原物料上涨而成本增加，当离散元件使用数量越多，则所需的组装费也越高,印刷电路板也越显庞大与笨重。另外，磁性元件相较于电阻或是陶瓷电容，占有了较大的体积与成本，而发光二极管(light emitting diode, LED)驱动电路内的电解电容,也容易受到发光二极管热源干扰而导致寿命降低，约每增加10°C，其寿命就会缩短50%。因此设计一款无使用磁性元件无电解电容的驱动电路，将是非常必要地。为了有效地缩小产品体积与重量，集成电路(integrated circuit, IC)技术将是一大发展。集成电路可以整合大多数外部离散元件，如晶体管、电阻、电容、二极管等，其裸晶(die)体积非常小，使用集成电路取代传统的印刷电路板，不仅可以减少体积与重量，还可以提高传输速率及可靠度。但是集成电路的制作成本却是相当昂贵，晶片面积与成本呈现正比关系。况且，大功率级的电源转换电路，内部所使用的功率开关元件，若整合到集成电路内，占用的晶片面积比例相当庞大。一般来说，一颗大功率开关元件，其面积约占整体控制电路的5?10倍以上，如果电路内使用多颗功率开关元件时，相对会耗费了极大的制作成本。而传统的交换式电容电路，使用三颗电容产生3?4种降压模式条件下，至少会用到8、颗功率开关元件，其晶片面积会过于庞大。
技术实现思路
在一实施例中，本专利技术提供一种交换式电路，其包含有:多个储能元件；以及多个开关元件，耦接多个该储能元件，以产生一降压模式。所述的交换式电路，其中，多个该储能元件包括一第一储能元件、一第二储能元件与一第三储能元件，而多个该开关元件包括一第一开关元件、一第二开关元件、一第三开关元件、一第四开关元件、一第五开关元件、一第六开关元件与一第七开关元件。所述的交换式电路，其中，该第一储能元件的一端耦接该第一、四、六开关元件，而其另一端耦接该第三、五开关元件。所述的交换式电路，其中，该第二储能元件的一端耦接该第二、三、七开关元件，而其另一端耦接第四、五开关元件。所述的交换式电路，其中，该第三储能元件的一端耦接该第六、七开关元件。所述的交换式电路，其中，该储能元件为电容，而该开关元件可为双极性接面晶体管或金属氧化物半导体元件。所述的交换式电路，其中，根据该储能元件的充放电操作与该开关元件的切换操作，进而产生该降压模式，且该降压模式为多个。在另一实施例中，本专利技术一种交换式电路，其包含有:多个储能元件；以及多个开关元件，耦接多个该储能元件，以产生一降压模式与一升压模式的其中一者。所述的交换式电路，其中，多个该储能元件包括一第一储能元件、一第二储能元件与一第三储能元件，而多个该开关元件包括一第一开关元件、一第二开关元件、一第三开关元件、一第四开关元件、一第五开关元件、一第六开关元件、一第七开关元件与一第八开关元件。所述的交换式电路，其中，该第一储能元件的一端耦接第一、二、七开关元件，而其另一端耦接第四、五开关元件。所述的交换式电路，其中，该第二储能元件的一端耦接该第二、四开关元件、而其另一端耦接第三、六、五、八开关元件。所述的交换式电路，其中，该第三储能元件的一端耦接该第七、八开关元件。所述的交换式电路，其中，该储能元件为电容，而该开关元件可为双极性接面晶体管或金属氧化物半导体元件。所述的交换式电路，其中，根据该储能元件的充放电操作与该开关元件的切换操作，进而产生该降压模式或该升压模式，且该降压模式与该升压模式皆为多个。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是:本专利技术提出的交换式电容电路，电路内部的功率开关元件和控制器，以及部分的电阻，都整合到集成电路内，最终外部的离散元件只剩下数个电阻和陶瓷电容等，有效地缩小了驱动电路的体积与重量，进而减少系统成本与延长灯具寿命。【专利附图】【附图说明】图1显示根据本专利技术的一实施例的一交换式电路；图2显不图1应用电容与开关的例子；图3显示图2的第一降压模式；图4显示图2的第二降压模式；图5显示图2的第三降压模式；图6显示图2的第四降压模式；图7显示根据本专利技术的另一实施例的一交换式电路；图8显不图7应用电容与开关的例子；图9显示图8的第一降压模式；图10显示图8的第二降压模式；图11显示图8的第三降压模式；图12显示图8的第四降压模式；图13显示图8的第一升压模式；图14显示图8的第二升压模式；图15显示应用本专利技术的电路方块图。其中，附图标记:C1, C2, Cout 储能元件SpSySpSpSpSpS? 开关元件Vin, Vout 电压11 电压检测电路12 模式选择器13 交换式电路14 驱动装置【具体实施方式】为使贵审查委员能对本专利技术的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本专利技术的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得审查委员可以了解本专利技术的特点，详细说明陈述如下:图1显 示根据本专利技术的一实施例的一交换式电路。该交换式电路包括:多个储能元件以及多个开关元件。多个该开关元件耦接多个该储能元件，以产生一降压模式。多个该储能元件包括一第一储能元件C1、一第二储能元件C2与一第三储能元件cwt，而多个该开关元件包括一第一开关元件S1、一第二开关元件S2、一第三开关元件S3、一第四开关元件S4、一第五开关元件S5、一第六开关元件S6与一第七开关元件S7。如图1所示，该第一储能元件C1的一端耦接该第一、四、六开关元件S1、S4, S6，而其另一端耦接该第三、五开关元件S3、S5，而该第二储能元件C2的一端耦接该第二、三、七开关元件S2、S3、S7，而其另一端耦接第四、五开关元件s4、S5，且其中该第三储能元件Cwt的一端耦接该第六、七开关元件s6、S7O于本实施例，该储能元件可为电容，而该开关元件可为金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor,M0S)或双极性接面晶体管(bipolar junction transistor,BJT)兀件。且本实施例根据该储能元件的充放电操作与该开关元件的切换操作，进而产生该降压模式，且该降压模式为多个。本实施例反转了 C2电容的极性，并通过开关元件S2与S3使得电容C1与C2共同接地，故可比传统的交换式电路省略一颗功率开关元件，此外，也通过开关元件S4,让两颗电容C1与C2直接与输入电源Vin共接，也可以省略一颗功率开关元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交换式电路，其特征在于，包含有：多个储能元件；以及多个开关元件，耦接多个该储能元件，以产生一降压模式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：龚哲民，黄忠民，陈威铭，黄祺峻，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：台湾;71