System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种功率转换电路和装置制造方法及图纸_技高网

一种功率转换电路和装置制造方法及图纸

技术编号:42234506 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-02 13:48
本申请实施例提供了一种功率转换电路,该功率转换电路包括输入端,用于获取输入电压;第一串联支路、第二串联支路、第三串联支路和第四串联支路,第一串联支路与第二串联支路串行连接,第一串联支路与第三串联支路串行连接,第一串联支路与第四串联支路串行连接,第二串联支路、第三串联支路和第四串联支路中任意两个并行连接;第一电容、第二电容和第三电容;第一输出端,用于输出第一输出电压,第一输出电压用于为电池充电;电感,连接在第一输出端与电池之间;旁路开关,与电感并联。本申请提供的技术方案融合了基于电感的三电平降压变换器与基于电容的降压变换器,提高了开关的利用率以及电路的利用率,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电路领域,并且更具体地,涉及一种功率转换电路和装置


技术介绍

1、随着快速充电技术在消费类电子产品上的普及,越来越多的功率转换电路结构被应用于终端设备的充电应用当中。常见的功率转换拓扑主要包括基于电感的降压型开关变换器和基于电容的降压型开关变换器。

2、终端设备的充电过程通常分为4个阶段,从电池亏电状态到电池充满,依次为涓流充电、预充电、恒流充电、恒压充电。其中涓流充电、预充电以及恒压充电通常使用基于电感的开关降压变换器,而恒流充电阶段则通常使用基于电容的开关降压变换器。基于电感的开关降压变换器与基于电容的开关降压变换器配合组成的功率转换架构,可以满足终端设备电池充电不同阶段的需求,但由于电池的不同充电阶段并无并发场景,使用两套独立的功率变换装置造成了资源的浪费,不满足高集成度,低成本的需求。

3、因此如何构建一种节省资源的功率转换电路是目前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种功率转换电路和装置,融合了基于电感的三电平降压变换器与基于电容的降压变换器,能够使用在终端设备的不同充电阶段,适应电池的各种工作状态,提高了开关的利用率,以及外围电路的利用率,同时提高了终端设备的集成度,降低了成本。

2、第一方面,提供了一种功率转换电路,包括:输入端,用于获取输入电压;第一串联支路,包括第一开关、第二开关、第三开关、第一连接点和第二连接点,所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关串行连接,所述第一连接点位于所述第一开关和所述第二开关之间,所述第二连接点位于所述第二开关和所述第三开关之间;第二串联支路,包括第四开关、第五开关和第三连接点,所述第四开关和所述第五开关串行连接,所述第三连接点位于所述第四开关和所述第五开关之间;第三串联支路,包括第六开关、第七开关、第八开关、第四连接点和第五连接点,所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关串行连接,所述第四连接点位于所述第六开关和所述第七开关之间,所述第五连接点位于所述第七开关和所述第八开关之间;第四串联支路,包括第九开关、第十开关和第六连接点,所述第九开关和所述第十开关串行连接,所述第六连接点位于所述第九开关和所述第十开关之间;所述第一串联支路与所述第二串联支路串行连接,所述第一串联支路与所述第三串联支路串行连接,所述第一串联支路与所述第四串联支路串行连接,所述第二串联支路、所述第三串联支路和所述第四串联支路中任意两个并行连接;第一电容,连接在所述第一连接点和所述第五连接点之间;第二电容,连接在所述第二连接点和所述第三连接点之间;第三电容,连接在所述第四连接点和所述第六连接点之间;第一输出端,用于输出第一输出电压,所述第一输出电压用于为电池充电;电感,连接在第一输出端与所述电池之间;旁路开关,与所述电感并联。

3、本申请提供的功率转换电路融合了基于电感的三电平降压变换器与基于电容的降压变换器,能够使用在终端设备的不同充电阶段,适应电池的各种工作状态,提高了开关的利用率,以及外围电路的利用率,同时提高了终端设备的集成度,降低了成本。

4、应理解,本申请不限制开关的具体类型。示例性地,第一开关至第十开关可以是晶体管。本申请也不限制开关的具体数量。示例性地,第一开关也可以包括多个开关。

5、在一些可能的实现方式中,第一电容、第二电容和第三电容可以是飞跨电容。

6、第二串联支路、第三串联支路和第四串联支路中任意两个并行连接,指的是第二串联支路和第三串联支路并行连接,第二串联支路和第四串联支路并行连接,第三串联支路和第四串联支路并行连接。

7、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,所述功率转换电路还包括控制电池充电通路的场效应晶体管(battery field-effect transistor,batfet),所述batfet连接在所述电感和所述电池之间,所述旁路开关与所述batfet并联。

8、应理解,旁路开关可以同时与电感和batfet并联。

9、本申请提供的功率转换电路融合了基于电感的三电平降压变换器与基于电容的降压变换器,旁路开关同时与电感和batfet并联,在对电池进行快充时充电路径无需经过batfet,能够提高充电转换效率。

10、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,所述功率转换电路还包括:第五串联支路,包括第十一开关、第十二开关、第十三开关、第七连接点和第八连接点,所述第十一开关、所述第十二开关和所述第十三开关串行连接,所述第七连接点位于所述第十一开关和所述第十二开关之间,所述第八连接点位于所述第十二开关和所述第十三开关之间;第六串联支路,包括第十四开关、第十五开关和第九连接点,所述第十四开关和所述第十五开关串行连接,所述第九连接点位于所述第十四开关和所述第十五开关之间;第七串联支路,包括第十六开关、第十七开关、第十八开关、第十连接点和第十一连接点,所述第十六开关、所述第十七开关和所述第十八开关串行连接,所述第十连接点位于所述第十六开关和所述第十七开关之间,所述第十一连接点位于所述第十七开关和所述第十八开关之间;第八串联支路,包括第十九开关、第二十开关和第十二连接点,所述第十九开关和所述第二十开关串行连接,所述第十二连接点位于所述第十九开关和所述第二十开关之间;所述第五串联支路与所述第六串联支路串行连接,所述第五串联支路与所述第七串联支路串行连接,所述第五串联支路与所述第八串联支路串行连接,所述第六串联支路、所述第七串联支路和所述第八串联支路中任意两个并行连接;第四电容,连接在所述第七连接点和所述第十一连接点之间;第五电容,连接在所述第八连接点和所述第九连接点之间;第六电容,连接在所述第十连接点和所述第十二连接点之间;第二输出端,与所述电池连接,用于输出第二输出电压,所述第二输出电压用于为所述电池充电。

11、在一些可能的实现方式中,第四电容、第五电容和第六电容可以是飞跨电容。

12、第六串联支路、第七串联支路和第八串联支路中任意两个并行连接,指的是第六串联支路和第七串联支路并行连接,第六串联支路和第八串联支路并行连接,第七串联支路和第八串联支路并行连接。

13、本申请提供的功率转换电路包括两相开关降压变压器,两相开关降压变压器能够在终端设备的不同充电阶段通过不同开关的导通或者关断的状态对电池进行快充或者慢充,提高了充电效率,同时提高了终端设备的集成度,降低了成本。

14、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,所述功率转换电路包括第一工作模式:所述旁路开关导通,所述第二输出电压对所述电池进行恒流充电,所述恒流充电包括充电电流维持在恒定值的充电。

15、当旁路开关处于导通状态时,若旁路开关仅与电感并联,则此时旁路开关导通相当于将电感短路。若旁路开关同时与电感和batfet并联,则此时旁路开关导通相当于将电感和batfet短路。充电路径几乎不经过电感,基于电容的降压变换器通过第二输出电压对电池进行恒流充电。

16、在一些可能的实现方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率转换电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路还包括控制电池充电通路的场效应晶体管BATFET,所述BATFET连接在所述电感和所述电池之间,所述旁路开关与所述BATFET并联。

3.根据权利要求1或2所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路还包括:

4.根据权利要求3所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路包括第一工作模式:所述旁路开关导通,所述第二输出电压对所述电池进行恒流充电,所述恒流充电包括充电电流维持在恒定值的充电。

5.根据权利要求4所述的功率转换电路,其特征在于,所述第一工作模式包括第一阶段和第二阶段,所述第一阶段和所述第二阶段为所述电池进行所述恒流充电的预设时段,

6.根据权利要求5所述的功率转换电路,其特征在于,所述输入电压与所述第二输出电压的比值为4:1。

7.根据权利要求1至6任一项所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路包括第二工作模式:所述旁路开关关断,所述第一开关和第八开关导通,所述第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和所述电感形成第一相三电平降压变换器,所述第六开关、第七开关、第九开关、第十开关和所述电感形成第二相三电平降压变换器。

8.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至7中任一项所述的功率转换电路。

9.一种电子装置,其特征在于,包括电池和如权利要求1至7中任一项所述的功率转换电路,所述电池通过所述功率转换电路充电。

10.一种功率转换方法,其特征在于,应用于功率转换电路,所述功率转换电路包括输入端,用于获取输入电压;第一串联支路,包括第一开关、第二开关、第三开关、第一连接点和第二连接点,所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关串行连接,所述第一连接点位于所述第一开关和所述第二开关之间,所述第二连接点位于所述第二开关和所述第三开关之间;第二串联支路,包括第四开关、第五开关和第三连接点,所述第四开关和所述第五开关串行连接,所述第三连接点位于所述第四开关和所述第五开关之间;第三串联支路,包括第六开关、第七开关、第八开关、第四连接点和第五连接点,所述第六开关、所述第七开关和所述第八开关串行连接,所述第四连接点位于所述第六开关和所述第七开关之间,所述第五连接点位于所述第七开关和所述第八开关之间;第四串联支路,包括第九开关、第十开关和第六连接点,所述第九开关和所述第十开关串行连接,所述第六连接点位于所述第九开关和所述第十开关之间;所述第一串联支路与所述第二串联支路串行连接,所述第一串联支路与所述第三串联支路串行连接,所述第一串联支路与所述第四串联支路串行连接,所述第二串联支路、所述第三串联支路和所述第四串联支路中任意两个并行连接;第一电容,连接在所述第一连接点和所述第五连接点之间;第二电容,连接在所述第二连接点和所述第三连接点之间;第三电容,连接在所述第四连接点和所述第六连接点之间;第一输出端,用于输出第一输出电压,所述第一输出电压用于为电池充电;电感,连接在第一输出端与所述电池之间;旁路开关,与所述电感并联,

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【技术特征摘要】

1.一种功率转换电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路还包括控制电池充电通路的场效应晶体管batfet,所述batfet连接在所述电感和所述电池之间,所述旁路开关与所述batfet并联。

3.根据权利要求1或2所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路还包括:

4.根据权利要求3所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路包括第一工作模式:所述旁路开关导通,所述第二输出电压对所述电池进行恒流充电,所述恒流充电包括充电电流维持在恒定值的充电。

5.根据权利要求4所述的功率转换电路,其特征在于,所述第一工作模式包括第一阶段和第二阶段,所述第一阶段和所述第二阶段为所述电池进行所述恒流充电的预设时段,

6.根据权利要求5所述的功率转换电路,其特征在于,所述输入电压与所述第二输出电压的比值为4:1。

7.根据权利要求1至6任一项所述的功率转换电路,其特征在于,所述功率转换电路包括第二工作模式:所述旁路开关关断,所述第一开关和第八开关导通,所述第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和所述电感形成第一相三电平降压变换器,所述第六开关、第七开关、第九开关、第十开关和所述电感形成第二相三电平降压变换器。

8.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1至7中任一项所述的功率转换电路。

9.一种电子装置,其特征在于,包括电池和如权利要求1至7中任一项所述的功率转换电路,所述电池通过所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员:马灵甫宁伟
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
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