适应性调整输入的电源供应电路与电源供应方法技术

本发明专利技术提出一种适应性调整输入的电源供应电路与电源供应方法，该适应性调整输入的电源供应电路包含：电荷泵，用以接收至少一电压，并输出升压后的电压；第一降压型功率转换电路，与电池耦接，根据第一控制讯号，切换至少一个第一功率晶体管以将该电池的电压转换为输出电压；第二降压型功率转换电路，与该电荷泵耦接，根据第二控制讯号，切换至少一个第二功率晶体管以将该升压后的电压转换为输出电压；以及控制器，根据该电池电压位准以产生第一控制讯号或第二控制讯号，以选择经由第一降压型功率转换电路或第二降压型功率转换电路产生输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适应性调整输入的电源供应电路，特别是指一种根据电池电压的状况，适应性调整输入的电源供应电路。本专利技术亦涉及一种电源供应方法。
技术介绍
图1为现有技术中自电池产生输出电压Vout供应给负载电路的电源供应电路的示意图，其中负载电路例如为可携式电子装置的显示面板。如图所示，电源供应电路中主要包括两组功率转换电路降压型功率转换电路11和升压型功率转换电路12。降压型功率转换电路11接收电池电压，并切换其中至少一功率晶体管，以将电池电压转换为较低的电压Vcc，电压Vcc低于输出电压Vout。电压Vcc经由等效电阻Rpcb所代表的电路板等效电阻后，电压位准更下降至Vcc-AV。升压型功率转换电路12，切换其中至少一功率晶体管， 将电压Vcc- Δ V转换为输出电压Vout，以提供稳定的输出电压Vout。以上使用降压和升压两组功率转换电路的原因是因为电池在初使用时电压高于输出电压Vout，但使用较久时， 其电压会下降而低于输出电压Vout，故必须以降压型功率转换电路11将电池电压转换为确定位准的电压Vcc，才能确保升压型功率转换电路12正常工作产生输出电压Vout。上述现有技术的电源供应电路中，功率级11可为同步或异步的降压型功率转换电路，如图2A-2B所示；而升压型功率转换电路12可为同步或异步的升压型功率转换电路， 如图2C-2D所示。上述现有技术的电源供应电路，其使用升压型功率转换电路12，于操作过程中，升压型功率转换电路消耗功率较降压型功率转换电路为高；另外，由于电路板越来越窄，其等效电阻Rpcb所消耗的功率也不可忽视。因此，如何降低功率损失，以增长电池寿命，成为需要克服的问题。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种适应性调整输入的电源供应电路及电源供应方法，其根据电池电压的状况，适应性调整输入的电压，使得电源供应器的操作最佳化。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种适应性调整输入的电源供应电路。本专利技术的另一目的在于，提出一种适应性调整输入的电源供应方法。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种适应性调整输入的电源供应电路，包含电荷泵，用以接收至少一电压，并输出一升压后的电压；第一降压型功率转换电路，与一电池耦接，根据第一控制讯号，切换至少一个第一功率晶体管以将该电池的电压转换为输出电压；第二降压型功率转换电路，与该电荷泵耦接，根据第二控制讯号，切换至少一个第二功率晶体管以将该升压后的电压转换为输出电压；以及控制器，根据该电池电压位准以产生第一控制讯号或第二控制讯号，以选择经由第一降压型功率转换电路或第二降压型功率转换电路产生输出电压。上述适应性调整输入的电源供应电路中，该第一降压型功率转换电路与该第二降压型功率转换电路宜共享至少一功率元件。在一种较佳的实施例中，该第一降压型功率转换电路包括连接于同一节点的第一功率晶体管、下桥晶体管与电感，该第二降压型功率转换电路包括连接于该同一节点的第二功率晶体管、该下桥晶体管与该电感。在另一种较佳的实施例中，该第一降压型功率转换电路包括连接于同一节点的第一功率晶体管、二极管与电感，该第二降压型功率转换电路包括连接于该同一节点的第二功率晶体管、该二极管与该电感。上述适应性调整输入的电源供应电路中，该电荷泵所接收的该至少一电压可直接或间接来自该电池电压。在一种较佳的实施例中，该电荷泵为将多个输入相加产生输出的电荷泵，或为可根据单一输入来产生固定倍数或可变倍数输出的电荷泵，其中该倍数不必须为整数倍。例如，该电荷泵可将该电池电压与另一电压相加，以产生该升压后的电压。上述适应性调整输入的电源供应电路中，该输出电压经由第一降压型功率转换电路产生时，可禁止该电荷泵不动作以避免耗电。就再另一个观点言，本专利技术提供了一种适应性调整输入的电源供应方法，包含接收一电池电压；当该电池电压位准高于一临界值时，将该电池电压降压转换为输出电压； 当该电池电压位准不高于该临界值时，接收至少一电压并予以升压；以及将该升压后电压降压转换为输出电压。上述适应性调整输入的电源供应方法中，将该电池电压降压转换为输出电压与将该升压后电压降压转换为输出电压的步骤宜共享至少一功率元件。在一种较佳的实施例中，该接收至少一电压并予以升压的步骤利用一电荷泵达成，其中该电荷泵为将多个输入相加产生输出的电荷泵，或为可根据单一输入来产生固定倍数或可变倍数输出的电荷泵。在另一种较佳的实施例中，当该电池电压位准高于该临界值时，电荷泵不动作。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1显示现有技术的电源供应电路示意图2A-2B标出同步或异步的降压型转换电路；图2C-2D标出同步或异步的升压型转换电路；图3显示本专利技术基本架构的一个实施例；图3A显示本专利技术侦测电池电压位准的方式的一个实施例；图4显示本专利技术的另一个实施例；图5显示本专利技术的另一个实施例；图5A显示以电池电压作为电荷泵输入电压的一的实施例；图6显示本专利技术的另一个实施例；图7显示本专利技术更具体的一个实施例。图中符号说明13电荷泵14控制器141比较电路15第一降压型功率转换电路151上桥晶体管152下桥晶体管153 电感154 二极管16第二降压型功率转换电路161上桥晶体管C1，C2 电容Q1，Q2 晶体管Ref参考电压Rpcb等效电阻Sl S4控制讯号Vppl 电压 1Vppn 电压 ηVout输出电压Ζ1，Ζ2齐纳二极管具体实施方式请参阅图3，显示本专利技术基本架构的第一实施例，其基本操作如下当电池电压高于临界值，足够以降压方式产生输出电压Vout时，电路通过第一降压型功率转换电路15来将电池电压转换为输出电压Vout。由于降压转换的能量运用效率较升压转换为高，且仅需进行一次降压转换而并不需要经过两组功率转换电路，因此能量转换效率较佳，且所经过的电路板线路长度也较短，故无谓耗费的能量也较低。另方面，当电池电压下降以致低于临界值时，则通过电荷泵13产生升压电压，通过第二降压型功率转换电路16来供应输出电压 Vout。其中，第一降压型功率转换电路15和第二降压型功率转换电路16可共享部分功率元件，以降低元件成本。详言之，如图所示，当电池电压位准高于临界值时，电池电压相关讯号触发控制器 14产生第一组控制讯号Sl与S2，以切换第一降压型功率转换电路15中的第一功率晶体管 151与下桥晶体管152，将电池电压转换为输出电压Vout，且控制器14产生电荷泵控制讯号 S4，禁止电荷泵13 ；当电池电压位准不高于临界值时，电池电压相关讯号触发控制器14产生第二组控制讯号S3与S2和电荷泵控制讯号S4，以使能电荷泵13产生升压电压，并切换第二降压型功率转换电路16中的第二功率晶体管161与下桥晶体管152，将升压电压转换为输出电压Vout。因两种情况下，自电池电压或升压电压产生输出电压Vout均为降压转换，故能量耗损较低，且第一降压型功率转换电路15与第二降压型功率转换电路16可共享下桥晶体管152与电感153以节省电路元件。也就是说，第一降压型功率转换电路15包括连接于同一节点A的第一功率晶体管151、下桥晶体管152与电感153，第二降压型功率转换电路16包括连接于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国振，魏维信，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：