專利名稱：電源轉(zhuǎn)換裝置以及包含該電源轉(zhuǎn)換裝置的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換裝置以及包含該電源轉(zhuǎn)換裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在諸如手機或平板電腦之類的電子設(shè)備中，通常采用各種降壓型電源轉(zhuǎn)換裝置來將電池產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備工作所需的電壓，并且電池通過降壓型電源轉(zhuǎn)換裝置來向電子設(shè)備的各個部件供電。在諸如手機或平板電腦之類的電子設(shè)備中采用的降壓型電源轉(zhuǎn)換裝置通常包括線性(Linear)電源轉(zhuǎn)換裝置以及斬波(Buck)電源轉(zhuǎn)換裝置。在電子設(shè)備的負(fù)載功率需 求較高(如，屏幕高亮，或運行程序等)時，從而需要較大的輸出電流(即，負(fù)載電流)時，Buck電源轉(zhuǎn)換裝置通常具有比Linear電源轉(zhuǎn)換裝置更高的電源轉(zhuǎn)換效率，而在電子設(shè)備的負(fù)載功率需求較低(如，待機)從而需要較小的輸出電流時，Buck電源轉(zhuǎn)換裝置的電源轉(zhuǎn)換效率低于Linear電源轉(zhuǎn)換裝置。在目前的大多數(shù)電子設(shè)備中，通常較大負(fù)載的供電采用Buck電源轉(zhuǎn)換電路作為電子設(shè)備的電源轉(zhuǎn)換裝置，然而在電子設(shè)備的負(fù)載的供電較低時，Buck電源轉(zhuǎn)換電路的性能卻不夠理想。也有將Buck電路在輕載時進入PFM模式來降低待機時Buck電路自身損耗的，但是在這種工作模式下往往帶來紋波過大，音頻噪聲等負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的實施例，使電路在負(fù)載較輕時工作于Linear狀態(tài)，而負(fù)載較重時工作于BUCK狀態(tài)，充分利用兩個電路的優(yōu)勢，并且回避了 BUCK在輕載狀態(tài)下采用其他方案帶來的負(fù)面影響。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向所述負(fù)載提供輸出電壓；第一電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定；第二電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給所述負(fù)載的輸出電流大于第一閾值時，所述第二電源轉(zhuǎn)換單元具有比所述第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率；電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括電源轉(zhuǎn)換裝置。該電源轉(zhuǎn)換裝置，包括輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向所述負(fù)載提供輸出電壓；第一電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定；第二電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給所述負(fù)載的輸出電流大于第一閾值時，所述第二電源轉(zhuǎn)換單元具有比所述第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率；電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。通過上述配置，通過檢測與提供給負(fù)載的輸出電流對應(yīng)的參數(shù)來確定輸出電流是否大于預(yù)定的閾值，其中在輸出電流大于第一閾值時，第二電源轉(zhuǎn)換單元具有比第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率。如果在輸出電流(即，提供給負(fù)載的電流)大于預(yù)定的閾值，則選擇第二電源轉(zhuǎn)換單元，否則選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元。在這種情況下，根據(jù)提供給負(fù)載的電流選擇合適的電源轉(zhuǎn)換單元來來不同的情況下都能提供高電源轉(zhuǎn)換效率，從而改善整個電子設(shè)備的性能。


圖I是圖解線性電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是圖解斬波電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖；圖4是圖解根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖；圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖；以及圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。
具體實施例方式將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的各個實施例。這里，需要注意的是，在附圖中，將相同的附圖標(biāo)記賦予基本上具有相同或類似結(jié)構(gòu)和功能的組成部分，并且將省略關(guān)于它們的重復(fù)描述。下面將簡要描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，諸如手機、筆記本電腦或平板電腦之類的電子設(shè)備中采用的電源轉(zhuǎn)換裝置可以包括輸入端、輸出端、線性(Linear)電源轉(zhuǎn)換單元、斬波(Buck)電源轉(zhuǎn)換單元以及電源轉(zhuǎn)換單元選擇單
J Li ο這里，電源轉(zhuǎn)換裝置的輸入端可以與電子設(shè)備的電源(如，電池)連接，并且用于接收從電源接收輸入電壓。電源轉(zhuǎn)換裝置的輸出端可以與電子設(shè)備的負(fù)載(如，處理器、顯示屏幕、通信模塊等等)連接，并且向這些負(fù)載提供輸出電壓(即，電子設(shè)備的各個部件的工作電壓)。此外，電源轉(zhuǎn)換裝置的Linear電源轉(zhuǎn)換單元可以設(shè)置在輸入端和輸出端之間，并且可以將輸入端的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓，并且使該輸出電壓穩(wěn)定。Buck電源轉(zhuǎn)換單元可以設(shè)置在輸入端和輸出端之間，并且可以將輸入端的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的輸出電壓，并且使該輸出電壓穩(wěn)定。這里，正如本領(lǐng)域是人員熟知的那樣，在提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流大于預(yù)定的閾值時，Buck電源轉(zhuǎn)換單元具有比Linear電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率。此外，電源轉(zhuǎn)換裝置進一步包括電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，其用于檢測與提供給負(fù)載的輸出電流對應(yīng)的參數(shù)(如，電壓、電流、功率等)，并且基于與輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元或Buck電源轉(zhuǎn)換單元。例如，在輸出電流高于預(yù)定的閾值時，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以選擇Buck電源轉(zhuǎn)換單元，而在輸出電流低于預(yù)定的閾值，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元。這里，預(yù)定的閾值可以基于Linear電源轉(zhuǎn)換單元和Buck電源轉(zhuǎn)換單元在不同的輸出電流值時的電源轉(zhuǎn)換效率確定，并且可以為經(jīng)驗值。
然后，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的各個部件的結(jié)構(gòu)和功倉泛。在描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置之前，首先簡要描述Linear電源轉(zhuǎn)換單元和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。這里，由于Linear電源轉(zhuǎn)換單元和Buck電源轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及功能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，因此這里僅對其進行簡單的描述。
圖I是圖解Linear電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖I所示,用作恒壓源的Linear電源轉(zhuǎn)換單元I包括反饋單元10、參考電壓產(chǎn)生單元11、誤差放大單元12、驅(qū)動單元13以及金屬氧化物半導(dǎo)體管(M0S管)14。反饋單元10與輸出端連接，并且可以基于輸出電壓Vout產(chǎn)生反饋電壓。這里，反饋單元可以由任意的達(dá)到反饋作用的電路構(gòu)成。參考電壓產(chǎn)生單元11可以產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓。這里，任意的可作為參考電壓的電路均可以用作產(chǎn)生參考電壓的參考電壓產(chǎn)生單元11。誤差放大單元12與反饋單元10和參考電壓產(chǎn)生單元11連接，并且可以將反饋電壓10產(chǎn)生的反饋電壓和參考電壓產(chǎn)生單元11產(chǎn)生的參考電壓之間的電壓差放大，并將放大的電壓差作為誤差放大信號輸出。驅(qū)動單元13與誤差放大單元12連接，并且可以將來自誤差放大單元12的誤差放大信號轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動MOS管14的驅(qū)動信號。這里，驅(qū)動單元13可以由任意的適合驅(qū)動MOS的電路構(gòu)成，并且用于放大來自誤差放大單元12的誤差放大信號。此外，在誤差放大單元12的誤差放大信號足夠大的情況下，可以直接利用誤差放大器12的誤差放大信號作為驅(qū)動信號(即無需設(shè)置驅(qū)動電路13)。MOS管14設(shè)置在電源轉(zhuǎn)換裝置I的輸入端和輸出端之間，并且與驅(qū)動單元13連接。這里，MOS管14可以包括金屬氧化物半導(dǎo)體、晶體三極管或絕緣柵雙極型功率管。MOS管14可以基于驅(qū)動單元13的驅(qū)動信號調(diào)節(jié)輸出端的輸出電壓，并且使輸出端的輸出電壓保持基本恒定。例如，在用戶使用電子設(shè)備(如，調(diào)亮屏幕、運行程序或打電話等等)時，電子設(shè)備的各個功能模塊需要更多的電流來驅(qū)動這些功能模塊，并且在多個功能模塊運行時，輸出端的負(fù)載(各個功能模塊)所需的電流變大，即負(fù)載的等效電阻降低，而在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，輸出端的負(fù)載(各個功能模塊)所需的電流變小，即負(fù)載的等效電阻升高。這時，由于電子設(shè)備的負(fù)載的變化，在電源轉(zhuǎn)換裝置I的輸出端的輸出電壓Vout會產(chǎn)生變化(如，電壓上升或電壓下降)，并且導(dǎo)致反饋單元10產(chǎn)生的反饋電壓跟隨發(fā)生變化。然后，反饋電壓發(fā)生的變化會導(dǎo)致誤差放大單元12產(chǎn)生的誤差放大信號的變化(電平變化)，從而導(dǎo)致驅(qū)動信號的變化。由于驅(qū)動信號被提供給MOS管的控制級，并且通過控制信號控制通過MOS管的電流強度，使其符合負(fù)載所需電流而達(dá)到穩(wěn)定Vout電壓的目的。因此，通過合適地調(diào)節(jié)反饋單元10、參考電壓產(chǎn)生單元11、誤差放大單元12、驅(qū)動單元13以及MOS管14的配置，可以基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)通過MOS管14的電流(如，負(fù)載等效電阻降低，則通過更大電流，而負(fù)載等效電阻升高，則通過更小電流)，由此使輸出端的輸出電壓Vout保持恒定(作為恒壓源)，并且基于負(fù)載的變化提供相對應(yīng)的輸出電流。下面，將簡要描述Buck電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)。圖2是圖解Buck電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，用作恒壓源的Buck電源轉(zhuǎn)換單元2包括反饋單元20、參考電壓產(chǎn)生單元21、誤差放大單元21、三角波震蕩單元23、脈沖寬度調(diào)制單元24、驅(qū)動單元25以及MOS管26。與針對圖I的描述類似，反饋單元20與輸出端連接，并且可以基于輸出電壓Vout產(chǎn)生反饋電壓。參考電壓產(chǎn)生單元21可以產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓。誤差放大單元22與反饋單元20和參考電壓產(chǎn)生單元21連接，并且可以將反饋電壓20產(chǎn)生的反饋電壓和參考電壓產(chǎn)生單元21產(chǎn)生的參考電壓之間的電壓差放大，并將放大的電壓差作為誤差放大信號輸出。三角波震蕩單元23可以由任意的三角波振蕩器構(gòu)成，并且可以產(chǎn)生具有三角波形狀的電平的三角波信號(如三角波、鋸齒波等)?！っ}沖寬度調(diào)制(PWM)單元24與誤差放大單元22和三角波震蕩單元連接23，并且可以基于誤差放大單元22的誤差放大信號和三角波震蕩單元23的三角波信號進行比較，并且基于比較結(jié)果產(chǎn)生經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號。例如，在誤差放大信號的電平高于三角波信號的電平時，脈沖寬度調(diào)制單元24可以輸出高電平信號，而在誤差放大信號的電平低于三角波信號的電平時，脈沖寬度調(diào)制單元24可以輸出低電平信號。因此，如果由于電子設(shè)備的負(fù)載的變化導(dǎo)致誤差放大信號的電平發(fā)生變化，脈沖寬度調(diào)制單元24的輸出(脈沖調(diào)制信號)的占空比(高電平的時間/高電平和低電平的一整個周期的時間)也會發(fā)生變化。這里，脈沖寬度調(diào)制單元24的脈沖調(diào)制信號具有方波的形狀。驅(qū)動單元25與脈沖寬度調(diào)制單元24連接，并且可以將來自脈沖寬度調(diào)制單元24的脈沖調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動MOS管26的驅(qū)動信號。這里，驅(qū)動單元13可以由任意的適合驅(qū)動BOS管的電路構(gòu)成。MOS管26設(shè)置在電源轉(zhuǎn)換裝置2的輸入端和輸出端之間，并且與驅(qū)動單元25連接。MOS管14可以基于驅(qū)動單元13調(diào)節(jié)輸出端的輸出電壓，并且使輸出端的輸出電壓保持基本恒定。例如，在用戶使用電子設(shè)備時，輸出端的負(fù)載(各個功能模塊)所需要的電流變大，即負(fù)載的等效電阻降低，而在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，輸出端的負(fù)載(各個功能模塊)所需要的電流變小，即負(fù)載的等效電阻升高。這時，由于電子設(shè)備的負(fù)載的變化，在電源轉(zhuǎn)換裝置2的輸出端的輸出電壓Vout會產(chǎn)生變化(如，電壓上升或下降)，并且導(dǎo)致反饋單元20產(chǎn)生的反饋電壓跟隨發(fā)生變化。然后，反饋電壓發(fā)生的變化會導(dǎo)致誤差放大單元12產(chǎn)生的誤差放大信號的變化(電平變化)，從而導(dǎo)致脈沖寬度調(diào)制單元24的脈沖調(diào)制信號的占空比變化，然后導(dǎo)致具有方波形狀的驅(qū)動信號跟隨變化。這里，由于具有方波形狀的驅(qū)動信號被提供給MOS管26的控制級，并且驅(qū)動信號的高/低電平可以控制MOS管26的導(dǎo)通/截止，因此可以通過控制MOS管26的導(dǎo)通/截止的比率來控制流過MOS管26的導(dǎo)通時間，從而調(diào)整輸出電流，使其符合負(fù)載需求而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。因此，通過合適地調(diào)節(jié)反饋單元20、參考電壓產(chǎn)生單元21、誤差放大單元21、三角波震蕩單元23、脈沖寬度調(diào)制單元24、驅(qū)動單元25以及MOS管26的配置，可以基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)通過MOS管的占空比，使輸出端的輸出電壓Vout保持基本恒定(作為恒壓源)，并且基于負(fù)載的變化提供相對應(yīng)的輸出電流。
此外，由于通過控制MOS管26的導(dǎo)通/截止來控制通過MOS管26的電流，因此從MOS管26提供給輸出端的電壓/電流呈脈沖狀態(tài)。在這種情況下，為了將呈現(xiàn)脈沖狀態(tài)的電壓/電流轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備可以使用的直流電，Buck電源轉(zhuǎn)換單元2還進一步包括電感器27、二極管28和輸出電容器29。電感器27連接在MOS管26和輸出端之間，二極管28連接在電感器27和MOS管的連接點與地電勢(Ground)之間，而輸出電容器29連接在電感器27的輸出端和地電勢之間。電感器27、二極管28和輸出電容器29組成用于濾波從MOS管26輸出的電壓/電流并使濾波過的電壓/電流成為電子設(shè)備的負(fù)載可以使用的直流輸出電壓/電流的濾波單元。這里，由于電感器27、二極管28和電容器29組成的濾波單元的功能和結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，因此這里省略了關(guān)于它們的詳細(xì)描述。在上面描述了 Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)的示例，然而本發(fā)明不限于此，可以本發(fā)明采用任意結(jié)構(gòu)的Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元。

在描述了 Linear電源轉(zhuǎn)換單元和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)之后，接下來將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的功能和結(jié)構(gòu)。例如，在Linear電源轉(zhuǎn)換單元中的誤差放大單元產(chǎn)生的誤差放大信號足夠驅(qū)動MOS管的情況下，還可以在Linear電源轉(zhuǎn)換單元中不設(shè)置驅(qū)動單元。圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置3包括輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、MOS管307、電感器308、二極管309、輸出電容器310、電流檢測單元311、驅(qū)動切換控制單元312以及驅(qū)動切換單元313。與之前針對圖I和圖2的描述類似，反饋單元300與輸出端in連接，并且可以基于輸出端out的輸出電壓Vout產(chǎn)生反饋電壓。參考電壓產(chǎn)生單兀301用于產(chǎn)生第一參考電壓。誤差放大單元302與反饋單元300和參考電壓產(chǎn)生單元301連接，并且可以將來自反饋單元300的反饋電壓和來自參考電壓產(chǎn)生單元301的參考電壓之間的電壓差放大并產(chǎn)生誤差放大信號。驅(qū)動單元303與誤差放大單元302連接，并且可以將所述誤差放大信號轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動信號。三角波震蕩單元304可以產(chǎn)生具有三角波形狀的電壓的三角波信號。脈沖寬度調(diào)制(PWM)單元305與誤差放大單元302和三角波震蕩單元304連接，并且可以對誤差放大單元302的誤差放大信號和三角波震蕩單元304的三角波信號進行比較，并且基于比較結(jié)果產(chǎn)生經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號。驅(qū)動單元306與脈沖寬度調(diào)制單元305連接，并且可以將脈沖信號轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動信號。MOS管307設(shè)置在輸入端in和輸出端out之間，并且在驅(qū)動切換單元313的控制下與驅(qū)動單元303和驅(qū)動單元306連接，并且可以基于第一驅(qū)動信號或第二驅(qū)動信號調(diào)節(jié)提供給輸出端out的輸出電流，從而使提供給輸出端out的輸出電流可以根據(jù)電子設(shè)備的負(fù)載的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，并且保持輸出端out的輸出電壓Vout恒定。這里，反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303以及MOS管307組成了 Linear電源轉(zhuǎn)換單元，而反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306以及MOS管307組成了 Buck電源轉(zhuǎn)換單元。這里，由于Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元中的部分元件具有相同的結(jié)構(gòu)和功能，因此通過使Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元共享部分元件(如，反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302以及MOS管307等)，可以減少包含Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的電源轉(zhuǎn)換裝置的復(fù)雜度，并且可以減小電源轉(zhuǎn)換裝置的復(fù)雜程度。此外，在驅(qū)動切換單元313的控制下，Buck電源轉(zhuǎn)換單元進行電源轉(zhuǎn)換的情況下，電感器308、二極管309和輸出電容器310組成用于濾波從MOS管307輸出的電流并使濾波過的電流成為電子設(shè)備的負(fù)載可以使用的直流輸出電流的濾波單元。此外，在驅(qū)動切換單元313的控制下，Linear電源轉(zhuǎn)換單元進行電源轉(zhuǎn)換的情況下，由于電感器308、二極管309和輸出電容器310的環(huán)路設(shè)計要滿足BUCK電路的需求，因此在這樣的環(huán)路參數(shù)配置下電感器308、二極管309和輸出電容器310組成的濾波單元對Linear電源轉(zhuǎn)換單元的輸出不會產(chǎn)生影響。下面將描述由電流檢測單元311、驅(qū)動切換控制單元312以及驅(qū)動切換單元313組成的電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元的結(jié)構(gòu)和操作。 根據(jù)本實施例，電流檢測單元311連接在電感器308和輸出端out之間，并且可以檢測與提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流相關(guān)的參數(shù)。例如，電流檢測單元311可以由串聯(lián)在電感器308和輸出端out之間的電阻以及與該電阻并聯(lián)的電壓檢測電路(用于檢測該電阻兩端的電壓)構(gòu)成。在這種情況下，電流檢測單元311可以獲得與輸出電流對應(yīng)的電壓，并且與輸出電流對應(yīng)的電壓的大小與輸出電流的大小成正比。驅(qū)動切換控制單元312與電流檢測單元311連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，驅(qū)動切換控制單元312可以由電壓比較電路構(gòu)成，并且接收來自電流檢測單元311的電壓作為輸入。此外，驅(qū)動切換控制單元312還可以接收預(yù)定的參考電壓(未示出)作為另一輸入。這里，由于電流檢測單元311獲得的電壓的大小與輸出電流的大小成正比，因此可以基于需要切換Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流閾值(可以是經(jīng)驗值、理論計算值或?qū)嶋H調(diào)試的值)與電流檢測單元311獲得的電壓的大小與輸出電流的大小的比例關(guān)系確定預(yù)定的參考電壓值。這里，例如，驅(qū)動切換控制單元312可以在電流檢測單元311獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓低時產(chǎn)生低電平(或高電平)，而在電流檢測單元311獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓高時產(chǎn)生高電平(或低電平)來作為控制信號。也就是，在提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流大于預(yù)定的輸出電流閾值時，驅(qū)動切換控制單兀312輸出高電平(或低電平)。否則驅(qū)動切換控制單元312輸出低電平(或高電平)。驅(qū)動切換單元313與驅(qū)動切換控制單元312連接，并且設(shè)置在驅(qū)動單元303、驅(qū)動單元306與MOS管307之間。驅(qū)動切換單元313可以由基于控制信號選擇不同輸入之一作為輸出的任意滿足MOS驅(qū)動需求的切換開關(guān)(如，數(shù)字開關(guān))構(gòu)成。在本實施例中，配置驅(qū)動切換單元313使得能夠基于來自驅(qū)動切換控制單元312的控制信號選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元以及Buck電源轉(zhuǎn)換單元。例如，配置驅(qū)動切換單元313使得在控制信號為高電平時選擇來自Buck電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出，而在控制信號為低電平時選擇來自Linear電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出。具體地，例如，如果在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，由于需要提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流較小，因此電流檢測單元311獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓也較小。在這種情況下，電流檢測單元311獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓低于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流低于輸出電流閾值)。此時，驅(qū)動切換控制單兀312輸出低電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元313基于低電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元303的驅(qū)動信號作為輸出。這里，由于驅(qū)動切換單元313基于低電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元303的驅(qū)動信號作為輸出，因此由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303以及MOS管307組成的Linear電源轉(zhuǎn)換單元被選擇工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout基本恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。此外，在用戶使用電子設(shè)備(如，調(diào)亮屏幕、運行程序等)時，由于需要提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流變大，驅(qū)動切換控制單元312比較與輸出電流對應(yīng)的電壓以及預(yù)定的參考電壓，并且在與輸出電流對應(yīng)的電壓高于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流高于輸出電流閾值)的情況下，輸出高電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元313基于高電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元306的驅(qū)動信號作為輸出。這里，由于驅(qū)動切換單元313基于高電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元306的驅(qū)動信號作為輸出，因此由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306以及MOS管307組成的Buck電源轉(zhuǎn)換單元被選擇來工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。
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下面將參照圖4描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。圖4是圖解根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置4包括輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、M0S管307、電感器308、二極管309、輸出電容器310、電流檢測單元411、驅(qū)動切換控制單元412以及驅(qū)動切換單元413。這里，由于輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、M0S管307、電感器308、二極管309和輸出電容器310的結(jié)構(gòu)和功能與圖3所示的對應(yīng)部件相同或類似，因此這里省略了關(guān)于它們的詳細(xì)描述。根據(jù)本實施例，電流檢測單元411連接在MOS管307和輸入端in之間。這里，由于在輸入端in不存在用于濾波的電路，因此在輸入端in的輸入電流可能存在波動(尤其是工作在Bcuk電源轉(zhuǎn)換模式的情況下)。在這種情況下，與第一實施例不同，電流檢測單元411可以由MOS RDS(ON)檢測、外加Sense電阻檢測、電流互感器檢測之類的技術(shù)實現(xiàn)。在這種情況下，電流檢測單元411可以對來自輸入端in的輸入電流轉(zhuǎn)換為平穩(wěn)電流并進行檢測，并且產(chǎn)生預(yù)定的電壓。這里，由于平穩(wěn)后的輸入電流的大小與輸出電流存在一定對應(yīng)關(guān)系，因此電流檢測單元411產(chǎn)生的預(yù)定電壓與輸出電流對應(yīng)，S卩，成正比。驅(qū)動切換控制單元412與電流檢測單元411連接。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換控制單元412可以由電壓比較電路構(gòu)成，并且接收來自電流檢測單元411的電壓作為輸入。此外，驅(qū)動切換控制單元412還可以接收預(yù)定的參考電壓(未示出)作為另一輸入。這里，可以基于需要切換Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流閾值與電流檢測單元411獲得的電壓的大小與輸出電流的大小的比例關(guān)系確定預(yù)定的參考電壓值。這里，例如，驅(qū)動切換控制單元412可以在電流檢測單元411獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓低時產(chǎn)生低電平，而在電流檢測單元411獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓高時產(chǎn)生高電平來作為控制信號。也就是，在提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流大于預(yù)定的輸出電流閾值時，驅(qū)動切換控制單元412輸出高電平。否則驅(qū)動切換控制單元412輸出低電平。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換單元413與驅(qū)動切換控制單元412連接，并且設(shè)置在驅(qū)動單元303、驅(qū)動單元306與MOS管307之間。在本實施例中，驅(qū)動切換單元413可以基于來自驅(qū)動切換控制單元412的控制信號選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元以及Buck電源轉(zhuǎn)換單元。例如，配置驅(qū)動切換單元41 3使得在控制信號為高電平時選擇來自Buck電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出，而在控制信號為低電平時選擇來自Linear電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出。具體地，例如，如果在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，電流檢測單元411獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓也較小。在這種情況下，電流檢測單元411獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓低于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流低于輸出電流閾值)。此時，驅(qū)動切換控制單元412輸出低電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元413基于低電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元303的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303以及MOS管307組成的Linear電源轉(zhuǎn)換單元被選擇工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout基本恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。此外，在用戶使用電子設(shè)備(如，調(diào)亮屏幕、運行程序等)時，由于需要提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流變大，驅(qū)動切換控制單元412在與輸出電流對應(yīng)的電壓高于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流高于輸出電流閾值)的情況下，輸出高電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元413基于高電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元306的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306以及MOS管307組成的Buck電源轉(zhuǎn)換單元被選擇來工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。下面將參照圖5描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置5包括輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、MOS管307、電感器308、二極管309、輸出電容器310、電流檢測單元511、驅(qū)動切換控制單元512以及驅(qū)動切換單元513。這里，由于輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、M0S管307、電感器308、二極管309和輸出電容器310的結(jié)構(gòu)和功能與圖3所示的對應(yīng)部件相同或類似，因此這里省略了關(guān)于它們的詳細(xì)描述。電流檢測單元511與電感器308并聯(lián)或串聯(lián)。這里，由于電感器308是濾波電路的一部分，因此流過電感器308的電流與輸出電流有對應(yīng)關(guān)系。在這種情況下，電流檢測單元511可以通過DCR上壓降(直流阻抗壓降)檢測、串聯(lián)Sense電阻檢測、電流互感器檢測之類的技術(shù)實現(xiàn)。在這種情況下，電流檢測單元511可以對通過電感器308的電流進行檢測，并且產(chǎn)生預(yù)定的電壓。這里，由于通過電感器308的電流與輸出電流有對應(yīng)關(guān)系，因此電流檢測單元511產(chǎn)生的預(yù)定電壓與輸出電流對應(yīng)，即，成正比。
驅(qū)動切換控制單元512與電流檢測單元511連接。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換控制單元512可以由電壓比較電路構(gòu)成，并且接收來自電流檢測單元511的電壓作為輸入。此外，驅(qū)動切換控制單元512還可以接收預(yù)定的參考電壓(未示出)作為另一輸入。這里，可以基于需要切換Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流閾值與電流檢測單元511獲得的電壓的大小與輸出電流的大小的比例關(guān)系確定預(yù)定的參考電壓值。這里，例如，驅(qū)動切換控制單元512可以在電流檢測單元511獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓低時產(chǎn)生低電平，而在電流檢測單元511獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓高時產(chǎn)生高電平來作為控制信號。也就是，在提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流大于預(yù)定的輸出電流閾值時，驅(qū)動切換控制單元512輸出高電平。否則驅(qū)動切換控制單元512輸出低電平。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換單元513與驅(qū)動切換控制單元512連接，并且設(shè)置在驅(qū)動單元303、驅(qū)動單元306與MOS管307之間。在本實施例中，驅(qū)動切換單元513可以基于來自驅(qū)動切換控制單元512的控制信號選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元以及Buck電源轉(zhuǎn)換單元。例如，配置驅(qū)動切換單元513使得在控制信號為高電平時選擇來自Buck電源轉(zhuǎn)換 單元的驅(qū)動信號作為輸出，而在控制信號為低電平時選擇來自Linear電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出。具體地，例如，如果在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，電流檢測單元511獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓低于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流低于輸出電流閾值)。此時，驅(qū)動切換控制單元512輸出低電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元513基于低電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元303的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303以及MOS管307組成的Linear電源轉(zhuǎn)換單元被選擇工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。此外，在用戶使用電子設(shè)備(如，調(diào)亮屏幕、運行程序等)時，由于需要提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流變大，驅(qū)動切換控制單元512在與輸出電流對應(yīng)的電壓高于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流高于輸出電流閾值)的情況下，輸出高電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元513基于高電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元306的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306以及MOS管307組成的Buck電源轉(zhuǎn)換單元被選擇來工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。下面將參照圖6描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)。圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的示意方框圖。根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置6包括輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、MOS管307、電感器308、二極管309、輸出電容器310、電流檢測單元611、驅(qū)動切換控制單元612以及驅(qū)動切換單元613。這里，由于輸入端in、輸出端out、反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306、M0S管307、電感器308、二極管309和輸出電容器310的結(jié)構(gòu)和功能與圖3所示的對應(yīng)部件相同或類似，因此這里省略了關(guān)于它們的詳細(xì)描述。
電壓檢測單元611與誤差放大單元的輸出端連接，并且可以檢測誤差放大的輸出電平(即誤差放大信號)并產(chǎn)生與誤差放大信號對應(yīng)(成正比)的電壓。這里，電壓檢測單元611可以是任意類型的電壓檢測電路。這里，由于電子設(shè)備的負(fù)載(等效電阻)在使用過程中發(fā)生變化(如，待機、運行程序等)，并且輸出端out的輸出電壓Vout保持基本恒定，因此，提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流也相應(yīng)發(fā)生變化。在這種情況下，在上面針對Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的描述可知，由于輸出電流的變化導(dǎo)致反饋單元300的反饋電壓產(chǎn)生變化，由此會導(dǎo)致誤差放大單元302產(chǎn)生的誤差放大信號的變化。因此，誤差放大信號的電平顯然與輸出電流的大小對應(yīng)，即成比例關(guān)系，也就是電壓檢測單元611產(chǎn)生的電壓也與輸出電流的大小對應(yīng)，即成比例關(guān)系。驅(qū)動切換控制單元612與電流檢測單元611連接。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換控制單元612可以由電壓比較電路構(gòu)成，并且接 收來自電壓檢測單元611的電壓作為輸入。此外，驅(qū)動切換控制單元612還可以接收預(yù)定的參考電壓(未示出)作為另一輸入。這里，可以基于需要切換Linear和Buck電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流閾值與電流檢測單元611獲得的電壓的大小與輸出電流的大小的比例關(guān)系確定預(yù)定的參考電壓值。這里，例如，驅(qū)動切換控制單元612可以在電流檢測單元611獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓低時產(chǎn)生低電平，而在電流檢測單元611獲得的電壓比預(yù)定的參考電壓高時產(chǎn)生高電平來作為控制信號。也就是，在提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流大于預(yù)定的輸出電流閾值時，驅(qū)動切換控制單元612輸出高電平。否則驅(qū)動切換控制單元612輸出低電平。與針對圖3的描述類似，驅(qū)動切換單元613與驅(qū)動切換控制單元612連接，并且設(shè)置在驅(qū)動單元303、驅(qū)動單元306與MOS管307之間。在本實施例中，驅(qū)動切換單元613可以基于來自驅(qū)動切換控制單元612的控制信號選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元以及Buck電源轉(zhuǎn)換單元。例如，配置驅(qū)動切換單元613使得在控制信號為高電平時選擇來自Buck電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出，而在控制信號為低電平時選擇來自Linear電源轉(zhuǎn)換單元的驅(qū)動信號作為輸出。具體地，例如，如果在電子設(shè)備處于待機狀態(tài)時，電流檢測單元611獲得的與輸出電流對應(yīng)的電壓低于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流低于輸出電流閾值)。此時，驅(qū)動切換控制單元612輸出低電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元613基于低電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元303的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、驅(qū)動單元303以及MOS管307組成的Linear電源轉(zhuǎn)換單元被選擇工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。此外，在用戶使用電子設(shè)備(如，調(diào)亮屏幕、運行程序等)時，由于需要提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流變大，驅(qū)動切換控制單元612在與輸出電流對應(yīng)的電壓高于預(yù)定的參考電壓(其反映輸出電流高于輸出電流閾值)的情況下，輸出高電平信號作為控制信號。在這種情況下，驅(qū)動切換單元613基于高電平的控制信號選擇來自驅(qū)動單元306的驅(qū)動信號作為輸出。因此，由反饋單元300、參考電壓產(chǎn)生單元301、誤差放大單元302、三角波震蕩單元304、脈沖寬度調(diào)制單元305、驅(qū)動單元306以及MOS管307組成的Buck電源轉(zhuǎn)換單元被選擇來工作，并且在保證輸出端out的輸出電壓Vout恒定的同時，基于電子設(shè)備的負(fù)載的變化調(diào)節(jié)提供給電子設(shè)備的負(fù)載的輸出電流。在上面描述了根據(jù)本發(fā)明的第一到第四實施例，通過上述配置，通過檢測與提供給負(fù)載的輸出電流對應(yīng)的參數(shù)(如，與輸出電流對應(yīng)的電壓)來確定輸出電流是否大于預(yù)定的輸出電流閾值，其中在輸出電流大于輸出電流閾值時，Buck電源轉(zhuǎn)換單元具有比Linear電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率。如果在輸出電流(即，提供給負(fù)載的電流)大于輸出電流閾值，則選擇Buck電源轉(zhuǎn)換單元，否則選擇Linear電源轉(zhuǎn)換單元。在這種情況下，根據(jù)提供給負(fù)載的輸出電流的大小選擇合適的電源轉(zhuǎn)換單元來來不同的情況下(如，待機、運行程序、屏幕高亮等)都能提供高電源轉(zhuǎn)換效率，從而改善整個電子設(shè)備的性能。在上面描述了電子設(shè)備中的電源轉(zhuǎn)換裝置的各個實施例。這里，根據(jù)本發(fā)明各個實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置可以設(shè)置在諸如手機、平板電腦或筆記本電腦之類的電子設(shè)備中作為該電子設(shè)備的電源轉(zhuǎn)換裝置。在這種情況下，諸如手機、平板電腦或筆記本電腦之類的電子設(shè)備可以包括電源轉(zhuǎn)換裝置。該電源轉(zhuǎn)換裝置進一步包括輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向負(fù)載提供輸出電壓；第一電源轉(zhuǎn)換單元(Linear)，配置來將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并且使輸出電壓穩(wěn)定；第二電源轉(zhuǎn)換單元(Buck)，配置來將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并且使輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給負(fù)載的輸出電流大于預(yù) 定的輸出電流閾值時，第二電源轉(zhuǎn)換單元具有比第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率；電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元以及第二電源轉(zhuǎn)換單元。具體地，電源轉(zhuǎn)換裝置包括反饋單元，其與輸出端連接，并且配置來基于輸出電壓產(chǎn)生反饋電壓；參考電壓產(chǎn)生單元，配置來產(chǎn)生預(yù)定的參考電壓；誤差放大單元，與反饋單元和參考電壓產(chǎn)生單元連接，并且配置來將反饋電壓和參考電壓之間的電壓差放大并產(chǎn)生誤差放大信號；第一驅(qū)動單元(如圖3中的驅(qū)動單元303)，與誤差放大單元連接，并且配置來將誤差放大信號轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動信號；三角波震蕩單元，配置來產(chǎn)生具有三角波形狀的電壓的三角波信號；脈沖寬度調(diào)制單元，與誤差放大單元和三角波震蕩單元連接，并且配置來基于誤差放大信號和三角波信號產(chǎn)生經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號；第二驅(qū)動單元(如圖3中的驅(qū)動單元306)，與脈沖寬度調(diào)制單元連接，并且配置來將脈沖信號轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動信號；以及金屬氧化物半導(dǎo)體管，設(shè)置在輸入端和輸出端之間，并且在電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元的控制下與第一或第二驅(qū)動單元連接，配置來基于第一驅(qū)動信號或第二驅(qū)動信號調(diào)節(jié)提供給輸出端的輸出電壓。這里需要注意的是，第一電源轉(zhuǎn)換單元包括反饋單元、參考電壓產(chǎn)生單元、誤差放大單元、第一驅(qū)動單元以及金屬氧化物半導(dǎo)體管，并且第二電源轉(zhuǎn)換單元包括反饋單元、參考電壓產(chǎn)生單元、誤差放大單元、三角波震蕩單元、脈沖寬度調(diào)制單元、第二驅(qū)動單元以及金屬氧化物半導(dǎo)體管。此外，第二電源轉(zhuǎn)換單元還可以進一步包括電感器，連接在金屬氧化物半導(dǎo)體管和輸出端之間；二極管，連接在電感器與金屬氧化物半導(dǎo)體管的連接點和地電勢之間；以及輸出電容器，連接在電感器輸出端和地電勢之間。這里，電感器、二極管和電容器配置來濾波從金屬氧化物半導(dǎo)體管輸出的電流。這里，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以進一步包括第一電流檢測單元，連接在電感器和輸出端之間，并且配置來檢測給負(fù)載的輸出電流，并且產(chǎn)生與輸出電流對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與電流檢測單元連接，并且配置來基于與輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號；驅(qū)動切換單元，與驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元與金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于控制信號選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元以及第二電源轉(zhuǎn)換單元。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以進一步包括第二電流檢測單元，連接在金屬氧化物半導(dǎo)體管和輸入端之間，并且配置來對來自輸入端的輸入電流進行檢測，并且產(chǎn)生與輸出電流對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與第二電流檢測單元連接，并且基于與輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號；驅(qū)動切換單元，與驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元與金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于控制信號選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元以及第二電源轉(zhuǎn)換單元。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以進一步包括第三電流檢測單元，與電感器并聯(lián)，并且配置來對通過電感器的電流進行檢測，以獲得與輸出電流對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與第三電流檢測單元連接，并且基于與輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號；驅(qū)動切換單元，與驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在第一驅(qū)動單元、
第二驅(qū)動單元與金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于控制信號選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元以及第二電源轉(zhuǎn)換單元。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元可以進一步包括電壓檢測單元，與誤差放大單元的輸出端連接，配置來對誤差放大單元的輸出電平進行檢測來獲得與輸出電流相對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與電壓檢測單元連接，并且基于與輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號；驅(qū)動切換單元，與驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元與金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于控制信號選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元以及第二電源轉(zhuǎn)換單元。通過上述配置，通過檢測與提供給負(fù)載的輸出電流對應(yīng)的參數(shù)(如，與輸出電流對應(yīng)的電壓)來確定輸出電流是否大于預(yù)定的輸出電流閾值，其中在輸出電流大于輸出電流閾值時，第二(Buck)電源轉(zhuǎn)換單元具有比第一(Linear)電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率。如果在輸出電流(即，提供給負(fù)載的電流)大于輸出電流閾值，則選擇第二電源轉(zhuǎn)換單元，否則選擇第一電源轉(zhuǎn)換單元。在這種情況下，根據(jù)提供給負(fù)載的輸出電流的大小選擇合適的電源轉(zhuǎn)換單元來來不同的情況下(如，待機、運行程序、屏幕高亮等)都能提供高電源轉(zhuǎn)換效率，從而改善整個電子設(shè)備的性能。在上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的各個實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種修改，組合或子組合，并且這樣的修改應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電源轉(zhuǎn)換裝置，包括 輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓； 輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向所述負(fù)載提供輸出電壓； 第一電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定； 第二電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給所述負(fù)載的輸出電流大于第一閾值時，所述第二電源轉(zhuǎn)換單兀具有比所述第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率； 電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
2.如權(quán)利要求I所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第一和第二電源轉(zhuǎn)換單元包括 反饋單元，與輸出端連接，并且配置來基于所述輸出電壓產(chǎn)生反饋電壓； 參考電壓產(chǎn)生單兀，配置來產(chǎn)生第一參考電壓； 誤差放大單元，與所述反饋單元和所述參考電壓產(chǎn)生單元連接，并且配置來將所述反饋電壓和所述參考電壓之間的電壓差放大并產(chǎn)生誤差放大信號； 第一驅(qū)動單元，與所述誤差放大單元連接，并且配置來將所述誤差放大信號轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動信號； 三角波震蕩單元，配置來產(chǎn)生具有三角波形狀的電壓的三角波信號； 脈沖寬度調(diào)制單元，與所述誤差放大單元和所述三角波震蕩單元連接，并且配置來基于所述誤差放大信號和所述三角波信號產(chǎn)生經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號； 第二驅(qū)動單元，與所述脈沖寬度調(diào)制單元連接，并且配置來將所述脈沖信號轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動信號；以及 金屬氧化物半導(dǎo)體管，設(shè)置在所述輸入端和輸出端之間，并且在所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元的控制下與所述第一或第二驅(qū)動單元連接，配置來基于所述第一驅(qū)動信號或所述第二驅(qū)動信號調(diào)節(jié)提供給所述輸出端的輸出電壓， 其中所述第一電源轉(zhuǎn)換單元包括所述反饋單元、所述參考電壓產(chǎn)生單元、所述誤差放大單元、所述第一驅(qū)動單元以及所述金屬氧化物半導(dǎo)體管，并且第二電源轉(zhuǎn)換單元包括所述反饋單元、所述參考電壓產(chǎn)生單元、所述誤差放大單元、所述三角波震蕩單元、所述脈沖寬度調(diào)制單元、所述第二驅(qū)動單元以及所述金屬氧化物半導(dǎo)體管。
3.如權(quán)利要求2所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述第二電源轉(zhuǎn)換單元進一步包括 電感器，連接在所述金屬氧化物半導(dǎo)體管和所述輸出端之間；以及 二極管，連接在所述電感器與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管的連接點和地電勢之間， 輸出電容器，連接在所述電感器輸出端和地電勢之間， 其中所述電感器、所述二極管和所述電容器配置來濾波從所述金屬氧化物半導(dǎo)體管輸出的電流。
4.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第一電流檢測單元，連接在所述電感器和所述輸出端之間，并且配置來提供給所述負(fù)載的輸出電流進行檢測，并且產(chǎn)生與所述輸出電流對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述電流檢測單元連接，并且配置來基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
5.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第二電流檢測單元，連接在所述金屬氧化物半導(dǎo)體管和所述輸入端之間，并且配置來對來自所述輸入端的輸入電流進行檢測，并且產(chǎn)生與輸出電流對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述第二電流檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
6.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第三電流檢測單元，與所述電感器并聯(lián)，并且配置來對通過所述電感器的電流進行檢測，以獲得與輸出電流對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與所述第三電流檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
7.如權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換裝置，其中電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 電壓檢測單元，與所述誤差放大單元的輸出端連接，配置來對誤差放大單元的輸出電平進行檢測來獲得與輸出電流相對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述電壓檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
8.—種電子設(shè)備,包括 電源轉(zhuǎn)換裝置，包括 輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓； 輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向所述負(fù)載提供輸出電壓； 第一電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定； 第二電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給所述負(fù)載的輸出電流大于第一閾值時，所述第二電源轉(zhuǎn)換單兀具有比所述第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率； 電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中所述第一和第二電源轉(zhuǎn)換單元包括反饋單元，與輸出端連接，并且配置來基于所述輸出電壓產(chǎn)生反饋電壓； 參考電壓產(chǎn)生單兀，配置來產(chǎn)生第一參考電壓； 誤差放大單元，與所述反饋單元和所述參考電壓產(chǎn)生單元連接，并且配置來將所述反饋電壓和所述參考電壓之間的電壓差放大并產(chǎn)生誤差放大信號； 第一驅(qū)動單元，與所述誤差放大單元連接，并且配置來將所述誤差放大信號轉(zhuǎn)換為第一驅(qū)動信號； 三角波震蕩單元，配置來產(chǎn)生具有三角波形狀的電壓的三角波信號； 脈沖寬度調(diào)制單元，與所述誤差放大單元和所述三角波震蕩單元連接，并且配置來基于所述誤差放大信號和所述三角波信號產(chǎn)生經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制的脈沖信號； 第二驅(qū)動單元，與所述脈沖寬度調(diào)制單元連接，并且配置來將所述脈沖信號轉(zhuǎn)換為第二驅(qū)動信號；以及 金屬氧化物半導(dǎo)體管，設(shè)置在所述輸入端和輸出端之間，并且在所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元的控制下與所述第一或第二驅(qū)動單元連接，配置來基于所述第一驅(qū)動信號或所述第二驅(qū)動信號調(diào)節(jié)提供給所述輸出端的輸出電壓， 其中所述第一電源轉(zhuǎn)換單元包括所述反饋單元、所述參考電壓產(chǎn)生單元、所述誤差放大單元、所述第一驅(qū)動單元以及所述金屬氧化物半導(dǎo)體管，并且第二電源轉(zhuǎn)換單元包括所述反饋單元、所述參考電壓產(chǎn)生單元、所述誤差放大單元、所述三角波震蕩單元、所述脈沖寬度調(diào)制單元、所述第二驅(qū)動單元以及所述金屬氧化物半導(dǎo)體管。
10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中所述第二電源轉(zhuǎn)換單元進一步包括 電感器，連接在所述金屬氧化物半導(dǎo)體管和所述輸出端之間；以及 二極管，連接在所述電感器與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管的連接點和地電勢之間， 輸出電容器，連接在所述電感器輸出端和地電勢之間， 其中所述電感器、所述二極管和所述電容器配置來濾波從所述金屬氧化物半導(dǎo)體管輸出的電流。
11.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第一電流檢測單元，連接在所述電感器和所述輸出端之間，并且配置來檢測給所述負(fù)載的輸出電流，并且產(chǎn)生與所述輸出電流對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述電流檢測單元連接，并且配置來基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
12.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第二電流檢測單元，連接在所述金屬氧化物半導(dǎo)體管和所述輸入端之間，并且配置來對來自所述輸入端的輸入電流進行檢測，并且產(chǎn)生與輸出電流對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述第二電流檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
13.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 第三電流檢測單元，與所述電感器并聯(lián)，并且配置來對通過所述電感器的電流進行檢測，以獲得與輸出電流對應(yīng)的電壓；驅(qū)動切換控制單元，與所述第三電流檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
14.如權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元進一步包括 電壓檢測單元，與所述誤差放大單元的輸出端連接，配置來對誤差放大單元的輸出電平進行檢測來獲得與輸出電流相對應(yīng)的電壓； 驅(qū)動切換控制單元，與所述電壓檢測單元連接，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的電壓產(chǎn)生控制信號； 驅(qū)動切換單元，與所述驅(qū)動切換控制單元連接，并且設(shè)置在所述第一驅(qū)動單元、所述第二驅(qū)動單元與所述金屬氧化物半導(dǎo)體管之間，配置來基于所述控制信號選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
全文摘要
電源轉(zhuǎn)換裝置和包含電源轉(zhuǎn)換裝置的電子設(shè)備，所述電源轉(zhuǎn)換裝置包括輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；輸出端，配置來與負(fù)載連接，并且向所述負(fù)載提供輸出電壓；第一電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定；第二電源轉(zhuǎn)換單元，配置來將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為所述輸出電壓，并且使所述輸出電壓穩(wěn)定，其中在提供給所述負(fù)載的輸出電流大于第一閾值時，所述第二電源轉(zhuǎn)換單元具有比所述第一電源轉(zhuǎn)換單元更高的電源轉(zhuǎn)換效率；電源轉(zhuǎn)換單元選擇單元，配置來檢測與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)，并且基于與所述輸出電流對應(yīng)的參數(shù)選擇所述第一電源轉(zhuǎn)換單元以及所述第二電源轉(zhuǎn)換單元。
文檔編號H02M3/158GK102723867SQ201110077560
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者楊明盛 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司