本发明涉及一种电源转换器,特别是涉及一种具有充电泵变频机制的电源转换器。
背景技术:
1、对于外部电子装置而言,电源转换器为不可缺少的装置。电源转换器用以调整电力,并供应调整后的电力给电子装置。在电源转换器中,上桥驱动电路依据控制电路所输出的控制信号来驱动上桥开关运作,而充电泵供电给上桥驱动电路以供其驱动上桥开关所需。
2、然而,电源转换器的充电泵是维持固定默认频率,来充电上桥驱动电路。若电源转换器的充电泵默认维持低固定频率来供电给上桥驱动电路驱动上桥开关,上桥驱动电路无法更快速地拉升上桥开关的电压。相反地,若为了快速拉升上桥开关的电压而电源转换器的充电泵默认维持高频率来供电给上桥驱动电路,则充电泵会因长时间维持高固定频率来供电给上桥驱动电路,使得上桥驱动电路长时间持续高频切换上桥开关,导致高电磁干扰(electromagnetic interference,emi)生成。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种具有充电泵变频机制的电源转换器,包含上桥开关、下桥开关、控制电路、下桥驱动电路、脉冲信号生成电路、时脉生成器电路以及充电泵。所述上桥开关的第一端连接一输入电压源。所述下桥开关的第一端连接所述上桥开关的第二端。所述下桥开关的第二端接地。所述控制电路配置为输出一上桥控制信号以及一下桥控制信号。所述下桥驱动电路连接所述下桥开关的控制端以及所述控制电路。所述下桥驱动电路配置为依据所述下桥控制信号以输出一下桥驱动信号至所述下桥开关的控制端。上桥驱动电路连接所述上桥开关的控制端以及所述控制电路。所述上桥驱动电路配置为依据所述上桥控制信号以输出一上桥驱动信号至所述上桥开关的控制端。所述脉冲信号生成电路连接所述控制电路。所述脉冲信号生成电路配置为依据所述上桥控制信号的电平以决定是否在一高侧脉冲致能信号中生成脉冲,输出所述高侧脉冲致能信号。所述时脉生成器电路连接所述脉冲信号生成电路。所述时脉生成器电路配置为依据所述高侧脉冲致能信号是否有脉冲,以决定一时脉信号的频率,输出所述时脉信号。所述充电泵连接所述时脉生成器电路以及所述上桥驱动电路。所述充电泵配置为依据所述时脉信号的频率,以决定供电给所述上桥驱动电路的频率。所述充电泵充电所述上桥驱动电路以提供所述上桥驱动电路驱动所述上桥开关和拉升所述上桥开关的控制端的电压所需。
2、在实施例中,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路。所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力。以将所述上桥开关的控制端的电压从一初始电压拉升至高于所述输入电压源的输入电压,到达所述充电信号的电压。
3、在实施例中,当所述控制电路输出的所述上桥控制信号为低电平时,所述脉冲信号生成电路输出低电平的所述高侧脉冲致能信号,所述时脉生成器电路依据所述高侧脉冲致能信号的低电平以输出低频的所述时脉信号至所述充电泵。
4、在实施例中,当所述控制电路输出的所述上桥控制信号为高电平时,所述脉冲信号生成电路输出具有脉冲的所述高侧脉冲致能信号,所述时脉生成器电路依据所述高侧脉冲致能信号的脉冲以输出高频的所述时脉信号至所述充电泵。
5、在实施例中,所述时脉生成器电路,在所述高侧脉冲致能信号的脉冲的工作周期以外的时间内,所输出的所述时脉信号的频率为第一参考频率。所述时脉生成器电路,在所述高侧脉冲致能信号的脉冲的工作周期内,所输出的所述时脉信号的频率为第二参考频率。所述第二参考频率高于所述第一参考频率。
6、在实施例中,所述充电泵包含第一电容。所述第一电容的第一端连接所述输入电压源以及所述上桥驱动电路。所述第一电容的第二端接地。
7、在实施例中,所述充电泵还包含第二电容。所述第二电容的第一端连接所述输入电压源。所述第二电容的第二端连接所述第一电容的第一端。
8、在实施例中,所述充电泵还包含第一开关组件。所述第一开关组件的第一端连接所述输入电压源。所述第一开关组件的第二端连接所述第二电容的第一端。所述第一开关组件的控制端连接所述时脉生成器电路的输出端。
9、在实施例中,所述充电泵还包含第二开关组件。所述第二开关组件的第一端连接所述第二电容的第二端。所述第二开关组件的第二端连接所述第一电容的第一端。所述第二开关组件的控制端连接所述时脉生成器电路的输出端。
10、在实施例中,所述充电泵还包含第三开关组件。所述第三开关组件的第一端连接所述输入电压源。所述第三开关组件的第二端连接所述第二电容的第二端。所述第三开关组件的控制端连接所述时脉生成器电路的输出端。
11、在实施例中,所述充电泵还包含第四开关组件。所述第四开关组件的第一端连接所述第二电容的第一端。所述第四开关组件的第二端耦接一参考电压。所述第四开关组件的控制端连接所述时脉生成器电路的输出端。
12、另外,本发明提供一种具有充电泵变频机制的电源转换器,包含上桥开关、下桥开关、控制电路、下桥驱动电路、高侧开关检测电路、时脉生成器电路以及充电泵。所述上桥开关的第一端连接一输入电压源。所述下桥开关的第一端连接所述上桥开关的第二端。所述下桥开关的第二端接地。所述控制电路配置为输出一上桥控制信号以及一下桥控制信号。所述下桥驱动电路连接所述下桥开关的控制端以及所述控制电路。所述下桥驱动电路配置为依据所述下桥控制信号以输出一下桥驱动信号至所述下桥开关的控制端。所述上桥驱动电路连接所述上桥开关的控制端以及所述控制电路。所述上桥驱动电路配置为依据所述上桥控制信号以输出一上桥驱动信号至所述上桥开关的控制端。所述高侧开关检测电路连接所述上桥开关的控制端。高侧开关检测电路配置为检测所述上桥开关的控制端的电压,以输出一高侧控制检测信号。时脉生成器电路连接所述高侧开关检测电路。所述时脉生成器电路配置为依据所述高侧控制检测信号,以决定一时脉信号的频率,输出所述时脉信号。所述充电泵连接所述时脉生成器电路以及所述上桥驱动电路。充电泵配置为依据所述时脉信号的频率,以决定供电给所述上桥驱动电路的频率。所述充电泵充电所述上桥驱动电路以提供所述上桥驱动电路拉升所述上桥开关的控制端的电压所需的电力。
13、在实施例中,当所述高侧开关检测电路检测到所述上桥开关的控制端的电压到达一目标电压时,所述时脉生成器电路降低输出至所述充电泵的所述时脉信号的频率。
14、在实施例中,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路,所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力以拉升所述上桥开关的控制端的电压至所述目标电压,所述高侧开关检测电路设定所述目标电压等于所述充电信号的电压。
15、在实施例中,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路,所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力,以拉升所述上桥开关的控制端的电压至所述目标电压,所述高侧开关检测电路设定所述目标电压与所述充电信号的电压之间的差值低于一电压差门限值。
16、在实施例中,所述高侧开关检测电路配置为检测所述上桥开关的第二端的电压,计算所述上桥开关的控制端的电压与所述上桥开关的第二端的电压之间的差值,以输出所述高侧控制检测信号。
17、在实施例中,当所述高侧开关检测电路检测到所述上桥开关的控制端的电压与所述上桥开关的第二端的电压之间的差值到达一目标电压时,所述时脉生成器电路依据所述高侧控制检测信号以降低输出至所述充电泵的所述时脉信号的频率。
18、如上所述,本发明提供一种具有充电泵变频机制的电源转换器,其适当改变供电给充电泵的时脉信号的频率,以切换充电泵的充电频率。例如,在本发明的电源转换器中,上桥驱动电路依据控制电路上桥控制信号以驱动上桥开关运作并拉升上桥开关的控制端的电压时,将提供给充电泵的时脉信号切换至高频,充电泵依据高频的时脉信号以快速地供电给上桥驱动电路,使上桥驱动电路能够快速地将上桥开关的控制端的电压拉升至目标电压。而在本发明的电源转换器的上桥开关的控制端的电压拉升至目标电压之后,则将时脉信号切换回低频,以防止上桥开关因长时间高频运作而生成电磁干扰(electromagneticinterference,emi)。
19、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与图式,然而所提供的图式仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
1.一种具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述的具有充电泵变频机制的电源转换器包含:
2.根据权利要求1所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路,所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力,以将所述上桥开关的控制端的电压从一初始电压拉升至高于所述输入电压源的输入电压,到达所述充电信号的电压。
3.根据权利要求1所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,当所述控制电路输出的所述上桥控制信号为低电平时,所述脉冲信号生成电路输出低电平的所述高侧脉冲致能信号,所述时脉生成器电路依据所述高侧脉冲致能信号的低电平以输出低频的所述时脉信号至所述充电泵。
4.根据权利要求3所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,当所述控制电路输出的所述上桥控制信号为高电平时,所述脉冲信号生成电路输出具有脉冲的所述高侧脉冲致能信号,所述时脉生成器电路依据所述高侧脉冲致能信号的脉冲以输出高频的所述时脉信号至所述充电泵。
5.根据权利要求1所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述时脉生成器电路,在所述高侧脉冲致能信号的脉冲的工作周期以外的时间内,所输出的所述时脉信号的频率为第一参考频率;
6.根据权利要求1所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵包含:
7.根据权利要求6所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵还包含:
8.根据权利要求7所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵还包含:
9.根据权利要求8所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵还包含:
10.根据权利要求9所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵还包含:
11.根据权利要求10所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵还包含:
12.一种具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述的具有充电泵变频机制的电源转换器包含:
13.根据权利要求12所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,当所述高侧开关检测电路检测到所述上桥开关的控制端的电压到达一目标电压时,所述时脉生成器电路降低输出至所述充电泵的所述时脉信号的频率。
14.根据权利要求13所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路,所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力以拉升所述上桥开关的控制端的电压至所述目标电压,所述高侧开关检测电路设定所述目标电压等于所述充电信号的电压。
15.根据权利要求13所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述充电泵输出一充电信号至所述上桥驱动电路,所述上桥驱动电路使用所述充电信号的电力,以拉升所述上桥开关的控制端的电压至所述目标电压,所述高侧开关检测电路设定所述目标电压与所述充电信号的电压之间的差值低于一电压差门限值。
16.根据权利要求12所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,所述高侧开关检测电路配置为检测所述上桥开关的第二端的电压,计算所述上桥开关的控制端的电压与所述上桥开关的第二端的电压之间的差值,以输出所述高侧控制检测信号。
17.根据权利要求16所述的具有充电泵变频机制的电源转换器,其特征在于,当所述高侧开关检测电路检测到所述上桥开关的控制端的电压与所述上桥开关的第二端的电压之间的差值到达一目标电压时,所述时脉生成器电路依据所述高侧控制检测信号以降低输出至所述充电泵的所述时脉信号的频率。