充電器集成電路和電子裝置的制造方法
【專利摘要】提供一種充電器集成電路和電子裝置。所述充電器集成電路包括：DC-DC轉(zhuǎn)換器，被配置為接收輸入電壓并通過用于對電池進(jìn)行充電的切換操作來產(chǎn)生輸出電壓；充電控制器，被配置為控制所述切換操作，使得根據(jù)輸入電壓的電平而通過可變的充電路徑向電池提供輸出電壓。
【專利說明】充電器集成電路和電子裝置
[0001 ] 本專利申請要求于2015年2月27日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2015-0028156號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)。所述韓國專利申請的全部公開通過引用包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明構(gòu)思涉及一種DC-DC轉(zhuǎn)換器、一種充電器集成電路和包括所述充電器集成電路的電子裝置以及使用所述裝置的電池充電方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年，隨著電子裝置的發(fā)展，能夠交換信息或數(shù)據(jù)的電子裝置多種多樣。電子裝置可使用電池(其中，能夠通過電源的技術(shù)手段來對所述電池進(jìn)行充電)來提供移動性的益處。電池的容量有限，并且用戶可在電池的剩余電量耗盡之前適當(dāng)?shù)貙﹄姵爻潆?。通常，能夠?yàn)殡姵爻潆姷某潆娖?TA:旅行適配器)將IlOV至220V的AC電力或來自于其它電源裝置(例如，計算機(jī))的電力轉(zhuǎn)換為對電池充電所需的DC電力以并將該電力提供給電子裝置，并且所述電子裝置使用由電池充電器轉(zhuǎn)換的DC電力對電池進(jìn)行充電。
[0004]近年，已使用一種用于增大充電電流的方法來減少對電池進(jìn)行充電所耗費(fèi)的時間。然而，在這種情況下，通過組成充電器的電路元件可能發(fā)生電力損失。另外，在使用充電電壓較高的充電器的情況下，可能減少在充電器中發(fā)生的電力損失，但是在電子裝置的充電電路中仍可能發(fā)生電力損耗。換言之，從充電器提供的高充電電壓可能通過被包括在電子裝置的充電電路中的充電電路的電路元件而損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換器、一種充電器集成電路和包括所述充電器集成電路的電子裝置及其電池充電方法，所述電池充電方法能夠以高速和提供的充電效率對電池進(jìn)行充電。
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的一個方面旨在提供一種充電器集成電路，所述充電器集成電路包括= DC-DC轉(zhuǎn)換器，被配置為接收輸入電壓并通過用于對電池進(jìn)行充電的切換操作而產(chǎn)生輸出電壓;充電控制器，被配置為控制所述切換操作，從而通過根據(jù)輸入電壓的電平而不同的充電路徑向電池提供輸出電壓。
[0007]DC-DC轉(zhuǎn)換器可以是輸出電壓高于輸入電壓的升壓轉(zhuǎn)換器。
[0008]DC-DC轉(zhuǎn)換器可以是輸出電壓低于輸入電壓的降壓轉(zhuǎn)換器。
[0009]DC-DC轉(zhuǎn)換器可包括:雙電平降壓轉(zhuǎn)換器，被配置為通過切換輸入電壓和OV來產(chǎn)生輸出電壓;三電平降壓轉(zhuǎn)換器，被配置為通過在輸入電壓、輸入電壓的一半和OV之間進(jìn)行切換，來產(chǎn)生輸出電壓。
[0010]當(dāng)輸入電壓的值小于預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器可作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。
[0011]當(dāng)輸入電壓的值大于或等于預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器可作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。
[0012]雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器可以是彼此獨(dú)立的。
[0013]雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器可以是彼此共享的組件。
[0014]雙電平降壓轉(zhuǎn)換器可通過在輸入電壓和OV之間進(jìn)行切換，來控制占空比。
[0015]三電平降壓轉(zhuǎn)換器可通過在輸入電壓的一半和OV之間進(jìn)行切換或通過在輸入電壓的一半和輸入電壓之間進(jìn)行切換，來控制占空比和電平。
[0016]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的另一方面旨在提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括:混合電平切換電路，被配置為接收輸入電壓，并響應(yīng)于控制信號而執(zhí)行切換操作以產(chǎn)生輸出電壓;低通濾波器，被配置為對輸出電壓進(jìn)行平滑。根據(jù)輸入電壓的電平執(zhí)行不同的切換操作。
[0017]當(dāng)輸入電壓的值小于預(yù)定值時，執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換器作為雙電平轉(zhuǎn)換器而操作的第一切換操作。當(dāng)輸入電壓的值大于或等于預(yù)定值時，執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換器作為三電平轉(zhuǎn)換器而操作的第二切換操作。根據(jù)第一切換操作形成的第一充電路徑與根據(jù)第二切換操作形成的第二充電路徑不同。
[0018]DC-DC轉(zhuǎn)換器可包括:混合電平切換電路，被配置為接收輸入電壓，并響應(yīng)于第一控制信號至第四控制信號而執(zhí)行雙電平切換操作或三電平切換操作；電感器，被配置為接收混合電平切換電路的輸出節(jié)點(diǎn)電壓；電容器，連接在所述電感器與地端之間。混合電平切換電路可包括:第一晶體管，響應(yīng)于第一控制信號而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)以接收輸入電壓;第二晶體管，響應(yīng)于第二控制信號，而連接第一節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)；第三晶體管，響應(yīng)于第三控制信號，而連接輸出節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)；第四晶體管，響應(yīng)于第四控制信號，而連接第二節(jié)點(diǎn)和地端；比較電容器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間；比較器，被配置為放大第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓以輸出比較電壓。
[0019]充電控制器可包括:控制因子選擇器，被配置為接收輸入電壓、輸入電流、溫度和電池電壓中的至少一個;放大器，被配置為通過對因子電壓與參考電壓進(jìn)行比較，來輸出誤差電壓;控制信號產(chǎn)生器，被配置為響應(yīng)于誤差電壓而產(chǎn)生與輸入電壓的電平相應(yīng)的第一控制信號至第四控制信號。
[0020]混合電平切換電路可包括:PMOS晶體管，響應(yīng)于輔助PMOS控制信號而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn);NMOS晶體管，響應(yīng)于輔助NMOS控制信號而連接第二節(jié)點(diǎn)和地端。
[0021]第一控制信號至第四控制信號可使用相應(yīng)的電平位移器和柵極驅(qū)動器而被分別傳輸至第一晶體管至第四晶體管的柵極。
[0022]充電控制器還可包括電平選擇器。電平選擇器可包括:第一比較器，被配置為通過將輸入電壓與參考電壓進(jìn)行比較來產(chǎn)生切換模式使能信號；第二比較器，被配置為響應(yīng)于所述切換模式使能信號，而通過將輸入電壓與比較電壓進(jìn)行比較來產(chǎn)生三電平使能信號。
[0023]充電控制器可產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號，從而當(dāng)比較電壓大于或等于預(yù)定電壓時，第一晶體管至第四晶體管執(zhí)行切換操作。
[0024]充電控制器可產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號，從而當(dāng)比較電壓小于所述預(yù)定電壓時，第一晶體管和第四晶體管導(dǎo)通，而第二晶體管和第三晶體管截止。
[0025]與充電路徑相應(yīng)的切換頻率可彼此不同。
[0026]本發(fā)明構(gòu)思的另一示例實(shí)施例旨在提供一種電子裝置，包括:電池;充電器集成電路，被配置為接收輸入電壓，并產(chǎn)生用于對電池進(jìn)行充電的輸出電壓。所述充電器集成電路包括響應(yīng)于輸入電壓的電平而作為2電平降壓轉(zhuǎn)換器和3電平降壓轉(zhuǎn)換器之一而操作的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0027]所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可包括:混合電平切換電路，被配置為接收輸入電壓并響應(yīng)于第一控制信號至第四控制信號而執(zhí)行雙電平切換操作或三電平切換操作；電感器，被配置為接收混合電平切換電路的輸出節(jié)點(diǎn)電壓；電容器，連接在電感器和地端之間接。混合電平切換電路可包括:第一晶體管，響應(yīng)于第一控制信號而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)以接收輸入電壓;第二晶體管，響應(yīng)于第二控制信號，連接第一節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn);第三晶體管，響應(yīng)于第三控制信號，連接輸出節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)；第四晶體管，響應(yīng)于第四控制信號，連接第二節(jié)點(diǎn)和地端；比較電容器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間；比較器，被配置為放大第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓以輸出比較電壓。
[0028]用于三電平降壓轉(zhuǎn)換器的操作的切換頻率低于用于雙電平降壓轉(zhuǎn)換器的操作的切換頻率。
[0029]所述電子裝置還可包括:電源管理芯片，被配置為從電池接收電池電壓，以產(chǎn)生并管理驅(qū)動所需的電源電壓。
[0030]所述電子裝置還可包括:應(yīng)用處理器;第一電源管理芯片，被配置為從電池接收電池電壓以管理驅(qū)動應(yīng)用處理器所需的至少一個第一電力；調(diào)制解調(diào)器芯片，被配置為執(zhí)行有線和/或無線通信;第二電源管理芯片，被配置為從電池接收電池電壓以管理驅(qū)動調(diào)制解調(diào)器芯片所需的至少一個第二電力。
[0031]所述電子裝置還可包括:應(yīng)用處理器;升降壓電路，被配置為從電池接收電池電壓以產(chǎn)生將提供給所述應(yīng)用處理器的電壓。
[0032]所述電子裝置還可包括:無線電充電器，被配置為接收無線電信號以產(chǎn)生輸入電壓。
[OO3 3 ]本發(fā)明構(gòu)思的另一不例實(shí)施例意在提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括:混合電平切換電路，被配置為通過響應(yīng)于第一控制信號而執(zhí)行第一切換操作來產(chǎn)生與雙電平降壓轉(zhuǎn)換器操作相應(yīng)的第一輸出電壓，或者通過響應(yīng)于第二控制信號執(zhí)行第二切換操作來產(chǎn)生與三電平降壓轉(zhuǎn)換器操作相應(yīng)的第二輸出電壓;低通濾波器，被配置為對第一輸出電壓或第二輸出電壓進(jìn)行平滑。
[0034]本發(fā)明構(gòu)思的另一示例實(shí)施例旨在提供一種充電器集成電路的電池充電方法，包括:檢測輸入電壓的電平;選擇與輸入電壓的電平相應(yīng)的降壓轉(zhuǎn)換器;使用選擇的降壓轉(zhuǎn)換器對電池進(jìn)行充電。
[0035]所述選擇降壓轉(zhuǎn)換器的步驟可包括:當(dāng)輸入電壓的電平大于或等于預(yù)定電平時，選擇三電平降壓轉(zhuǎn)換器;當(dāng)輸入電壓的電平小于所述預(yù)定電平時，選擇雙電平降壓轉(zhuǎn)換器。
[0036]根據(jù)如上所述的依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，DC-DC轉(zhuǎn)換器、充電器集成電路和具有充電器集成電路的電子裝置及其電池充電方法，通過使用根據(jù)輸入電壓的充電電平而彼此不同的路徑對電池進(jìn)行充電，從而進(jìn)行高速充電，最大化充電效率。
【附圖說明】
[0037]本發(fā)明構(gòu)思的前述和其它特征將通過如附圖所示從本發(fā)明構(gòu)思的非限制的示例實(shí)施例的更具體描述中清楚，在所述附圖中，貫穿不同的視圖，相同的標(biāo)號指示相同的組件。附圖無需按比例繪制，反而著重示出本發(fā)明構(gòu)思的說明。在附圖中:
[0038]圖1是示出用于解釋本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的示圖；
[0039]圖2是示出圖1中示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器的第一充電路徑的框圖；
[0040]圖3是示出圖1中示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器的第二充電路徑的框圖；
[0041 ]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖；
[0042]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的框圖；
[0043]圖6是示出當(dāng)圖5的DC-DC轉(zhuǎn)換器作為2電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作時根據(jù)占空比的節(jié)點(diǎn)(LX)的示例性波形的示圖；
[0044]圖7是示出當(dāng)圖5的DC-DC轉(zhuǎn)換器作為3電平降壓轉(zhuǎn)換器操作時根據(jù)占空比的節(jié)點(diǎn)(LX)的示例性波形的示圖；
[0045]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一示例實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖；
[0046]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電控制器的電平選擇器的示圖；
[0047]圖10是示出當(dāng)輸入電壓在增大時DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入輸出波形的時序圖；
[0048]圖11是示出當(dāng)輸入電壓減小時DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入輸出波形的時序圖；
[0049]圖12是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的第一實(shí)施例的框圖；
[0050]圖13是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一不例實(shí)施例的框圖；
[0051]圖14是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一不例實(shí)施例的框圖；
[0052]圖15是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一不例實(shí)施例的框圖；
[0053]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電池充電方法的實(shí)施例的流程圖；
[0054]圖17是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電池充電方法的示例實(shí)施例的流程圖；
[0055]圖18是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的無線充電器的電子裝置的示例實(shí)施例的框圖；
[0056]圖19是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的無線充電器的電子裝置的示例實(shí)施例的框圖；
[0057]圖20是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的無線充電器的電子裝置的示例實(shí)施例的框圖；
[0058]圖21是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的移動裝置的電力系統(tǒng)的框圖；
[0059]圖22是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的移動裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]在這里公開了本發(fā)明構(gòu)思的詳細(xì)示例實(shí)施例。然而，這里公開的具體的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)僅代表描述本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的目的。而本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例可以以許多可選形式被實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為僅限于這里闡述的實(shí)施例。相反，提供根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的這些示例實(shí)施例以使本公開將是徹底和完全的，并將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明構(gòu)思的范圍。由于本發(fā)明構(gòu)思允許各種改變和許多實(shí)施例，所以將在附圖中示出具體實(shí)施例并將在書面描述中詳細(xì)描述具體實(shí)施例。但是，這并非意圖將本發(fā)明構(gòu)思限制于特定模式的實(shí)施，而將理解的是，不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和技術(shù)范圍的所有改變、等同物和替代物被包含在本發(fā)明構(gòu)思中。相同的參考標(biāo)號始終表示相同的元件。為本發(fā)明構(gòu)思的清晰起見，結(jié)構(gòu)的尺寸可能大于或小于真實(shí)結(jié)構(gòu)。
[0061]將理解的是，并不意圖將本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例限制于公開的特定形式，而正相反，本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例將涵蓋落入本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代物。貫穿附圖的描述，相同的標(biāo)號表示相同的元件。
[0062]將理解的是，雖然術(shù)語第一、第二等可在這里使用以描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件與另一元件區(qū)分。例如，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同理，第二元件可被稱為第一元件。如在這里使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個關(guān)聯(lián)的所列項目的任何和所有組入口 ο
[0063]將理解的是，當(dāng)元件被表示為“連接”或者“結(jié)合”到另一元件時，該元件可直接連接到或者直接結(jié)合到所述另一元件，或者可能存在中間元件。與此相反，當(dāng)元件被表示為“直接連接”或者“直接結(jié)合”到另一元件時，不存在中間元件。用來描述元件之間關(guān)系的其它詞語應(yīng)該以同樣的方式被解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。
[0064]這里使用的專業(yè)術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例的目的，并不意圖限制本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例。如在這里使用的，除非上下文明確地另有指示，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還將理解，當(dāng)在這里使用術(shù)語“包括”和/或“包含”時，說明存在闡述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。還應(yīng)注意，在一些可選實(shí)施中，提及的功能/動作可不以圖中指出的順序發(fā)生。例如，根據(jù)涉及的功能/作用，相繼示出的兩幅圖實(shí)際可以實(shí)質(zhì)上同時被執(zhí)行或有時可以以相反的順序被執(zhí)行。
[0065]除非另有定義，否則這里使用的全部術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的通常理解相同的含義。還將理解，除非在這里明確地定義，否則術(shù)語(諸如在通用字典中定義的術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域和/或本說明書的上下文中的含義一致的含義，而不應(yīng)被解釋為理想化或過于正式的意義。
[0066]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路100的示圖。參照圖1，充電器10(例如，旅行適配器(TA))可將電源(例如，AC 110-220V)或來自于其它電源裝置(例如，計算機(jī))的電力轉(zhuǎn)換為對電池進(jìn)行充電所需的DC電力。
[0067]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，充電器集成電路100可包括DC-DC轉(zhuǎn)換器120和充電控制器140。
[0068]DC-DC轉(zhuǎn)換器120可接收輸入電壓Vin并可通過用于對電池20進(jìn)行充電的切換操作而產(chǎn)生輸出電壓。具體地，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可被提供有多條充電路徑，并且可通過切換操作而改變充電路徑。充電控制器140可控制切換操作，從而通過根據(jù)輸入電壓Vin的電平而改變的路徑將輸出電壓輸出到電池20。
[0069]當(dāng)輸入電壓Vin的值小于預(yù)定值時，充電控制器140可控f|jljDC-DC轉(zhuǎn)換器120通過第一充電路徑對電池20進(jìn)行充電。此外，當(dāng)輸入電壓Vin的值大于或等于預(yù)定值時，充電控制器140可控制DC-DC轉(zhuǎn)換器120通過第二充電路徑對電池20進(jìn)行充電。這里，第二充電路徑可與第一充電路徑不同。
[0070]充電器集成電路100可包括:欠壓鎖定(UVLO)功能、過流保護(hù)(OCP)功能、過壓保護(hù)(OVP)功能、用于減小浪涌電流的內(nèi)部軟啟動功能、折返電流限制功能、用于短路保護(hù)的打嗝模式(hiccup-mode)功能和過熱阻斷(過溫保護(hù):0ΤΡ)功能，從而即使在省電條件下也能正常運(yùn)作。在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，充電器集成電路100可包括漏極開路(open-drain)的電源正常(PG)引腳。
[0071]當(dāng)檢測到便于攜帶(OTG)裝置的連接時，充電器集成電路100可包括用于對電池20進(jìn)行充電的路徑和其它充電路徑。
[0072]—般的充電器集成電路可不考慮輸入電壓VIN的電平而通過同樣的充電路徑對電池進(jìn)行充電。此時，當(dāng)輸入電壓Vin高于特定電壓時，輸入電壓Vin可以以最大充電效率來進(jìn)行充電，但是當(dāng)輸入電壓VIN低于該特定電壓時，充電效率可能顯著降低。然而，本發(fā)明構(gòu)思的充電器集成電路100可通過基于輸入電壓Vin的電平而選擇用于優(yōu)化充電效率的充電路徑并通過所選擇的充電路徑對電池20進(jìn)行充電，來優(yōu)化不考慮輸入電壓Vin的充電效率。
[0073]圖1中示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120可以是用于產(chǎn)生低于輸入電壓Vin的目標(biāo)輸出電壓的至少一個降壓轉(zhuǎn)換器，或者是用于產(chǎn)生高于輸入電壓Vin的目標(biāo)輸出電壓的至少一個升壓轉(zhuǎn)換器。如下面將討論的，為便于描述，假設(shè)DC-DC轉(zhuǎn)換器120被實(shí)現(xiàn)為降壓轉(zhuǎn)換器。
[0074]圖2是示出關(guān)于圖1中示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120的第一充電路徑的示圖。為了便于說明，假設(shè)DC-DC轉(zhuǎn)換器120包括雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121和三電平降壓轉(zhuǎn)換器122。在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121和三電平降壓轉(zhuǎn)換器122可被配置為彼此獨(dú)立的。在本發(fā)明構(gòu)思的另一示例實(shí)施例中，雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121和三電平降壓轉(zhuǎn)換器122可被配置為具有共享組件。這里，術(shù)語“雙電平”和“三電平”涉及用于DC-DC轉(zhuǎn)換器120的切換操作的電壓電平的數(shù)量。在圖2中，為便于描述，具有不同電平的兩個降壓轉(zhuǎn)換器121和122可被示出。但是，用于本發(fā)明構(gòu)思的切換操作的降壓轉(zhuǎn)換器的電壓電平的數(shù)量可不限于所述公開。
[0075]參照圖2，當(dāng)輸入電壓Vin的值小于預(yù)定值PDV時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可通過使用雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121的第一充電路徑對電池20進(jìn)行充電。這里，雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121可通過對第一電壓(例如，Vin)和第二電壓(例如，0V)進(jìn)行切換來產(chǎn)生目標(biāo)輸出電壓。
[0076]圖3是用于說明圖1中示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120的第二充電路徑的示圖。參照圖3，當(dāng)輸入電壓Vin的值大于或等于預(yù)定值PDV時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可通過使用三電平降壓轉(zhuǎn)換器122的第二充電路徑對電池20進(jìn)行充電。這里，三電平降壓轉(zhuǎn)換器122可通過對第一電壓(例如，Vin)和第二電壓(例如，0.5VIN)進(jìn)行切換或者通過對第二電壓(0.5VIN)和第三電壓(OV)進(jìn)行切換來產(chǎn)生目標(biāo)輸出電壓。
[0077]如圖2和圖3所示，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可被實(shí)施為被配置為彼此獨(dú)立的雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121和三電平降壓轉(zhuǎn)換器122。但是，本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神可不限于此。本發(fā)明構(gòu)思的DC-DC轉(zhuǎn)換器120可被實(shí)施為被配置為全部或部分共享的雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器。
[0078]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器120的示圖。參照圖4，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可包括混合電平切換電路123和低通濾波器124。
[0079]混合電平切換電路123可通過接收輸入電壓Vin并響應(yīng)于控制信號P[l:k](k是2或更大的整數(shù))而執(zhí)行切換操作來作為2電平降壓轉(zhuǎn)換器和3電平降壓轉(zhuǎn)換器之一而操作。例如，混合電平切換電路123可響應(yīng)于控制信號P[l:k]，產(chǎn)生切入雙電平或三電平之間或者在雙電平或三電平之間變換的輸出電壓。
[0080]在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，混合電平切換電路123可包括:通過響應(yīng)于第一控制信號p[l:k]而執(zhí)行的第一切換操作來作為2電平降壓轉(zhuǎn)換器的第一充電路徑;通過響應(yīng)于第二控制信號P[l:k]而執(zhí)行的第二切換操作來作為3電平降壓轉(zhuǎn)換器的第二充電路徑。
[0081]低通濾波器124可對在混合電平切換電路1233中斬波(或交變的)輸出電壓進(jìn)行平滑。低通濾波器124可包括電感器和電容器。由低通濾波器124平滑后的電壓可被充入至電池20(參照圖1)。
[0082]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路100的示圖。參照圖5，充電器集成電路100可包括DC-DC轉(zhuǎn)換器120和充電控制器140。
[0083]DC-DC轉(zhuǎn)換器120可響應(yīng)于控制信號Pl至P4而作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器121 (參照圖2)或三電平降壓轉(zhuǎn)換器122(參照圖3)而操作。DC-DC轉(zhuǎn)換器120可包括混合電平切換電路123和低通濾波器124。
[0084]混合電平切換電路123可接收輸入電壓Vin并可響應(yīng)于第一控制信號Pl至第四控制信號P4而執(zhí)行雙電平/三電平切換操作?；旌想娖角袚Q電路123可包括第一晶體管Ml至第四晶體管M4、比較電容器CCF和放大器A2。
[0085]第一晶體管Ml可響應(yīng)于第一控制信號Pl而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)NDl。第二晶體管M2可響應(yīng)于第二控制信號P2而連接第一節(jié)點(diǎn)NDl和輸出節(jié)點(diǎn)LX。第三晶體管M3可響應(yīng)于第三控制信號P3而連接輸出節(jié)點(diǎn)LX和第二節(jié)點(diǎn)ND2。第四晶體管M4可響應(yīng)于第四控制信號P4而連接第二節(jié)點(diǎn)ND2和地端GND。這里，輸入端可從電源TA(參照圖1)接收輸入電壓VIN。比較電容器Ccf可被連接在第一節(jié)點(diǎn)NDl和第二節(jié)點(diǎn)ND2之間。放大器A2可通過放大第一節(jié)點(diǎn)NDl和第二節(jié)點(diǎn)ND2之間的電壓差而輸出比較電壓VCF。電感器LI可從混合電平切換電路123的節(jié)點(diǎn)LX接收電壓。電容器CI可被連接在充電節(jié)點(diǎn)和地端GND之間。這里，所述充電節(jié)點(diǎn)可以是電感器LI和電容器Cl之間的節(jié)點(diǎn)。
[0086]低通濾波器124可平滑輸出節(jié)點(diǎn)LX的電壓。低通濾波器124可包括電感器LI和電容器CI。電感器LI可結(jié)合在輸出節(jié)點(diǎn)LX和充電節(jié)點(diǎn)之間。電容器CI可被連接于充電節(jié)點(diǎn)和地端GND之間。
[0087]第五晶體管M5可響應(yīng)于第五控制信號P5而將充電節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)電壓Vsys傳輸?shù)诫姵?0的一端。這里，系統(tǒng)電壓Vsys可以是DC-DC轉(zhuǎn)換器120的目標(biāo)輸出電壓。另一方面，返回圖5，二極管Zin、Zsys和Zbat可分別設(shè)置在輸入端和地端GND之間、輸出端和地端GND之間、電池的所述一端和地端之間。
[0088]充電控制器140可接收輸入電壓Vin、輸入電流I IN、溫度信息Temp、比較電壓Vcf、系統(tǒng)電壓Vsys、電池電壓Vbat和電池電流Ibat，并可通過產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號Pl至P5來控制DC-DC轉(zhuǎn)換器120。充電控制器140可包括控制因子選擇器142、控制信號產(chǎn)生器144、放大器Al和電阻器Zl和Z2。
[0089]控制因子選擇器142可接收輸入電壓Vin、輸入電流Iin、溫度信息Temp、系統(tǒng)電壓Vsys、電池電壓Vbat和電池電流Ibat中的至少一個，并可產(chǎn)生相應(yīng)的因子電壓VF。放大器Al可通過將從被施加有選擇的因子電壓VF的電阻器ZI輸出的電壓與參考電壓Vref進(jìn)行比較，來產(chǎn)生誤差電壓Verr。這里，放大器Al的輸入端和輸出端可通過電阻器Z2連接。誤差電壓Verr可被用來確定是否激活控制信號產(chǎn)生器144。例如，當(dāng)誤差電壓Verr的電平對應(yīng)于供電電壓電平時，控制信號產(chǎn)生器144可被激活，而當(dāng)誤差電壓Verr的電平對應(yīng)于接地電壓電平時，控制信號產(chǎn)生器144被禁用。
[0090]控制信號產(chǎn)生器144可接收誤差電壓Verr、輸入電壓Vin、比較電壓Vcf，并可產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號Pl至P5。例如，當(dāng)輸入電壓Vin大于或等于比較電壓Vcf時，控制信號產(chǎn)生器144可響應(yīng)于誤差電壓Verr而產(chǎn)生控制信號Pl至P4，從而DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，可根據(jù)晶體管Ml至M4的操作范圍確定比較電壓Vcf。例如，比較電壓Vcf可以大約是3.6V。另一方面，當(dāng)輸入電壓Vin低于比較電壓Vcf時，控制信號產(chǎn)生器144可響應(yīng)于誤差電壓Verr而產(chǎn)生控制信號Pl至P4，從而DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為2電平降壓轉(zhuǎn)換器運(yùn)行。
[0091]圖6是示出當(dāng)圖5示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作時基于占空比D (= Vout/Vin )的輸出節(jié)點(diǎn)LX的波形的時序圖。參照圖6，輸出節(jié)點(diǎn)LX在輸入電壓VIN和O V之間切換。為了獲得目標(biāo)輸出電壓Vciut，占空比D可由充電控制器140控制。
[0092]圖7是示出當(dāng)圖5示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作時基于占空比D的輸出節(jié)點(diǎn)LX的波形的時序圖。參照圖7，節(jié)點(diǎn)LX在輸入電壓Vin、輸入電壓的一半的
0.5Vin和OV之間切換。為了獲得目標(biāo)輸入電壓Vciut，占空比D和輸出電壓電平可由充電控制器140進(jìn)行控制。
[0093]DC-DC轉(zhuǎn)換器120的充電效率損失Ploss可被分為兩類。
[0094][等式I]
[0095]P1ss = I2RoN+CVDD2f/2
[0096]這里，“I”可為電流，“Ron”可為充電器TA(參照圖1)和充電器集成電路100之間的導(dǎo)通電阻值，“C”可為電容，“VDD”可為節(jié)點(diǎn)LX處的電壓，“f”可為輸入電壓Vin的切換頻率。DC-DC轉(zhuǎn)換器120的充電效率損失Ploss可被分為由DC-DC轉(zhuǎn)換器120的導(dǎo)通電阻Rqn造成的傳導(dǎo)損失和由DC-DC轉(zhuǎn)換器120的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換造成的切換損失。
[0097]參照等式1，導(dǎo)通電阻Rqn可被盡量減小以減小傳導(dǎo)損失。切換頻率“f”或電容“C”可被減小以減小切換損失，或者施加到節(jié)點(diǎn)LX的電壓Vdd可變得更低。在這時，用于減小切換損失的最有效途徑可為減小跨過DC-DC轉(zhuǎn)換器120的電壓Vdd。原因可以是:由于與電壓Vdd的平方成比例，頻率“f”或電容減小了四倍。
[0098]因此，當(dāng)輸入電壓Vin高于電壓Vdd時，等式I中的切換損失可能是主要的。當(dāng)輸入電壓Vin低于電壓Vdd時，傳導(dǎo)損失可能是主要的。即，當(dāng)輸入電壓Vin低于電壓Vdd時，由于導(dǎo)通電阻Ron與柵源電壓成反比例，所以傳導(dǎo)損失的主要地位更大。
[0099]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，當(dāng)輸入電壓Vin高于電壓Vdd時，充電器集成電路100可控制四個晶體管Ml至M4的切換操作，從而DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。這樣，由于源極和漏極之間的電壓Vdd是輸入電壓Vin的一半(0.5VIN)，所以可減小切換損失。另外，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可通過使用CMOS晶體管Ml至M4進(jìn)行切換操作來減小電容。
[0100]另外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，當(dāng)輸入電壓V1N低于電壓Vdd時，充電器集成電路100可控制四個晶體管Ml至M4的切換操作，從而DC-DC轉(zhuǎn)換器120作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。例如，為減小由導(dǎo)通電阻Ron造成的傳導(dǎo)損失，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可通過導(dǎo)通晶體管Ml和M4而被用作雙電平降壓轉(zhuǎn)換器。
[0101]DC-DC轉(zhuǎn)換器120可被用作降壓轉(zhuǎn)換器，但不限于此。本發(fā)明構(gòu)思的DC-DC轉(zhuǎn)換器120還可被用作升壓轉(zhuǎn)換器。在針對便于攜帶(OTG)模式對向輸入端方向通過電池20的電壓進(jìn)行升壓時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可通過切換操作被用作雙電平升壓轉(zhuǎn)換器。
[0?02]總而言之，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的不例實(shí)施例，當(dāng)輸入電壓Vin相對低于電壓Vdd時，DC_DC轉(zhuǎn)換器120可作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。當(dāng)輸入電壓Vin相對高于電壓Vdd時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。因此，可最大化充電器集成電路100的充電效率。
[0103]另外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，當(dāng)輸入電池電壓用于支持OTG模式時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120可作為2電平轉(zhuǎn)換器而不是3電平轉(zhuǎn)換器，因此提高充電效率。
[0104]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器120a的示圖。參照圖8，與圖5示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器相比，DC-DC轉(zhuǎn)換器120a還可包括分別接收控制信號Pl至P4的電平位移器LS、柵極驅(qū)動器GD和用于執(zhí)行輔助功能的晶體管MlA和M4A。
[0105]與第一晶體管Ml并聯(lián)連接的晶體管MlA可通過輔助PMOS控制信號Aux_PM0S而被導(dǎo)通/截止。這里，晶體管MlA可用PMOS晶體管來實(shí)現(xiàn)。與第四晶體管M4并聯(lián)連接的晶體管M4A可通過輔助匪OS控制信號Aux_NM0S而被導(dǎo)通/截止。這里，晶體管M4A可用匪OS晶體管來實(shí)現(xiàn)。
[0106]在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，第一控制信號Pl至第四控制信號P4可通過相應(yīng)的電平位移器LS和柵極驅(qū)動器⑶被分別傳輸?shù)降谝痪w管Ml至第四晶體管M4。
[0107]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電控制器140的電平選擇器143的示圖。參照圖9，電平選擇器143可包括比較器CMPl和CMP2。第一比較器CMPl可接收輸入電壓Vm和轉(zhuǎn)換模式參考電壓Vref_CHM0D，并可產(chǎn)生轉(zhuǎn)換模式激活信號EN_CHM0D。第二比較器CMP2可接收輸入電壓Vin和比較電壓VCF，并可產(chǎn)生3電平使能信號EN_3LEVEL。此時，第二比較器CMP2可被轉(zhuǎn)換模式激活信號EN_CHM0D激活。響應(yīng)于轉(zhuǎn)換模式激活信號EN_CHM0D，圖5示出的控制信號產(chǎn)生器144可產(chǎn)生用于三電平降壓轉(zhuǎn)換器的操作的控制信號Pl至P4。
[0108]圖10是示出當(dāng)輸入電壓Vin增大時DC-DC轉(zhuǎn)換器120a的輸入波形和輸出波形的時序圖。參照圖10，當(dāng)輸入電壓Vin增大時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120a在輸入電壓Vin不超過電力開關(guān)(例如，晶體管Ml至M4)的額定電壓期間可作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。如圖10示出的，可產(chǎn)生脈沖信號Pl至P4，從而在晶體管Ml和M4導(dǎo)通并且晶體管M2和M3截止時具有期望的輸出電壓。
[0109]當(dāng)輸入電壓VIN增大一點(diǎn)并且大于或等于電力開關(guān)的額定電壓時，DC-DC轉(zhuǎn)換器120a可作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作以保護(hù)裝置。此時，可通過圖9示出的電平選擇器143進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
[0110]當(dāng)輸入電壓Vin和比較電壓Vcf同時增大時，欠壓鎖定使能信號ENJJVL0可在特定點(diǎn)具有高電平。DC-DC轉(zhuǎn)換器120a可響應(yīng)于欠壓鎖定使能信號EN_UVL0而提供用于對電池20(參照圖1)進(jìn)行充電的電流/電壓。如圖9所示，當(dāng)輸入電壓Vin大于或等于額定電壓時，轉(zhuǎn)換模式激活信號EN_CHM0D可轉(zhuǎn)為高電平。此時，晶體管Ml可基于高脈沖Pl而被截止，并且由于輔助晶體管M4A通過輔助NMOS控制信號Aux_NM0S而被導(dǎo)通，因此比較電壓Vcf可被強(qiáng)制降低。當(dāng)比較電壓Vcf低于“0.5VIN”的電壓時，三電平使能信號EN_3LEVEL可變成高電平。
[0111]DC-DC轉(zhuǎn)換器120a通?？赏ㄟ^晶體管Ml至M4的切換操作而作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。在這種情況下，在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，相同的切換頻率FSW可被用于雙電平和三電平。在本發(fā)明構(gòu)思的另一示例實(shí)施例中，如圖1O所示，因?yàn)殡姼须娏鱈I的紋波減小，所以三電平切換頻率FSW可低于雙電平切換頻率FSW。
[0112]圖11是示出當(dāng)輸入電壓Vin在減小時DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入輸出波形的時序圖。參照圖11，與圖10的示出不同，在從三電平轉(zhuǎn)換器變換到雙電平降壓轉(zhuǎn)換器時，晶體管MlA可由輔助PMOS控制信號Aux_PM0S而被導(dǎo)通，并且電容器CCF可在一個時間段期間被充電以增大比較電壓VCF。之后，DC-DC轉(zhuǎn)換器120a可通過響應(yīng)于控制信號Pl而導(dǎo)通第一晶體管Ml，來作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。
[0113]另一方面，當(dāng)輸入電壓VIN和比較電壓Vcf同時減小并低于或等于特定點(diǎn)時，欠壓鎖定使能信號EN_UVL0可處于低電平。DC-DC轉(zhuǎn)換器120a可響應(yīng)于欠壓鎖定使能信號EN_UVL0而阻斷提供用于對電池20(參照圖1)進(jìn)行充電的電流/電壓。
[0114]圖12是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的示例實(shí)施例的示圖。參照圖12，電子裝置200可包括充電器集成電路210、電池220和電源管理IC(PMIC)230。充電器集成電路210可用圖1示出的充電器集成電路100來實(shí)現(xiàn)。電源管理IC 230可被實(shí)施為產(chǎn)生并管理電子裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(未示出)所需的電壓。電源管理IC230可從電池220接收電池電壓或者可被直接提供輸入電壓Vin。
[0115]另一方面，圖12的電子裝置200可包括電源管理芯片230。但是，本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神可不限于此。本發(fā)明構(gòu)思的電子裝置可包括多個電源管理芯片。
[0116]圖13是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一示例實(shí)施例的示圖。參照圖13，電子裝置300可包括充電器集成電路310、電池320、應(yīng)用處理器PMIC 330、應(yīng)用處理器(AP)340、調(diào)制解調(diào)器PMIC 350和調(diào)制解調(diào)器芯片360。電子裝置300可被示出為單獨(dú)包括用于應(yīng)用處理器AP 340的AP電源管理芯片330和用于調(diào)制解調(diào)器芯片360的調(diào)制解調(diào)器電源管理芯片350。
[0117]另一方面，本發(fā)明構(gòu)思的電子裝置可被實(shí)施以使AP340和調(diào)制解調(diào)器360被包括在一個芯片中。
[0118]圖14是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一示例實(shí)施例的示圖。參照圖14，電子裝置400可包括充電器集成電路410、電池420、電源管理IC(PMIC)430和調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用處理器(ModAP)440。充電器集成電路410可用圖1示出的充電器集成電路100實(shí)現(xiàn)。電源管理芯片430可包括升降壓電路432。在這時，升降壓電路432可用圖1示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120實(shí)現(xiàn)。
[0119]另一方面，參照圖14，升降壓電路432可在電源管理芯片430內(nèi)部。但是，本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神可不限于此。本發(fā)明構(gòu)思的升降壓電路可在電池和電源管理芯片之間。
[0120]圖15是示出具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電子裝置的另一示例實(shí)施例的示圖。參照圖15，電子裝置500可包括充電器集成電路510、電池520、升降壓電路530、電源管理芯片540和集成的調(diào)制解調(diào)器和應(yīng)用處理器(ModAP)540。升降壓電路530可接收電池520的電池電壓并可輸出電源管理芯片540所需的輸出電壓。升降壓電路530可用圖1示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120實(shí)現(xiàn)。
[0121]圖16是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電池充電方法的示例實(shí)施例的流程圖。參照圖1至圖16，充電器集成電路100(參照圖1)的電池充電方法可為如下。在步驟S110，輸入電壓VIN可從充電器(TA:旅行適配器)中被檢測。在步驟S120，可選擇與檢測的輸入電壓VIN相應(yīng)的降壓轉(zhuǎn)換器的電平。例如，當(dāng)輸入電壓VIN的值大于或等于預(yù)定值時，可選擇三電平降壓轉(zhuǎn)換器;否則，可選擇雙電平降壓轉(zhuǎn)換器。在步驟S130，可通過使用選擇的降壓轉(zhuǎn)換器對電池進(jìn)行充電。電池可以以電流充電方式被充電，然后以電壓充電方式被充電。
[0122]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電池充電方法可基于輸入電壓VIN的電平不同地選擇降壓轉(zhuǎn)換器的電平。
[0123]圖17是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的充電器集成電路的電池充電方法的另一示例實(shí)施例的流程圖。參照圖1至圖15和圖17，充電器集成電路100(參照圖1)的電池充電方法可為如下。在步驟S210，可從充電器(TA:旅行適配器)檢測到輸入電壓VIN(參照圖1)。在步驟S220，可選擇與檢測的輸入電壓VIN相應(yīng)的降壓轉(zhuǎn)換器的充電路徑。例如，當(dāng)輸入電壓VIN的值大于或等于預(yù)定值時，可選擇第一充電路徑；否則，可選擇第二充電路徑。這里，在步驟S230，第一充電路徑和第二充電路徑可彼此不同?？赏ㄟ^使用選擇的充電路徑對電池進(jìn)行充電。
[0124]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，充電器集成電路的電池充電方法可基于輸入電壓VIN的充電電平不同地選擇降壓轉(zhuǎn)換器的路徑。
[0125]另一方面，本發(fā)明構(gòu)思還可應(yīng)用于具有無線充電器的電子裝置。
[0126]圖18是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的具有無線充電器的電子裝置的示例實(shí)施例的示圖。參照圖18，電子裝置600可包括無線充電器605、充電器集成電路620和電池630。
[0127]無線充電器605可使用無線充電方式產(chǎn)生電力。這里，無線充電方式可以是各種無線充電方式(諸如，磁感應(yīng)、磁諧振、電磁感應(yīng)、非徑向無線充電(無線電力)等)中的至少一種。
[0128]充電器集成電路620可包括雙電平降壓轉(zhuǎn)換器621和三電平降壓轉(zhuǎn)換器622。雙電平降壓轉(zhuǎn)換器621可接收從無線充電器605產(chǎn)生的電壓。三電平降壓轉(zhuǎn)換器622可從充電器(TA:旅行適配器)接收電壓。如以上參考圖1至圖17描述的，當(dāng)輸入電壓相對較低時，三電平降壓轉(zhuǎn)換器622可被切換為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器。
[0129]另一方面，在圖18中，無線充電器605和充電器(TA:旅行適配器)的充電路徑可被示出為彼此獨(dú)立。但是，本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神可不限于此。
[0130]圖19是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的具有無線充電器的電子裝置的另一實(shí)施例的示圖。參照圖19，電子裝置700可包括無線充電器705、充電器集成電路720和電池730。電子裝置700可被實(shí)施為無線充電器605和充電器(TA:旅行適配器)的充電路徑共享。充電器集成電路720可用參考圖1至圖17描述的充電器集成電路100實(shí)現(xiàn)。
[0131]圖20是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的具有無線充電器的電子裝置的另一實(shí)施例的示圖。參照圖20，電子裝置800可包括無線充電器805、充電器集成電路820和電池830。充電器集成電路820可包括DC-DC轉(zhuǎn)換器821和充電控制器822 JC-DC轉(zhuǎn)換器821可包括混合電平開關(guān)電路823和低通濾波器824。0(:-0(:轉(zhuǎn)換器821可用圖4示出的DC-DC轉(zhuǎn)換器120實(shí)現(xiàn)。
[0132]充電控制器822可檢測充電器(TA)或無線充電器805的電壓電平，并可基于檢測的電壓電平產(chǎn)生控制信號。在這時，混合電平開關(guān)電路823可響應(yīng)于該控制信號，作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器或三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。
[0133]圖21是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的移動裝置中的電力系統(tǒng)1000的框圖。參照圖21，電力系統(tǒng)1000可包括連接器1110、無線電源管理器1120、充電器集成電路1200、電池1300和主電源管理器1400。在圖21中示出的電力系統(tǒng)1000還可包括圖21中未示出的組件?？蛇x地，電力系統(tǒng)1000可不包括圖21中示出的一個或多個組件。
[0134]電力系統(tǒng)1000可被用于向移動裝置提供電力。電力系統(tǒng)1000可通過轉(zhuǎn)換裝置(諸如，適配器)接收從以有線方式連接的電源提供的電力?？蛇x地，電力系統(tǒng)1000可通過電感器的諧振來接收無線連接的電源提供的電力。電力系統(tǒng)1000可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換接收的電能。電力系統(tǒng)1000可向移動電子裝置的組件提供轉(zhuǎn)換后的電能。
[0135]例如，連接器1110可通過有線輸入端WIN連接到轉(zhuǎn)換裝置(諸如，適配器)。連接器1110可接收以有線方式連接的電源提供的電力。連接器1110可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換提供的電力并可將轉(zhuǎn)換后的電力提供給充電器集成電路1200。
[0136]例如，無線電源管理器1120可與輸入電感器LIN耦合。輸入電感器LIN可與無線電源傳輸器的諧振電感器(未示出)產(chǎn)生諧振。無線電源管理器1120可通過輸入電感器LIN和傳輸電感器之間的諧振來接收無線連接的電源提供的電力。無線電源管理器1120可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換提供的電力并可將轉(zhuǎn)換后的電力提供給充電器集成電路1200。
[0137]充電器集成電路1200可以以電池電源模式BPM、充電模式CM和升壓模式BM操作。例如，當(dāng)未通過連接器1110和無線電源管理器1120提供電力時，電池電源模式可被操作。在電池電源模式下，充電器集成電路1200可被提供來自于電池1300的電力。充電器集成電路1200可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換從電池1300提供的電力，并可將轉(zhuǎn)換后的電力提供給主電源管理器1400ο
[0138]充電器集成電路1200可接收從連接器1110和無線電源管理器1120中的至少一個提供的電力。例如，當(dāng)由連接器1110和無線電源管理器1120中的至少一個提供電力時，充電模式可被操作。在充電模式下，充電器集成電路1200可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換通過連接器1110或無線電源管理器1120接收的電力。充電器集成電路1200可使用轉(zhuǎn)換后的電力對電池1300進(jìn)行充電。此外，充電器集成電路1200可將轉(zhuǎn)換后的電力提供給主電源管理器1400。
[0139]例如，用于幫助移動電子裝置的使用的外圍裝置(例如，鍵盤、揚(yáng)聲器等)可通過連接器1110連接到充電器集成電路1200。充電器集成電路1200可以以升壓模式操作以向外圍裝置提供電能。在升壓模式下，充電器集成電路1200可對電池1300的輸出電壓進(jìn)行升壓，并可將增加后的電壓提供給外圍裝置。如果有必要，在升壓模式下，充電器集成電路1200可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換從電池1300提供的電力，并可將轉(zhuǎn)換后的電力提供給主電源管理器1400。
[0140]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，充電器集成電路1200的結(jié)構(gòu)和操作可在圖1至圖20中被描述。
[0141]主電源管理器1400可被提供從充電器集成電路1200提供的電力。例如，主電源管理器1400可將充電器集成電路1200提供的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定電壓。主電源管理器1400可將該穩(wěn)定電壓提供給移動電子裝置的其它組件。例如，包括在移動電子裝置中的處理器1500、輸入/輸出接口 1510、內(nèi)存1520、存儲器1530、顯示器1540和通信電路塊1550可使用主電源管理器1400提供的穩(wěn)定電壓而操作。
[0142]例如，無線電源管理器1120、充電器集成電路1200和主電源管理器1400中的每個可被實(shí)施為集成電路芯片。無線電源管理器1120、充電器集成電路1200和主電源管理器1400中的每個可通過使用各種類型的半導(dǎo)體封裝被安裝。例如，無線電源管理器1120、充電器集成電路1200和主電源管理器1400中的每個可通過使用包括但不限于諸如以下的封裝被安裝:層疊封裝(POP)、球柵陣列(BGA)、芯片級封裝(CSP)、、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插封裝(PDIP)、裸片格柵封裝、裸片級晶片形式、板上芯片(C0B)、陶瓷雙列直插式封裝(CERDIP)、方形扁平封裝(公制)(MQFP)、薄型方形扁平封裝(TQFP )、小外形集成電路封裝(SOIC)、窄間距小外形封裝(SSOP)、薄型小外形封裝(TSOP)、系統(tǒng)級封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級制造封裝(WFP)以及晶片級加工堆疊式封裝(WSP)。
[0143]圖22是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的具有充電器集成電路的移動裝置的框圖。參照圖22，移動裝置2000可包括圖像處理器2100、無線通信裝置2200、音頻處理器2300、非易失性存儲器2400、隨機(jī)存取存儲器(RAM)2500、用戶接口 2600、主處理器2700、電源管理IC(PMIC)2800和充電器集成電路2810。在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，移動電子裝置2000可以是便攜式終端、便攜式個人助理(PDA)、個人媒體播放器(PMP)、數(shù)碼相機(jī)、智能電話、平板電腦和可穿戴裝置。
[0144]圖像處理器2100可被提供通過透鏡2110的光。包括在圖像處理器2100中的圖像傳感器2120和圖像信號處理器2130可基于接收的光產(chǎn)生圖像。
[0145]無線通信裝置2200可包括天線2210、收發(fā)器2220和調(diào)制解調(diào)器2230。無線通信裝置2200可基于包括但不限于諸如以下的各種無線通信協(xié)議與移動電子裝置2000的外部進(jìn)行通信:長期演進(jìn)(LTE)、全球微波接入互聯(lián)(WiMax)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、藍(lán)牙、近場通信(NFC)、無線保真(WiFi)以及射頻識別(RFID)。
[0146]音頻處理器2300可使用音頻信號處理器2310處理音頻信號。音頻處理器2300可通過麥克風(fēng)2320接收音頻輸入，或者可通過揚(yáng)聲器提供音頻輸出。
[0147]非易失性存儲器2400可存儲存儲裝置所需的數(shù)據(jù)，而不管電源如何。例如，非易失性存儲器2400可包括但不限于以下:NAND閃存、垂直NAND閃存(VNAND )、NOR閃存、可變電阻式存儲器(RRAM)、相變存儲器(PRAM)、磁阻式存儲存取存儲器(MRAM)、鐵電式隨機(jī)存取存儲器(FRAM)、自旋轉(zhuǎn)移力矩隨機(jī)存取存儲器(STT-RAM)等。
[0148]在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，提供了一種三維(3D)存儲陣列。所述3D存儲陣列單片地形成于具有布置在硅基底和與存儲單元的操作相關(guān)聯(lián)的電路上的有源區(qū)域的那些存儲單元的陣列的一個或多個物理層級中，無論這樣的關(guān)聯(lián)電路在基底之上還是在基底內(nèi)部。術(shù)語“單片”意思是每層級陣列的層直接被布置在陣列的每個底層級的層上。
[0149]在本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例中，3D存儲陣列包括垂直放置從而使至少一個存儲單元位于另一存儲單元的上方的垂直NAND串。所述至少一個存儲單元可包括電荷捕獲層。每個垂直NAND串可包括位于存儲單元上方的至少一個選擇晶體管，所述至少一個選擇晶體管具有與存儲單元相同的結(jié)構(gòu)并單片地與存儲單元一起形成。通過引用包含于此的以下專利文獻(xiàn)描述了用于三維存儲陣列的合適配置，其中，三維存儲陣列被配置為具有在層級間分享的字線和/或位線的多個層級:美國專利7，679，133、8，553，466、8，654，587、8，559，235和美國公開2011/0233648。除了在其中由導(dǎo)電浮柵形成電荷存儲層的閃存之外，非易失性存儲器裝置還可應(yīng)用于在其中由絕緣層形成電荷存儲層的電荷捕獲閃存(CTF)。
[0150]RAM 2500可存儲用于在移動電子裝置2000的操作中使用的數(shù)據(jù)。例如，RAM 2500可被用作移動電子裝置2000的工作存儲器、操作存儲器、緩沖存儲器等。RAM 2500可暫時存儲由主處理器2700處理的或?qū)⑻幚淼臄?shù)據(jù)。
[0151]用戶接口2600可通過主處理器的控制而對用戶和移動電子裝置2000進(jìn)行接口連接。例如，用戶接口 2600可包括輸入接口(諸如鍵盤、鍵區(qū)、按鈕、觸摸面板、觸摸屏、觸摸板、觸摸球、相機(jī)、麥克風(fēng)、陀螺儀傳感器、振動傳感器等)。另外，用戶接口 2600可包括輸出接口(諸如顯示裝置、電動機(jī)等)。例如，顯示裝置可包括但不限于:液晶顯示器LCD、發(fā)光二極管LED顯示器、有機(jī)LED顯示器和有源矩陣OLED顯示器中的一個或多個。
[0152]主處理器2700可控制移動電子裝置2000的總體操作。圖像處理器2100、無線通信裝置2200、音頻處理器2300、非易失性存儲器2400和RAM 2500可響應(yīng)于主處理器2700的控制而執(zhí)行通過用戶接口提供的用戶命令?？蛇x地，圖像處理器2100、無線通信裝置2200、音頻處理器2300、非易失性存儲器2400和RAM 2500可響應(yīng)于主處理器2700的控制而通過用戶接口向用戶提供服務(wù)。主處理器2700可用片上系統(tǒng)SOC來實(shí)現(xiàn)。例如，主處理器2700可包括應(yīng)用處理器(AP)。
[0153]電源管理芯片2800可管理用于移動電子裝置2000的操作的電力。
[0154]充電器集成電路2810可根據(jù)參考圖1至圖20描述的本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例來實(shí)施。充電器集成電路2810可包括一個或多個充電路徑。充電器集成電路2810可以以電池電源模式、充電模式和升壓模式中的一個運(yùn)行。為簡單起見，可省略本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的說明。
[0155]另一方面，在圖1至圖22中，本發(fā)明構(gòu)思的充電器集成電路可被實(shí)施為基于輸入電壓VIN的電平改變充電路徑。但是，本發(fā)明構(gòu)思的范圍和精神可不限于此。充電路徑可根據(jù)各種環(huán)境信息(諸如操作模式、操作溫度、操作電流、噪聲等)而改變。
[0156]雖然已經(jīng)參考示例實(shí)施例描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的情況下可做出各種改變和修改。因此，應(yīng)該理解，以上實(shí)施例不是限制，而是不例性的。
[0157]可使用硬件組件、軟件組件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)這里所描述的單元和/或模塊。例如，硬件組件可包括微控制器、存儲模塊、傳感器、放大器、帶通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理裝置等?？墒褂靡粋€或多個被配置為通過執(zhí)行算術(shù)、邏輯和輸入/輸出的操作來執(zhí)行和/或運(yùn)行程序代碼的硬件裝置來實(shí)現(xiàn)處理裝置。處理裝置可包括處理器、控制器和算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機(jī)、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微型處理器或能夠以限定的方式響應(yīng)并執(zhí)行指令的任何其它裝置。處理裝置可運(yùn)行操作系統(tǒng)(OS)以及運(yùn)行在OS上的一個或多個軟件應(yīng)用。處理裝置還可響應(yīng)于軟件的執(zhí)行來訪問、存儲、操控、處理和創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為了簡單起見，使用單數(shù)來描述處理裝置。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解:處理裝置可包括多個處理元件和多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括多個處理器或包括一個處理器和一個控制器。此外，可能有不同的處理配置(諸如，并行處理器、多核處理器、分布式處理等)。
[0158]軟件可包括用于獨(dú)立地或共同地指示和/或配置處理裝置以如所期望的一樣進(jìn)行操作的計算機(jī)程序、一段代碼、指令或它們的一些組合，從而使處理裝置轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ｓ锰幚砥?。軟件和?shù)據(jù)可在任何類型的機(jī)器、組件、物理或虛擬設(shè)備、或者計算機(jī)存儲介質(zhì)或裝置中被永久地或臨時地實(shí)現(xiàn)。軟件還可被分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)系統(tǒng)上，從而使軟件以分布式方式被存儲和被執(zhí)行。軟件和數(shù)據(jù)可由一個或多個非暫時性計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)進(jìn)行存儲。
[0159]根據(jù)上述示例實(shí)施例的方法可被記錄在包括程序指令以實(shí)施上述示例實(shí)施例的各種操作的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)中。所述介質(zhì)還可包括單獨(dú)的或以組合方式的程序指令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。記錄在介質(zhì)上的程序指令可以是為某些示例實(shí)施例的目的而專門設(shè)計和構(gòu)造的，或者它們可以是在計算機(jī)軟件領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知和能獲得的。非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括磁介質(zhì)(諸如硬盤、軟盤和磁帶)、光介質(zhì)(諸如CD-R0M、DVD和/或藍(lán)光盤)、磁光介質(zhì)(諸如光盤)、以及專門配置用于存儲和執(zhí)行程序指令的硬件裝置(諸如只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、閃存(例如，USB閃存驅(qū)動器、存儲卡、存儲棒等)等)。程序指令的示例包括機(jī)器碼(諸如由編譯器產(chǎn)生的)和包含可由計算機(jī)使用解釋器執(zhí)行的更高級代碼的文件。上述裝置可被配置為充當(dāng)一個或多個軟件模塊以執(zhí)行上述示例實(shí)施例的操作，反之亦然。
[0160]應(yīng)該理解，這里描述的示例實(shí)施例應(yīng)被看作僅是描述性的而不為了限制目的。在根據(jù)示例實(shí)施例的每個裝置或方法中的特征或方面的描述應(yīng)通常被看作可被應(yīng)用于在根據(jù)示例實(shí)施例的其它裝置或方法中的其它相似特征或方面。雖然已經(jīng)具體示出和描述了一些示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可對其做出形式和細(xì)節(jié)上的變化。
【主權(quán)項】
1.一種充電器集成電路，包括: DC-DC轉(zhuǎn)換器，被配置為接收輸入電壓并通過用于對電池進(jìn)行充電的切換操作而產(chǎn)生輸出電壓； 充電控制器，被配置為控制所述切換操作，使得根據(jù)輸入電壓的電平通過不同的充電路徑向電池提供輸出電壓。2.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器是升壓轉(zhuǎn)換器，所述升壓轉(zhuǎn)換器被配置為產(chǎn)生高于輸入電壓的輸出電壓。3.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器是降壓轉(zhuǎn)換器，所述降壓轉(zhuǎn)換器被配置為產(chǎn)生低于輸入電壓的輸出電壓。4.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括: 雙電平降壓轉(zhuǎn)換器，被配置為通過在輸入電壓和OV之間切換來產(chǎn)生輸出電壓； 三電平降壓轉(zhuǎn)換器，被配置為通過在輸入電壓、輸入電壓的一半和OV之間進(jìn)行切換，來產(chǎn)生輸出電壓。5.如權(quán)利要求4所述的充電器集成電路，其中，當(dāng)輸入電壓的值小于預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。6.如權(quán)利要求4所述的充電器集成電路，其中，當(dāng)輸入電壓的值大于或等于預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。7.如權(quán)利要求4所述的充電器集成電路，其中，雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器是彼此共享的組件。8.如權(quán)利要求4所述的充電器集成電路，其中，雙電平降壓轉(zhuǎn)換器被配置為通過在輸入電壓和OV之間進(jìn)行切換，來控制占空比。9.如權(quán)利要求4所述的充電器集成電路，其中，三電平降壓轉(zhuǎn)換器被配置為通過在輸入電壓的一半和OV之間進(jìn)行切換或通過在輸入電壓的一半和輸入電壓之間進(jìn)行切換，來控制占空比和電平。10.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括: 混合電平切換電路，被配置為: 接收輸入電壓； 響應(yīng)于控制信號而執(zhí)行切換操作； 產(chǎn)生輸出電壓； 低通濾波器，被配置為對輸出電壓進(jìn)行平滑， 其中，根據(jù)輸入電壓的電平執(zhí)行不同的切換操作。11.如權(quán)利要求10所述的充電器集成電路，其中， 如果輸入電壓的值小于預(yù)定值，則執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為雙電平轉(zhuǎn)換器而操作的第一切換操作； 如果輸入電壓的值大于或等于所述預(yù)定值，則執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為三電平轉(zhuǎn)換器而操作的第二轉(zhuǎn)換操作， 根據(jù)第一切換操作而形成的第一充電路徑與根據(jù)第二切換操作而形成的第二充電路徑不同。12.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括: 混合電平切換電路，被配置為接收輸入電壓，并響應(yīng)于第一控制信號至第四控制信號而執(zhí)行雙電平切換操作或三電平切換操作； 電感器，被配置為接收混合電平切換電路的輸出節(jié)點(diǎn)電壓； 電容器，連接在所述電感器與地端之間， 其中，混合電平切換電路包括: 第一晶體管，響應(yīng)于第一控制信號而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)以接收輸入電壓； 第二晶體管，響應(yīng)于第二控制信號而連接第一節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)； 第三晶體管，響應(yīng)于第三控制信號而連接輸出節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)； 第四晶體管，響應(yīng)于第四控制信號而連接第二節(jié)點(diǎn)和地端； 比較電容器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間； 比較器，被配置為放大第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓差以輸出比較電壓。13.如權(quán)利要求12所述的充電器集成電路，其中，充電控制器包括: 控制因子選擇器，被配置為接收輸入電壓、輸入電流、溫度和電池電壓中的至少一個以產(chǎn)生因子電壓； 放大器，被配置為通過將因子電壓與參考電壓進(jìn)行比較，來輸出誤差電壓； 控制信號產(chǎn)生器，被配置為響應(yīng)于所述誤差電壓，而產(chǎn)生與輸入電壓的電平相應(yīng)的第一控制信號至第四控制信號。14.如權(quán)利要求12所述的充電器集成電路，其中，混合電平切換電路包括: PMOS晶體管，響應(yīng)于輔助PMOS控制信號，而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)； NMOS晶體管，響應(yīng)于輔助NMOS控制信號，而連接第二節(jié)點(diǎn)和地端， 其中，第一控制信號至第四控制信號通過對應(yīng)的電平位移器和柵極驅(qū)動器而被分別傳輸?shù)谝痪w管至第四晶體管的柵極。15.如權(quán)利要求12所述的充電器集成電路，其中，充電控制器包括電平選擇器，所述電平選擇器包括:第一比較器，被配置為通過將輸入電壓與參考電壓進(jìn)行比較，來產(chǎn)生切換模式使能信號； 第二比較器，被配置為響應(yīng)于所述切換模式使能信號，通過將輸入電壓與比較電壓進(jìn)行比較，來產(chǎn)生三電平使能信號， 其中，充電控制器被配置為產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號，從而當(dāng)比較電壓大于或等于預(yù)定電壓時，第一晶體管至第四晶體管執(zhí)行切換操作； 其中，充電控制器被配置為: 產(chǎn)生第一控制信號和第二控制信號； 如果比較電壓小于所述預(yù)定電壓，則導(dǎo)通第一晶體管和第四晶體管，且截止第二晶體管和第三晶體管。16.如權(quán)利要求1所述的充電器集成電路，其中，與充電路徑相應(yīng)的切換頻率彼此不同。17.—種電子裝置，包括: 電池； 充電器集成電路，被配置為接收輸入電壓并產(chǎn)生用于對電池進(jìn)行充電的輸出電壓； 其中，充電器集成電路包括DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為響應(yīng)于輸入電壓的電平而作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器中的一個降壓轉(zhuǎn)換器而操作。18.如權(quán)利要求17所述的電子裝置，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括: 混合電平切換電路，被配置為接收輸入電壓并響應(yīng)于第一控制信號至第四控制信號而執(zhí)行雙電平切換操作或三電平切換操作； 電感器，被配置為接收混合電平切換電路的輸出節(jié)點(diǎn)電壓； 電容器，連接在電感器和地端之間； 其中，混合電平切換電路包括: 第一晶體管，響應(yīng)于第一控制信號而連接輸入端和第一節(jié)點(diǎn)以接收輸入電壓； 第二晶體管，響應(yīng)于第二控制信號，而連接第一節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)； 第三晶體管，響應(yīng)于第三控制信號，而連接輸出節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)； 第四晶體管，響應(yīng)于第四控制信號，而連接第二節(jié)點(diǎn)和地端； 比較電容器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間； 比較器，被配置為放大第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間的電壓以輸出比較電壓， 其中，用于三電平降壓轉(zhuǎn)換器的操作的切換頻率低于用于雙電平降壓轉(zhuǎn)換器的操作的切換頻率。19.如權(quán)利要求18所述的電子裝置，還包括: 電源管理芯片，被配置為從電池接收電池電壓，以產(chǎn)生并管理驅(qū)動所需的電源電壓。20.如權(quán)利要求18所述的電子裝置，還包括: 應(yīng)用處理器； 升降壓電路，被配置為從電池接收電池電壓，以產(chǎn)生將提供給所述應(yīng)用處理器的電壓。21.—種用于對電池進(jìn)行充電的充電器集成電路，包括: DC-DC轉(zhuǎn)換器，被配置為接收輸入電壓并通過切換操作產(chǎn)生輸出電壓，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器包括多條充電路徑，所述多條充電路徑根據(jù)輸入電壓的電平而改變； 充電控制器，被配置為控制所述切換操作，從而以不同于輸入電壓的電平通過所述多條充電路徑中的至少一條充電路徑輸出輸出電壓。22.如權(quán)利要求21所述的充電器集成電路，其中，控制器被配置為: 如果輸入電壓的值小于預(yù)定值，則選擇所述多條充電路徑中的第一充電路徑； 如果輸入電壓的值大于或等于所述預(yù)定值，則選擇所述多條充電路徑中的第二充電路徑。23.如權(quán)利要求21所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器，其中， 當(dāng)輸入電壓的值小于預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作，當(dāng)輸入電壓的值大于或等于所述預(yù)定值時，DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作， 所述雙電平降壓轉(zhuǎn)換器和三電平降壓轉(zhuǎn)換器是彼此獨(dú)立或彼此共享的組件。24.如權(quán)利要求21所述的充電器集成電路，其中，DC-DC轉(zhuǎn)換器包括混合電平切換電路和低通濾波器，所述混合電平切換電路包括第一充電路徑和第二充電路徑，第一充電路徑被配置為作為雙電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作而第二充電路徑被配置為作為三電平降壓轉(zhuǎn)換器而操作。25.如權(quán)利要求24所述的充電器集成電路，其中:混合電平切換電路被配置為接收輸入電壓并響應(yīng)于控制信號而執(zhí)行切換操作；低通濾波器包括電感器和電容器，低通濾波器被配置為對輸出電壓進(jìn)行平滑。
【文檔編號】H02J7/00GK105932725SQ201610088048
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月17日
【發(fā)明人】李光燦, 姜上熙, 許晸旭, 李圣祐, 趙大雄
【申請人】三星電子株式會社