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步升转换器 

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申请/专利权人:硅工厂股份有限公司

摘要:实施例提供一种在步升转换器中多个飞跨电容器浮置的时间间隔内共享两个或大于两个飞跨电容器的电荷,以便控制飞跨电容器的充电放电平衡的技术。

主权项:1.一种步升转换器,包括:电感器单元,被配置成在其一侧接收输入电压且包含电感器;多个电源开关单元,包含控制功率路径的串联连接的多个电源开关且包含飞跨电容器,所述飞跨电容器并联连接到所述多个电源开关当中的至少两个电源开关,其中所述至少两个电源开关之间的一个节点连接到所述电感器单元的另一侧;连接开关单元,包含多个连接开关,所述多个连接开关被配置成连接来自所述多个电源开关单元当中的第一电源开关单元的所述飞跨电容器和第二电源开关单元的所述飞跨电容器;以及控制单元,被配置成控制所述第一电源开关单元和所述第二电源开关单元以将输入功率转换为输出电压,且允许在每个控制时段中的所述飞跨电容器浮置的时间间隔内共享所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的电荷,其中在每个控制时段的第一时间间隔内使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器充电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器放电,且在所述第一时间间隔之后的第二时间间隔内共享所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的所述电荷。

全文数据:步升转换器相关申请的交叉引用本申请要求2018年4月25日提交的韩国专利申请第10-2018-0048068号的优先权,所述申请如同本文中所完全阐述的一般出于所有目的特此以引用的方式并入。技术领域本公开涉及一种转换功率的转换器。背景技术在转换功率的转换器当中,将输出电压增加到高于输入电压且输出增加的输出电压的转换器被称作步升。在一些情况下,步升转换器也被称作升压转换器。一般来说,步升转换器具有在对应于DTD是占空比,且T是开关时段的一个时间间隔内在电感器中积累电流且在对应于1-DT的另一个时间间隔内将所积累电流输出到负载的结构。在实际实施方案中,因为电感器电流不可直接地供应到负载,所以将输出电容器插入在电感器与负载之间,且电感器电流通过输出电容器供应到负载。飞跨电容器可包含在步升转换器中以改变输入电压和输出电压的电压比。当在每个控制时段中使飞跨电容器充电或放电时,步升转换器可增加或减少电压比。然而,包含飞跨电容器的常规步升转换器在维持飞跨电容器的充电放电平衡方面具有技术困难。如果未维持飞跨电容器的充电放电平衡,那么存在非正常地产生输出电压的问题。为解决这个问题,常规步升转换器接收关于飞跨能力电压的反馈以执行控制,但由于控制输出电压和飞跨能力电压的必要性,这种方法具有复杂控制逻辑和额外成本的问题。发明内容基于这个背景,本发明实施例的方面提供一种使得能够容易控制飞跨电容器的充电放电平衡的步升转换器技术。鉴于前述,实施例提供一种步升转换器,包含电感器单元、多个电源开关单元、连接开关单元以及控制单元。电感器单元可接收其一侧中的输入电压,且可包含至少一个电感器。电源开关单元中的每一个可包含控制功率路径的至少四个串联连接的电源开关和至少一个飞跨电容器,所述至少一个飞跨电容器并联连接到至少四个电源开关当中的至少两个电源开关,且至少两个电源开关之间的一个节点可连接到电感器单元的另一侧。连接开关单元可包含多个连接开关,所述多个连接开关连接来自多个电源开关单元中的第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器和第二电源开关的至少一个飞跨电容器。控制单元可控制第一电源开关单元和第二电源开关单元以将输入电压转换为输出电压,且可允许在每个控制时段中的至少一个飞跨电容器浮置期间的时间间隔内共享第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器和第二电源开关的至少一个飞跨电容器的电荷。控制单元可控制多个电源开关单元以使得一个节点的电压在每个控制时段中改变四次或大于四次。在每个控制时段的第一时间间隔内,可使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电,且可使第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电。此外,在第一时间间隔之后的第二时间间隔内,可共享第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器和第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电荷。在每个控制时段的第三时间间隔内,可使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电,且可使第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电。此外,在第三时间间隔之后的第四时间间隔内,可共享第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器和第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电荷。在第一时间间隔内第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的充电量与在第三时间间隔内第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的放电量可不匹配。在共享至少一个飞跨电容器的电荷期间的时间间隔内,基本上对应于输出电压的12的电压可在至少一个飞跨电容器中产生。在一种模式中,可使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电,且可使第二电源开关的至少一个飞跨电容器放电。此外,在另一种模式中,可使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电,且可使第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电。当第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压高于第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压时,控制单元可执行控制以使得在一个控制时段中不应用一种模式或另一种模式的应用时间长于一种模式的应用时间。控制单元可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,且可将应用一种模式和另一种模式的时间或频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。另一实施例提供一种步升转换器,包含电感器单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及控制单元。电感器单元可接收其一侧中的输入电压,且可包含至少一个电感器。第一开关单元可包含串联连接的第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关,且可包含并联连接到第二开关和第三开关的第一飞跨电容器,其中第二开关与第三开关与之间的一个节点可连接到电感器单元。第二开关单元可包含串联连接的第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关,且可包含并联连接到第六开关和第七开关的第二飞跨电容器,其中第六开关与第七开关之间的另一节点可连接到电感器单元。第三开关单元可包含连接第一飞跨电容器和第二飞跨电容器的两端的第九开关和第十开关。控制单元可控制第一电源开关单元和第二电源开关单元以将输入电压转换为输出电压,且可允许在每个时段中的第一飞跨电容器和第二飞跨电容器浮置期间的时间间隔内共享第一飞跨电容器和第二飞跨电容器的电荷。接地电压和输出电压可在第一开关单元的两端处产生,第一飞跨电容器电压可在第一飞跨电容器中产生,且控制单元可控制第一开关单元以便在一个节点中产生多个电平的电压,所述多个电平包含接地电压电平、通过从输出电压减去第一飞跨电容器电压获得的电平以及通过使第一飞跨电容器电压加上接地电压获得的电平。当具有接地电压电平的电压在一个节点中产生时,控制单元可控制第三开关单元以允许共享第一飞跨电容器和第二飞跨电容器的电荷。接地电压和输出电压可在第一开关单元的两端处产生,第一飞跨电容器电压可在第一飞跨电容器中产生,且控制单元可控制第一开关单元以便在一个节点中产生多个电平的电压,所述多个电平包含输出电压的电平、通过从输出电压减去第一飞跨电容器电压获得的电平以及通过使第一飞跨电容器电压加上接地电压获得的电平。第一开关和第五开关可连接到输出电容器,且第四开关和第八开关可连接到接地。控制单元可将每个控制时段依序划分为第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔以及第四时间间隔以便控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔。在第一时间间隔和第三时间间隔内,控制单元可接通第三开关、第四开关、第七开关、第八开关、第九开关以及第十开关,且可断开第一开关、第二开关、第五开关以及第六开关。在第二时间间隔内,控制单元可接通第一开关、第三开关、第六开关以及第八开关,且可断开第二开关、第四开关、第五开关、第七开关、第九开关以及第十开关。在第四时间间隔内,控制单元可接通第二开关、第四开关、第五开关以及第七开关,且可断开第一开关、第三开关、第六开关、第八开关、第九开关以及第十开关。第一开关和第五开关可连接到输出电容器,且第四开关和第八开关可连接到接地。控制单元可将每个控制时段依序划分为第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔以及第四时间间隔以便控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔。在第一时间间隔内,控制单元可接通第一开关、第三开关、第六开关以及第八开关,且可断开第二开关、第四开关、第五开关、第七开关、第九开关以及第十开关。在第三时间间隔内,控制单元可接通第二开关、第四开关、第五开关以及第七开关,且可断开第一开关、第三开关、第六开关、第八开关、第九开关以及第十开关。在第二时间间隔和第四时间间隔内,控制单元可接通第一开关、第二开关、第五开关、第六开关、第九开关以及第十开关,且可断开第三开关、第四开关、第七开关以及第八开关。在一种模式中,使第一开关单元的第一飞跨电容器充电,且可使第二开关单元的第二飞跨电容器放电。此外,在另一种模式中,使第一开关单元的第一飞跨电容器放电,且可使第二开关单元的第二飞跨电容器充电。当第一飞跨电容器的电压低于第二飞跨电容器的电压时,控制单元可执行控制以使得在一个控制时段中不应用另一种模式、或一种模式的应用时间长于另一种模式的应用时间。当第一飞跨电容器的电压与第二飞跨电容器的电压之间的差处于预定范围内时,控制单元可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,且可将应用一种模式和另一种模式的时间或频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。另一实施例提供一种步升转换器,包含电感器单元、多个电源开关单元以及控制单元。电感器单元可接收其一侧中的输入电压,且可包含至少一个电感器。电源开关单元中的每一个可包含控制功率路径的至少四个串联连接的电源开关和至少一个飞跨电容器,所述至少一个飞跨电容器并联连接到至少四个电源开关当中的至少两个电源开关,且至少两个电源开关之间的一个节点可连接到电感器单元的另一侧。控制单元可控制第一电源开关单元和第二电源开关单元以将输入电压转换为输出电压,可在一种模式中允许第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电且第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电,且可在另一种模式中允许第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电且第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电。此外,当第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压高于第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压时,控制单元可执行控制以使得在一个控制时段中不应用一种模式、或另一种模式的应用时间长于一种模式的应用时间。在一种模式中,使第一开关单元的第一飞跨电容器充电,且可使第二开关单元的第二飞跨电容器放电。此外,在另一种模式中,使第一开关单元的第一飞跨电容器放电,且可使第二开关单元的第二飞跨电容器充电。当第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压与第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压之间的差处于预定范围内时,控制单元可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,且可将应用一种模式和另一种模式的时间或频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。如上文所描述,根据实施例,可容易地控制用于步升转换器中的飞跨电容器的充电放电平衡。附图说明通过以下结合附图进行的详细描述,本公开的上述以及其它方面、特征和优点将更加显而易见,在附图中:图1是示出通用多电平步升转换器的第一时间间隔的状态图。图2是示出通用多电平步升转换器的第二时间间隔的状态图。图3是示出通用多电平步升转换器的第三时间间隔的状态图。图4是示出通用多电平步升转换器的第四时间间隔的状态图。图5是通用多电平步升转换器中的飞跨电容器电压的波形图。图6是可应用于实施例的步升转换器的配置图。图7是示出根据实施例的步升转换器的功率级的第一示范性配置图。图8是示出根据实施例的步升转换器的功率级的第二示范性配置图。图9是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第一时间间隔状态图。图10是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第二时间间隔状态图。图11是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第三时间间隔状态图。图12是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第四时间间隔状态图。图13是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第一时间间隔状态图。图14是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第二时间间隔状态图。图15是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第三时间间隔状态图。图16是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第四时间间隔状态图。图17是示出在飞跨电容器的充电量与放电量不匹配的情形中维持充电放电平衡的附图。图18是示出根据另一个实施例的步升转换器的功率级的第一示范性配置图。图19是示出根据另一个实施例的步升转换器的功率级的第二示范性配置图。图20是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第一模式中受控制的时间的状态图。图21是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第二模式中受控制的时间的状态图。图22是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第三模式中受控制的时间的状态图。图23是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第四模式中受控制的时间的状态图。图24是示出应用于根据另一实施例的第二实例的功率级的模式的实例的附图。具体实施方式在下文中,将参考附图详细描述本公开的实施例。在将附图标号添加到每一附图中的元件时,尽管相同元件在不同附图中示出,相同元件将尽可能由相同附图标号指定。此外,在本公开的以下描述中,当确定并入本文中的已知功能和配置的详细描述可能使本公开的主题相当不清晰时,将省略所述描述。另外,在描述本公开的组件时,可能在本文中使用例如第一、第二、A、B、a、b或类似物的术语。这些术语仅用于区分一个结构元件与其它结构元件,并且对应结构元件的性质、次序、顺序等不受所述术语限制。当在说明书中描述一个组件“连接”、“耦合”或“接合”到另一组件时,应理解,第一组件可以直接连接、耦合或接合到第二组件,且第三组件可以“连接”、“耦合”以及“接合”在第一组件与第二组件之间。图1是示出通用多电平步升转换器的第一时间间隔的状态图,且图2是通用多电平步升转换器的第二时间间隔的状态图。图3是示出通用多电平步升转换器的第三时间间隔的状态图,且图4是通用多电平步升转换器的第四时间间隔的状态图。参看图1到图4,通用多电平步升转换器10包含输入单元12、电感器单元14、开关单元16以及输出单元18。输入单元12包含接收输入电压Vi的输入电容器Ci。电感器单元14包含电感器L,其中将电感器L的一侧连接到输入电容器Ci,且将电感器L的另一侧连接到开关单元16。开关单元16包含四个开关S1、开关S2、开关S3以及开关S4,和飞跨电容器Cf,其中将连接到第二开关S2和第三开关S3的节点连接到电感器L的另一侧,且将飞跨电容器Cf的两端分别连接到第一开关S1与第二开关S2之间的节点和第三开关S3与第四开关S4之间的节点。输出单元18包含输出电容器Co,且所述输出电容器Co连接到第四开关S4。多电平步升转换器10在控制时段的第一时间间隔TP1内接通第三开关S3和第四开关S4,以便在电感器L中积累电流iL。多电平步升转换器10在第二时间间隔TP2内接通第一开关S1和第三开关S3,以便通过飞跨电容器Cf将电感器L的电流iL输送到输出电容器Co。多电平步升转换器10在控制时段的第三时间间隔TP3内接通第三开关S3和第四开关S4,以便在电感器L中积累电流iL。多电平步升转换器10在第四时间间隔TP4内接通第二开关S2和第四开关S4,以便通过飞跨电容器Cf将电感器L的电流iL输送到接地。对于通用多电平步升转换器10,使飞跨电容器Cf在控制时段的第二时间间隔TP2内放电,且使飞跨电容器Cf在第四时间间隔TP4内充电。然而,此时,如果飞跨电容器Cf的充电量与放电量不匹配,那么在每个控制时段中飞跨电容器Cf的电压不同地产生以使得出现控制或输出电压Vo变得不稳定的问题。图5是通用多电平步升转换器中的飞跨电容器电压的波形图。参看图1到图5,因为飞跨电容器Cf在第一时间间隔TP1内浮置,所以维持定电压VA。随着飞跨电容器Cf在第二时间间隔TP2内通过电感器电流iL放电,其电压Vcf变得更小。飞跨电容器Cf同样在第三时间间隔TP3内浮置且因此维持在第二时间间隔TP2的最后时刻处确定的电压。飞跨电容器Cf在第四时间间隔TP4内通过电感器电流iL充电,其电压Vcf变大。在这个程序中,如果第二时间间隔TP2内的放电量与第四时间间隔TP4内的充电量之间出现不匹配,那么如图5中所示,此处出现在飞跨电容器的电压Vcf中在第一控制时段T1的第一时间间隔TP1内的电压VA与第二控制时段T2的第一时间间隔TP1内的电压VA'之间产生电压差ΔVA的问题。如果在每个控制时段中飞跨电容器的电压不同地产生,那么控制或输出电压可不稳定。然而,根据本公开的实施例的步升转换器提出一种使得能够容易控制飞跨电容器的充电放电平衡以便防止这种问题出现的结构。图6是可应用于实施例的步升转换器的配置图。参看图6,步升转换器100可包含功率级110和控制单元120。功率级110可包含电感器和多个开关。控制单元120可将控制信号CTR传输到功率级110以便控制多个开关的接通断开。取决于开关的接通断开,功率级110可作为多电平步升转换器操作。功率级110可作为多电平步升转换器操作,且可产生高于输入输出Vi的输出电压Vo。下文中,将主要描述功率级110的配置和状态,且可理解功率级110的开关受控制单元120控制。图7是示出根据实施例的步升转换器的功率级的第一示范性配置图。参看图7,功率级710可包含输入单元712、电感器单元714、多个电源开关单元715a和电源开关单元715b、连接开关单元717、输出单元718等。输入单元712可包含至少一个输入电容器Ci。将输入电压Vi供应到输入电容器Ci的一侧,且可将输入电容器Ci的另一侧连接到接地。电感器单元714可包含至少一个电感器L。将电感器单元714的一侧连接到输入单元712,且可从输入单元712接收输入电压Vi。电源开关单元715a或电源开关单元715b可包含至少四个串联连接的电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn。电源开关单元715a或电源开关单元715b在高电压侧上可包含至少两个电源开关SU1到电源开关SUn,且可相对于连接到电感器单元714的第一节点N1在低电压侧上包含至少两个电源开关SD1到电源开关SDn。可将至少四个串联连接的电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn的一端连接到高电压VH且可将其另一端连接到低电压VL。高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。在本说明书中,接地电压可理解为上文所描述的低电压VL的实例。可将电感器单元714的一侧连接到输入单元712,且可将另一侧连接到电源开关单元715a或电源开关单元715b的第一节点N1。举例来说,可将包含于电感器单元714中的电感器L的一侧连接到输入单元712,且可将另一侧连接到电源开关单元715a或电源开关单元715b的第一节点N1。电源开关单元715a或715b可包含至少一个飞跨电容器Cf。可将飞跨电容器Cf并联连接到包含于电源开关单元715a或电源开关单元715b中的至少四个电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn当中的至少两个电源开关。举例来说,飞跨电容器Cf的两端可连接到形成于安置于高电压侧上的至少两个电源开关SU1到电源开关SUn之间的第二节点N2,且可连接到形成于安置于相对于第一节点N1的低电压侧上的至少两个电源开关SD1到电源开关SDn之间的第三节点N3。根据这种连接,飞跨电容器Cf可并联连接到安置于第二节点N2与第三节点N3之间的多个开关。此外,形成于并联连接到飞跨电容器Cf的开关之间的第一节点N1可连接到电感器单元714的另一侧。连接开关单元717可包含多个连接飞跨电容器Cf的连接开关SC1和连接开关SC2。举例来说,连接单元717可包含连接多个电源开关单元715a和电源开关单元715b当中的第一电源开关单元715a的至少一个飞跨电容器Cf和第二电源开关单元715b的至少一个飞跨电容器Cf的多个连接开关SC1和连接开关SC2。在连接开关单元717中,第一连接开关SC1可连接到相应电源开关单元715a和电源开关单元715b的飞跨电容器Cf的一侧,且第二连接开关SC2可连接到飞跨电容器Cf的另一侧。当接通第一连接开关SC1和第二连接SC2时,相应电源开关单元715a和电源开关单元715b的飞跨电容器Cf可并联连接到彼此。输出单元718可包含输出电容器Co。将输出电压Vo供应到输出电容器Co的一侧,且可将输出电容器Co的另一侧连接到接地。控制单元指图6中的参考标号120可控制多个电源开关单元715a和电源开关单元715b以便将输入电压Vi转换为输出电压Vo。在每个控制时段中,控制单元指图6中的参考标号120可控制多个电源开关单元715a和电源开关单元715b以使得第一节点N1的电压改变四次或大于四次。作为第一示范性控制,控制单元指在图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第二示范性控制,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第三示范性控制,控制单元指在图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第四示范性控制,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压,且可在第四间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。在这种控制中,飞跨电容器Cf可在每个控制时段的一个时间间隔中浮置。此处,浮置是指飞跨电容器Cf的一端与接触点断开连接的状态,且接触点可能是例如第一节点N1、低电压VL源、高电压VH源等。控制单元指图6中的参考标号120可允许在飞跨电容器Cf浮置的每个控制时段的时间间隔内共享多个飞跨电容器Cf的电荷。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可允许在飞跨电容器Cf浮置的每个控制时段的时间间隔内共享第一电源开关单元715a的至少一个飞跨电容器Cf和第二电源开关单元715b的至少一个浮置电容器Cf的电荷。可通过共享多个飞跨电容器Cf的电荷来容易地控制飞跨电容器Cf的充电放电平衡。可通过控制连接开关单元717来执行多个飞跨电容器Cf之间的电荷共享。控制单元指图6中的参考标号120可接通包含于连接开关单元717中的多个连接开关SC1和连接开关SC2以便允许共享第一电源开关单元715a的至少一个飞跨电容器Cf和第二电源开关单元715b的至少一个浮置电容器Cf的电荷。控制单元指图6中的参考标号120可相对于多个电源开关单元715a和电源开关单元715b不同地控制浮置电容器Cf的充电电流放电电流的方向。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可通过以与第一示范性控制中描述的方式相同的方式控制第一电源开关单元715a而允许飞跨电容器Cf在第二时间间隔内放电,且可通过以与第二示范性控制中描述的方式相同的方式控制第二电源开关单元715b而允许飞跨电容器Cf在第二时间间隔内充电。控制单元指图6中的参考标号120可允许在第二时间间隔之后的第三时间间隔内共享第一电源开关单元715a的飞跨电容器Cf和第二电源开关单元715b的飞跨电容器Cf的电荷。控制单元指图6中的参考标号120可通过以与第一示范性控制中描述的方式相同的方式控制第一电源开关单元715a而允许飞跨电容器Cf在第四时间间隔内充电,且可通过以与第二示范性控制中描述的方式相同的方式控制第二电源开关单元715b而允许飞跨电容器Cf在第四时间间隔内放电。控制单元指图6中的参考标号120可允许在第四时间间隔之后的第一时间间隔内共享第一电源开关单元715a的飞跨电容器Cf和第二电源开关单元715b的飞跨电容器Cf的电荷。在这种控制中,控制单元指图6中的参考标号120可通过允许共享多个飞跨电容器Cf的电荷所述多个飞跨电容器Cf的充电放电电流方向被不同地控制来容易地控制飞跨电容器Cf的每个控制时段的充电放电平衡。取决于控制方法,控制单元指图6中的参考标号120可控制飞跨电容器的电压Vcf是输出电压Vo的12。然而,在所描述控制方法中,飞跨电容器的电压Vcf可在浮置电容器Cf充电或放电的时间间隔内变得比输出电压Vo的12更高或更低,且飞跨电容器的电压Vcf可在共享电荷的时间间隔内变得基本上与输出电压Vo的12相同。图8是示出根据实施例的步升转换器的功率级的第二示范性配置图。参看图8,功率级810可包含输入单元812、电感器单元814、第一开关单元815a、第二开关单元815b、第三开关单元817、输出单元818等。输入单元812可包含至少一个输入电容器Ci。将输入电压Vi供应到输入电容器Ci的一侧,且可将输入电容器Ci的另一侧连接到接地。输出单元818可包含至少一个输出电容器Co。将输出电压Vo供应到输出电容器Co的一侧,且可将输出电容器Co的另一侧连接到接地。电感器单元814可包含至少一个电感器L。电感器单元L的一侧可连接到输入电容器Ci以便接收输入电压Vi,且电感器单元L的另一侧可连接到第一节点N11和第四节点N21。第一开关单元815a可包含四个串联连接的开关S11到开关S14。第一开关单元815a可包含并联连接到第二开关S12和第三开关S13的第一飞跨电容器Cf1。第一开关S11的一侧可连接到输出电容器Co且另一侧可连接到第二节点N12。第二开关S12的一侧可连接到第二节点N12,且另一侧可连接到第一节点N11。第三开关S13的一侧可连接到第一节点N11,且另一侧可连接到第三节点N13。第四开关S14的一侧可连接到第三节点N13,且另一侧可连接到接地。第二开关单元815b可包含四个串联连接的开关S21到开关S24。第二开关单元815b可包含并联连接到第六开关S22和第七开关S23的第二飞跨电容器Cf2。第五开关S21的一侧可连接到输出电容器Co且另一侧可连接到第五节点N22。第六开关S22的一侧可连接到第五节点N22,且另一侧可连接到第四节点N21。第七开关S23的一侧可连接到第四节点N21,且另一侧可连接到第六节点N23。第八开关S24的一侧可连接到第六节点N23,且另一侧可连接到接地。第三开关单元817可包含连接第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2的两端的第九开关S31,以及第十开关S32。当第一飞跨电容器Cf1中连接到第二节点N12的端子被称作正极端子且连接到第三节点N13的端子被称作负极端子时,且当第二飞跨电容器Cf2中连接到第五节点N22的端子被称作正极端子且连接到第六节点N23的端子被称作负极端子时,第九开关S31可连接第一飞跨电容器Cf1的正极端子和第二飞跨电容器Cf2的正极端子,且第十开关S32可连接第一飞跨电容器Cf1的负极端子和第二飞跨电容器Cf2的负极端子。图9是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第一时间间隔状态图,且图10是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第二时间间隔状态图。图11是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的时间的第三时间间隔状态图,且图12是示出根据实施例的第二实例的功率级受第一控制方法控制的第四时间间隔状态图。参看图9到图12,控制单元指图6中的参考标号120可将每个控制时段依序划分为第一时间间隔TP1、第二时间间隔TP2、第三时间间隔TP3以及第四时间间隔TP4,以便控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔。控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1和第三时间间隔TP3内接通第三开关S13、第四开关S14、第七开关S23以及第八开关S24以便建立电感器L的电流iL。控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1和第三时间间隔TP3内断开第一开关S11、第二开关S12、第五开关S21以及第六开关S22,以便防止电感器电流iL流动到输出电容器Co且允许第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2浮置。控制单元指图6中的参考标号120可接通第九开关S31和第十开关S32以允许共享第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2的电荷。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2内接通第一开关S11和第三开关S13且可断开第二开关S12和第四开关S14。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第一飞跨电容器Cf1放电。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2内接通第六开关S22和第八开关S24且可断开第五开关S21和第七开关S23。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第二飞跨电容器Cf2充电。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2内断开第九开关S31和第十开关S32。控制单元指图6中的参考标号120可在第四时间间隔TP4内接通第二开关S12和第四开关S14且可断开第一开关S11和第三开关S13。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第一飞跨电容器Cf1充电。控制单元指图6中的参考标号120可在第四时间间隔TP4内接通第五开关S21和第七开关S23且可断开第六开关S22和第八开关S24。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第二飞跨电容器Cf2放电。控制单元指图6中的参考标号120可在第四时间间隔TP4内断开第九开关S31和第十开关S32。根据第一控制方法,三个或大于三个电压电平在连接到电感器L的第一节点N11和第四节点N21中产生。举例来说,接地电压的电平、通过从输出电压Vo减去第一飞跨电容器的电压Vcf1获得的电压电平、以及通过使第一飞跨电容器的电压Vcf1加上接地电平获得的电压电平可在第一节点N11中产生。此外,接地电压的电平、通过从输出电压Vo减去第二飞跨电容器的电压Vcf2获得的电压电平、以及通过使第二飞跨电容器的电压Vcf2加上接地电平获得的电压电平可在第四节点N21中产生。这种控制方法可被称为多电平步升控制,且根据第一控制方法的输出电压Vo可比输入电压Vi高至少两倍。图13是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第一时间间隔状态图,且图14是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第二时间间隔状态图。图15是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第三时间间隔状态图,且图16是示出根据实施例的第二实例的功率级受第二控制方法控制的时间的第四时间间隔状态图。参看图13到图16,控制单元指图6中的参考标号120可将每个控制时段依序划分为第一时间间隔TP1、第二时间间隔TP2、第三时间间隔TP3以及第四时间间隔TP4,以便控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔。控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1内接通第一开关S11和第三开关S13且可断开第二开关S12和第四开关S14。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第一飞跨电容器Cf1放电。控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1内接通第六开关S22和第八开关S24且可断开第五开关S21和第七开关S23。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第二飞跨电容器Cf2充电。控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1内断开第九开关S31和第十开关S32。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2和第四时间间隔TP4内接通第一开关S11、第二开关S12、第五开关S21以及第六开关S22。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2和第四时间间隔TP4内断开第三开关S13、第四开关S14、第七开关S23以及第八开关S24,以便防止电感器电流iL流动到接地且允许第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2浮置。控制单元指图6中的参考标号120可接通第九开关S31和第十开关S32以允许共享第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2的电荷。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔TP3内接通第二开关S12和第四开关S14且可断开第一开关S11和第三开关S13。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第一飞跨电容器Cf1充电。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔TP3内接通第五开关S21和第七开关S23且可断开第六开关S22和第八开关S24。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第二飞跨电容器Cf2放电。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔TP3内断开第九开关S31和第十开关S32。根据第二控制方法,三个或大于三个电压电平在连接到电感器L的第一节点N11和第四节点N21中产生。举例来说,输出电压Vo的电平、通过从输出电压Vo减去第一飞跨电容器的电压Vcf1获得的电压电平、以及通过使第一飞跨电容器的电压Vcf1加上接地电平获得的电压电平可在第一节点N11和第四节点N21中产生。此外,输出电压Vo的电平、通过从输出电压Vo减去第二飞跨电容器的电压Vcf2获得的电压电平、以及通过使第二飞跨电容器的电压Vcf2加上接地电平获得的电压电平可在第四节点N21中产生。根据第二控制方法,输出电压Vo可等于或高于输入电压Vi且比输入电压Vi低两倍。根据第一控制方法和第二控制方法,可高效地控制飞跨电容器的充电放电平衡。图17是示出在飞跨电容器的充电量与放电量不匹配的情形中维持充电放电平衡的附图。参看图17,在第二时间间隔TP2内,第一飞跨电容器的电压Vcf1减小,同时使第一飞跨电容器放电,且第二飞跨电容器的电压Vcf2增加,同时使第二飞跨电容器充电。在第四时间间隔TP4内,第一飞跨电容器的电压Vcf1增加,同时使第一飞跨电容器充电,且第二飞跨电容器的电压Vcf2减小,同时使第二飞跨电容器放电。然而,对于第一飞跨电容器,充电量大于放电量,并且因此增加的电压ΔVB2大于减少的电压ΔVB1。此外,对于第二飞跨电容器,放电量大于充电量,并且因此减少的电压ΔVB2大于增加的电压ΔVB1。在这种情况下,常规上,飞跨电容器的电压在每个控制时段中改变。然而,根据实施例,在飞跨电容器浮置的时间间隔例如,第一时间间隔TP1和第三时间间隔TP3内,可通过允许共享多个飞跨电容器的电荷来维持充电放电平衡。图18是示出根据另一个实施例的步升转换器的功率级的第一示范性配置图。参看图18,功率级1910可包含输入单元1912、电感器单元1914、多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b、连接开关单元、输出单元1918等。输入单元1912可包含至少一个输入电容器Ci。将输入电压Vi供应到输入电容器Ci的一侧,且可将输入电容器Ci的另一侧连接到接地。电感器单元1914可包含至少一个电感器L。将电感器单元1914的一侧连接到输入单元1912,且可从输入单元1912接收输入电压Vi。电源开关单元1915a和电源开关单元1915b可包含至少四个串联连接的电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn。电源开关单元1915a和电源开关单元1915b可包含在高电压侧上的至少两个电源开关SU1到电源开关SUn,且可包含相对于连接到电感器单元1914的第一节点N1在低电压侧上的至少两个电源开关SD1到电源开关SDn。可将至少四个串联连接的电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn的一端连接到高电压VH且可将其另一端连接到低电压VL。高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。在本说明书中,接地电压可理解为上文所描述的低电压VL的实例。可将电感器单元1914的一侧连接到输入单元1912,且可将另一侧连接到电源开关单元1915a或电源开关单元1915b的第一节点N1。举例来说,可将包含于电感器单元1914中的电感器L的一侧连接到输入单元1912,且可将另一侧连接到电源开关单元1915a或电源开关单元1915b的第一节点N1。电源开关单元1915a或1915b可包含至少一个飞跨电容器Cf。可将飞跨电容器Cf并联连接到包含于电源开关单元1915a或电源开关单元1915b中的至少四个电源开关SU1到电源开关SUn和电源开关SD1到电源开关SDn当中的至少两个电源开关。举例来说,飞跨电容器Cf的两端可连接到形成于安置于高电压侧上的至少两个电源开关SU1到电源开关SUn之间的第二节点N2,且可相对于第一节点N1连接到形成于安置于相对于第一节点N1的低电压侧上的至少两个电源开关SD1到电源开关SDn之间的第三节点N3。根据这种连接,飞跨电容器Cf可并联连接到安置于第二节点N2与第三节点N3之间的多个开关。此外,形成于并联连接到飞跨电容器Cf的开关之间的第一节点N1可连接到电感器单元1914的另一侧。输出单元1918可包含输出电容器Co。将输出电压Vo供应到输出电容器Co的一侧,且可将输出电容器Co的另一侧连接到接地。控制单元指图6中的参考标号120可控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b以便将输入电压Vi转换为输出电压Vo。在每个控制时段中,控制单元指图6中的参考标号120可控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b以使得第一节点N1的电压改变四次或大于四次。作为第一示范性控制,控制单元指在图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第二示范性控制,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生低电压VL,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第三示范性控制,控制单元指在图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压,且可在第四时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。作为第四示范性控制,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔内在第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压,且可在第二时间间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间间隔内在第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压,且可在第四间隔内在第一节点N1中产生高电压VH。在本文中,高电压VH可为输出电压Vo且低电压VL可为接地电压。控制单元指图6中的参考标号120可相对于多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b不同地控制浮置电容器Cf的充电电流放电电流的方向。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可通过以与第一示范性控制中描述的方式相同的方式控制第一电源开关单元1915a而允许飞跨电容器Cf在第二时间间隔内放电,且可通过以与第二示范性控制中描述的方式相同的方式控制第二电源开关单元1915b而允许飞跨电容器Cf在第二时间间隔内充电。控制单元指图6中的参考标号120可通过以与第一示范性控制中描述的方式相同的方式控制第一电源开关单元1915a而允许飞跨电容器Cf在第四时间间隔内充电,且可通过以与第二示范性控制中描述的方式相同的方式控制第二电源开关单元1915b而允许飞跨电容器Cf在第四时间间隔内放电。取决于控制方法,控制单元指图6中的参考标号120可控制飞跨电容器的电压Vcf是输出电压Vo的12。控制单元指图6中的参考标号120可在每个控制时段中的多种模式当中的至少两种模式中控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b。举例来说,在多种模式当中,第一模式可以是用于在多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b的第一节点N1中产生低电压VL的模式,且第二模式可以是用于在多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b当中的第一电源开关单元1915a的第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压、和在第二电源开关单元1915b的第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压的模式。举例来说,在多种模式当中,第三模式可以是用于在多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b当中的第一电源开关单元1915a的第一节点N1中产生通过使飞跨电容器的电压Vcf加上低电压VL而获得的电压、和在第二电源开关单元1915b的第一节点N1中产生通过从高电压VH减去飞跨电容器的电压Vcf而获得的电压的模式,且第四模式可以是用于在多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b的第一节点N1中产生高电压VH的模式。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可在第一控制时段中按第一模式、第二模式以及第一模式和第二模式的次序控制多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b。替代地,控制单元指图6中的参考标号120可在第一控制时段中按第一模式、第三模式以及第一模式和第三模式的次序控制多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b。控制单元指图6中的参考标号120可控制以分别地比较多个电源开关单元915a和电源开关单元1915b的飞跨电容器的电压Vcf,且可执行控制以使得使飞跨电容器Cf其电压Vcf相对较高放电且使飞跨电容器Cf其电压Vcf相对较低充电的模式比其相反的模式更经常地被包括。此处,相反模式是使飞跨电容器Cf其电压Vcf相对较高充电且使飞跨电容器Cf其电压Vcf相对较低放电的模式。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可在一种模式中使第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器Cf充电且可使第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器Cf放电,以及在另一种模式中可使第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器Cf放电且可使第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器Cf充电。此时,如果第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器的电压Vcf高于第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器的电压Vcf,那么控制单元指图6中的参考标号120可在一个控制时段中执行控制以使得不应用一种模式或另一种模式的应用时间长于一种模式的应用时间。第二模式是使第二电源开关单元1915a的飞跨电容器Cf充电且使第一电源开关单元1915a放电的模式,且第三模式是使第一电源开关单元1915a的飞跨电容器Cf充电且使第二电源开关单元1915b放电的模式。当第一电源开关单元1915a的飞跨电容器的电压Vcf高于第二电源开关单元1915b的飞跨电容器的电压Vcf时,控制单元指图6中的参考标号120可在每个控制时段中按第一模式、第二模式以及第一模式和第二模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b,或可在每个控制时段中按第二模式、第四模式以及第二模式和第四模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b。当第二电源开关单元1915b的飞跨电容器的电压Vcf高于第一电源开关单元1915a的飞跨电容器的电压Vcf时,控制单元指图6中的参考标号120可在每个控制时段中按第一模式、第三模式以及第一模式和第二模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b,或可在每个控制时段中按第三模式、第四模式以及第三模式和第四模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b。当多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b的飞跨电容器的电压Vcf之间的差处于预定范围内时,控制单元指图6中的参考标号120可随机地或不规律地选择和应用使多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b的飞跨电容器Cf充电或放电的模式。举例来说,控制单元指图6中的参考标号120可在第一控制时段中按第一模式、第二模式以及第一模式和第三模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b,且可在第二控制时段中按第一模式、第三模式以及第一模式和第二模式的顺序控制多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b。此时,在至少两个控制时段中,分别应用于电源开关单元1915a和电源开关单元1915b的飞跨电容器Cf的充电和放电的次数可相同。控制单元指图6中的参考标号120可在一种模式中使第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器Cf充电且可使第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器Cf放电,以及在另一种模式中可使第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器Cf放电且可使第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器Cf充电。当第一电源开关单元1915a的至少一个飞跨电容器的电压Vcf和第二电源开关单元1915b的至少一个飞跨电容器的电压Vcf处于预定范围内时,控制单元指图6中的参考标号120可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,其中可将一种模式和另一种模式的施加时间或应用频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。对于这种控制,控制单元指图6中的参考标号120可进一步包含分别用于量测或比较多个电源开关单元1915a和电源开关单元1915b的飞跨电容器的电压Vcf的电路。图19是示出根据另一个实施例的步升转换器的功率级的第二示范性配置图。参看图19,功率状态2010可包含输入单元2012、电感器单元2014、第一开关单元2015a、第二开关单元2015b、输出单元2018等。输入单元2012可包含至少一个输入电容器Ci。将输入电压Vi供应到输入电容器Ci的一侧,且可将输入电容器Ci的另一侧连接到接地。输出单元2018可包含至少一个输出电容器Co。将输出电压Vo供应到输出电容器Co的一侧,且可将输出电容器Co的另一侧连接到接地。电感器单元2014可包含至少一个电感器L。电感器单元L的一侧可连接到输入电容器Ci以便接收输入电压Vi,且电感器单元L的另一侧可连接到第一节点N11和第四节点N21。第一开关单元2015a可包含四个串联连接的开关S11到开关S14。第一开关单元2015a可包含并联连接到第二开关S12和第三开关S13的第一飞跨电容器Cf1。第一开关S11的一侧可连接到输出电容器Co且另一侧可连接到第二节点N12。第二开关S12的一侧可连接到第二节点N12,且另一侧可连接到第一节点N11。第三开关S13的一侧可连接到第一节点N11,且另一侧可连接到第三节点N13。第四开关S14的一侧可连接到第三节点N13,且另一侧可连接到接地。第二开关单元2015b可包含四个串联连接的开关S21到开关S24。第二开关单元815b可包含并联连接到第六开关S22和第七开关S23的第二飞跨电容器Cf2。第五开关S21的一侧可连接到输出电容器Co且另一侧可连接到第五节点N22。第六开关S22的一侧可连接到第五节点N22,且另一侧可连接到第四节点N21。第七开关S23的一侧可连接到第四节点N21,且另一侧可连接到第六节点N23。第八开关S24的一侧可连接到第六节点N23,且另一侧可连接到接地。图20是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第一模式中受控制的时间的状态图,图21是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第二模式中受控制的时间的状态图,图22是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第三模式中受控制的时间的状态图,且图23是示出根据另一实施例的第二实例的功率级在第四模式中受控制的时间的状态图。参看图20,控制单元指图6中的参考标号120可在第一模式MD1中接通第三开关S13、第四开关S14、第七开关S23以及第八开关S24,以便建立电感器L的电流iL。在第一模式MD1中,控制单元指图6中的参考标号120可断开第一开关S11、第二开关S12、第五开关S21以及第六开关S22,以便防止电感器电流iL流动到输出电容器Co,且允许第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2浮置。参看图21,控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间模式MD2中接通第一开关S11和第三开关S13且可断开第二开关S12和第四开关S14。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第一飞跨电容器Cf1放电。控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间模式MD2中接通第六开关S22和第八开关S24且可断开第五开关S21和第七开关S23。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第二飞跨电容器Cf2充电。参看图22,控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间模式MD3中接通第二开关S12和第四开关S14且可断开第一开关S11和第三开关S13。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到接地,同时使第一飞跨电容器Cf1充电。控制单元指图6中的参考标号120可在第三时间模式MD3中接通第五开关S21和第七开关S23且可断开第六开关S22和第八开关S24。根据这种控制,可将电感器电流iL输送到输出电容器Co,同时使第二飞跨电容器Cf2放电。参看图23,控制单元指图6中的参考标号120可在第四模式MD4中接通第一开关S11、第二开关S12、第五开关S21以及第六开关S22。在第四模式MD4中,控制单元指图6中的参考标号120可断开第三开关S13、第四开关S14、第七开关S23以及第八开关S24,以便防止电感器电流iL流动到接地,且允许第一飞跨电容器Cf1和第二飞跨电容器Cf2浮置。控制单元指图6中的参考标号120可将第一飞跨电容器的电压Vcf1与第二飞跨电容器的电压Vcf2进行比较,且可执行控制以使得待应用于相应控制时段的模式取决于比较结果而不同。图24是示出应用于根据另一实施例的第二实例的功率级的模式的实例的附图。参看图24,在第一控制方法即,用于将输出控制Vo控制为高于输入电压Vin两倍的方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1高于第二飞跨电容器的电压Vcf2时,控制单元指图6中的参考标号120可执行控制以使得在第一控制时段T1和第二控制时段T2中不应用第三模式MD3或第二模式MD2的应用时间长于第三模式MD3的应用时间。此处,第二模式MD2是使第一飞跨电容器放电且使第二飞跨电容器充电的模式,以及第三模式MD3是使第一飞跨电容器充电且使第二飞跨电容器放电的模式。在第一控制方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1低于第二飞跨电容器的电压Vcf2时,控制单元指图6中的参考标号120可执行控制以使得在第一控制时段T1和第二控制时段T2中不应用第二模式MD2或第三模式MD3的应用时间长于第二模式MD2的应用时间。在第一控制方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1与第二飞跨电容器的电压Vcf2之间的差处于预定范围内时,控制单元指图6中的参考标号120可将在第一控制时段T1和第二控制时段T2中应用第二模式MD2和第三模式MD3的顺序、时间或频率控制为不同。举例来说,在第一控制时段T1中,控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2内应用第二模式MD2且可在第四时间间隔TP4内应用第三模式MD3。此外,在第二控制时段T2中,控制单元指图6中的参考标号120可在第二时间间隔TP2内应用第三模式MD3且可在第四时间间隔TP4内应用第二模式MD2。作为另一实例,控制单元指图6中的参考标号120可在第一控制时段T1中的第二时间间隔TP2和第四时间间隔TP4内应用第二模式MD2,且可在第二控制时段T2中的第二时间间隔TP2和第四时间间隔TP4内应用第三模式MD3。在第一控制方法中,控制单元指图6中的参考标号120可在飞跨电容器浮置的时间间隔内应用参考图21所描述的第一模式MD1。在第二控制方法即,用于将输出控制Vo控制为高于输入电压Vin且低于输入电压Vin两倍的方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1高于第二飞跨电容器的电压Vcf2时,控制单元指图6中的参考标号120可执行控制以使得在第一控制时段T1和第二控制时段T2中不应用第三模式MD3或第二模式MD2的应用时间长于第三模式MD3的应用时间。在第二控制方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1低于第二飞跨电容器的电压Vcf2时,控制单元指图6中的参考标号120可执行控制以使得在第一控制时段T1和第二控制时段T2中不应用第二模式MD2或第三模式MD3的应用时间长于第二模式MD2的应用时间。在第二控制方法中,当第一飞跨电容器的电压Vcf1与第二飞跨电容器的电压Vcf2之间的差处于预定范围内时,控制单元指图6中的参考标号120可将在第一控制时段T1和第二控制时段T2中应用第二模式MD2和第三模式MD3的顺序、时间或频率控制为不同。举例来说,在第一控制时段T1中,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1内应用第二模式MD2且可在第三时间间隔TP3内应用第三模式MD3。此外,在第二控制时段T2中,控制单元指图6中的参考标号120可在第一时间间隔TP1内应用第三模式MD3且可在第三时间间隔TP3内应用第二模式MD2。作为另一实例,控制单元指图6中的参考标号120可在第一控制时段T1中的第一时间间隔TP1和第三时间间隔TP3内应用第二模式MD2,且可在第二控制时段T2中的第一时间间隔TP1和第三时间间隔TP3内应用第三模式MD3。在第二控制方法中,控制单元指图6中的参考标号120可在飞跨电容器浮置的时间间隔内应用参考图24所描述的第四模式MD4。在上文所描述的另一实施例中,将飞跨电容器的电压进行比较以不同地控制模式,且这种控制可应用于上文所描述的实施例。举例来说,在参考图7所描述的的实施例的第一实例中,控制单元可在一种模式中使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电且可使第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电,以及在另一种模式中可使第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器放电且可使第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器充电。此时,如果第一电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压高于第二电源开关单元的至少一个飞跨电容器的电压,那么控制单元可执行控制以使得在一个控制时段中不应用一种模式或另一种模式的应用时间长于一种模式的应用时间。控制单元可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,且可将应用一种模式和另一种模式的时间或频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。作为另一实例,在参考图8所描述的的实施例的第二实例中,控制单元可在一种模式中使第一电源开关单元的第一飞跨电容器充电且可使第二电源开关单元的第二飞跨电容器放电,以及在另一种模式中可使第一电源开关单元的第一飞跨电容器放电且可使第二电源开关单元的第二飞跨电容器充电。此时,如果第一飞跨电容器的电压低于第二飞跨电容器的电压,那么控制单元可执行控制以使得在一个控制时段中不应用另一种模式或一种模式的应用时间长于另一种模式的应用时间。此外,当第一飞跨电容器的电压与第二飞跨电容器的电压之间的差处于预定范围内时,控制单元可将应用一种模式和另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,且可将应用一种模式和另一种模式的时间或频率控制为在包含第一控制时段和第二控制时段的多个控制时段中相同。如上文所描述,根据实施例,可容易地控制用于步升转换器中的飞跨电容器的充电放电平衡。由于除非特意相反地描述,否则例如“包含”、“包括”以及“具有”的术语意味着对应元件可能存在,所以应理解,可另外包含其它元件,而非省略这类元件。所有技术、科学或其它术语与如所属领域的技术人员所理解的含义一致地使用,除非有相反定义。如词典中所见的普通术语应在有关技术著作的上下文中加以解释,而不应过于理想化或脱离实际,除非本公开明确地对其那样定义。尽管为了说明性目的而描述了本公开的优选实施例,但所属领域的技术人员应了解,在不脱离所附权利要求所公开的实施例的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换都是可能的。因此,在本公开中公开的实施例旨在说明本公开的技术理念的范围,且本公开的范围不受所述实施例限制。本公开的范围应基于所附权利要求进行解释,其方式为使得包含在与权利要求等效的范围内的所有技术理念属于本公开。

权利要求:1.一种步升转换器,包括:电感器单元,被配置成在其一侧接收输入电压且包含电感器;多个电源开关单元,包含控制功率路径的串联连接的多个电源开关且包含飞跨电容器,所述飞跨电容器并联连接到所述多个电源开关当中的至少两个电源开关,其中所述至少两个电源开关之间的一个节点连接到所述电感器单元的另一侧;连接开关单元,包含多个连接开关,所述多个连接开关被配置成连接来自所述多个电源开关单元当中的第一电源开关单元的所述飞跨电容器和第二电源开关单元的所述飞跨电容器;以及控制单元,被配置成控制所述第一电源开关单元和所述第二电源开关单元以将输入功率转换为输出电压,且允许在每个控制时段中的所述飞跨电容器浮置的时间间隔内共享所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的电荷。2.根据权利要求1所述的步升转换器,其中所述控制单元控制所述多个电源开关单元以使得所述一个节点的电压在每个控制时段中改变四次或大于四次。3.根据权利要求1所述的步升转换器,其中在每个控制时段的第一时间间隔内使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器充电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器放电,且在所述第一时间间隔之后的第二时间间隔内共享所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的所述电荷。4.根据权利要求3所述的步升转换器,其中在每个控制时段的第三时间间隔内使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器放电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器充电,且在所述第三时间间隔之后的第四时间间隔内共享所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的所述电荷。5.根据权利要求4所述的步升转换器,其中在所述第一时间间隔内所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器的充电量与在所述第三时间间隔内所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器的放电量不匹配。6.根据权利要求1所述的步升转换器,其中基本上对应于所述输出电压的12的电压在共享所述飞跨电容器的所述电荷的时间间隔内在所述飞跨电容器中产生。7.根据权利要求1所述的步升转换器,其中:在一种模式中使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器充电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器放电,且在另一种模式中使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器放电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器充电;以及当所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器的电压高于所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的电压时,所述控制单元执行控制以使得在一个控制时段中不应用所述一种模式或所述另一种模式的应用时间长于所述一种模式的应用时间。8.根据权利要求1所述的步升转换器,其中:在一种模式中使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器充电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器放电,且在另一种模式中使所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器放电且使所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器充电;以及所述控制单元将应用所述一种模式和所述另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,其中所述控制单元将所述一种模式和所述另一种模式的应用时间或应用频率控制为在包含所述第一控制时段和所述第二控制时段的多个控制中相同。9.一种步升转换器,包括:电感器单元,被配置成在其一侧接收输入电压且包含电感器;第一开关单元,包含串联连接的第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关,且包含并联连接到所述第二开关和所述第三开关的第一飞跨电容器,其中所述第二开关与所述第三开关之间的一个节点连接到所述电感器单元;第二开关单元,包含串联连接的第五开关、第六开关、第七开关以及第八开关,且包含并联连接到所述第六开关和所述第七开关的第二飞跨电容器,其中所述第六开关与所述第七开关之间的另一节点连接到所述电感器单元;第三开关单元,包含连接所述第一飞跨电容器和所述第二飞跨电容器的两端的第九开关和第十开关;以及控制单元,被配置成控制所述第一电源开关单元和所述第二电源开关单元以将所述输入电压转换为输出电压,且允许在每个时段中的所述第一飞跨电容器和所述第二飞跨电容器浮置的时间间隔内共享所述第一飞跨电容器和所述第二飞跨电容器的电荷。10.根据权利要求9所述的步升转换器,其中接地电压和所述输出电压在所述第一开关单元的两端处产生,第一飞跨电容器电压在所述第一飞跨电容器中产生,且所述控制单元控制所述第一开关单元以在所述一个节点中产生具有多个电平的电压,所述多个电平包含所述接地电压电平、通过从所述输出电压减去所述第一飞跨电容器电压获得的电平、以及通过使所述第一飞跨电容器电压加上所述接地电压获得的电平。11.根据权利要求10所述的步升转换器,其中,当所述接地电压的所述电平的电压在所述一个节点中产生时,所述控制单元控制所述第三开关单元以允许共享所述第一飞跨电容器和所述第二飞跨电容器的所述电荷。12.根据权利要求9所述的步升转换器,其中接地电压和所述输出电压在所述第一开关单元的两端处产生,第一飞跨电容器电压在所述第一飞跨电容器中产生,且所述控制单元控制所述第一开关单元以在所述一个节点中产生具有多个电平的电压,所述多个电平包含所述输出电压的电平、通过从所述输出电压减去所述第一飞跨电容器电压获得的电平、以及通过使所述第一飞跨电容器电压加上所述接地电压获得的电平。13.根据权利要求9所述的步升转换器,其中所述第一开关和所述第五开关连接到输出电容器,所述第四开关和所述第八开关连接到接地,且所述控制单元将每个控制时段依序划分为第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔以及第四时间间隔且控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔,其中所述控制单元:在所述第一时间间隔和所述第三时间间隔内,接通所述第三开关、所述第四开关、所述第七开关、所述第八开关、所述第九开关以及所述第十开关,且断开所述第一开关、所述第二开关、所述第五开关以及所述第六开关;在所述第二时间间隔内,接通所述第一开关、所述第三开关、所述第六开关以及所述第八开关,且断开所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第九开关以及所述第十开关;且在所述第四时间间隔内,接通所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第七开关,且断开所述第一开关、所述第三开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关以及所述第十开关。14.根据权利要求9所述的步升转换器,其中所述第一开关和所述第五开关连接到输出电容器,所述第四开关和所述第八开关连接到接地,且所述控制单元将每个控制时段依序划分为第一时间间隔、第二时间间隔、第三时间间隔以及第四时间间隔且控制所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔以及所述第四时间间隔,其中所述控制单元:在所述第一时间间隔内,接通所述第一开关、所述第三开关、所述第六开关以及所述第八开关,且断开所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关、所述第七开关、所述第九开关以及所述第十开关;在所述第三时间间隔内,接通所述第二开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第七开关,且断开所述第一开关、所述第三开关、所述第六开关、所述第八开关、所述第九开关以及所述第十开关;且在所述第二时间间隔和所述第四时间间隔内,接通所述第一开关、所述第二开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第九开关以及所述第十开关,且断开所述第三开关、所述第四开关、所述第七开关以及所述第八开关。15.根据权利要求9所述的步升转换器,其中:在一种模式中,使所述第一开关单元的所述第一飞跨电容器充电,且使所述第二开关单元的所述第二飞跨电容器放电;在另一种模式中,使所述第一开关单元的所述第一飞跨电容器放电,且使所述第二开关单元的所述第二飞跨电容器充电;且当所述第一飞跨电容器的电压低于所述第二飞跨电容器的电压时,所述控制单元执行控制以使得在一个控制时段中不应用所述另一种模式或所述一种模式的应用时间长于所述另一种模式的应用时间。16.根据权利要求9所述的步升转换器,其中:在一种模式中,使所述第一开关单元的所述第一飞跨电容器充电且使所述第二开关单元的所述第二飞跨电容器放电;且在另一种模式中,使所述第一开关单元的所述第一飞跨电容器放电且使所述第二开关单元的所述第二飞跨电容器充电;且当所述第一飞跨电容器的电压与所述第二飞跨电容器的电压之间的差处于预定范围内时,所述控制单元将应用所述一种模式和所述另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,其中所述控制单元将所述一种模式和所述另一种模式的应用时间或应用频率控制为在包含所述第一控制时段和所述第二控制时段的多个控制时段中相同。17.一种步升转换器,包括:电感器单元,被配置成在其一侧接收输入电压且包含电感器;多个电源开关单元,包含控制功率路径的串联连接的多个电源开关且包含飞跨电容器,所述飞跨电容器并联连接到所述多个电源开关当中的至少两个电源开关,其中所述至少两个电源开关之间的一个节点连接到所述电感器单元的另一侧;以及控制单元,被配置成:控制所述第一电源开关单元和所述第二电源开关单元以将所述输入电压转换为输出电压;在一种模式中,允许所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器充电和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器放电;在另一种模式中,允许所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器放电和所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器充电;且当所述第一开关单元的所述飞跨电容器的电压高于所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的电压时,执行控制以使得在一个控制时段中不应用所述一种模式或所述另一种模式的应用时间长于所述一种模式的应用时间。18.根据权利要求17所述的步升转换器,其中,当所述第一电源开关单元的所述飞跨电容器的电压与所述第二电源开关单元的所述飞跨电容器的电压之间的差处于预定范围内时,所述控制单元将应用所述一种模式和所述另一种模式的顺序、时间或频率控制为在第一控制时段和第二控制时段中不同,其中所述控制单元将所述一种模式和所述另一种模式的应用时间或应用频率控制为在包含所述第一控制时段和所述第二控制时段的多个控制时段中相同。

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