CN109155588A - 用于dc-dc转换器的功率级 - Google Patents
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Abstract
在所描述实例中，用于DC‑DC电压转换器(200)的功率级包含电压输入、高侧n沟道晶体管(210)、高侧p沟道晶体管(215)，及低侧n沟道晶体管(220)。所述电压输入可耦合到电源电压(205)。所述高侧n沟道晶体管(210)的漏极端子耦合到所述电压输入，并且所述高侧n沟道晶体管(210)的源极端子耦合到第一节点，所述第一节点可耦合到所述DC‑DC转换器(200)的输出级。所述高侧p沟道晶体管(215)的源极端子耦合到所述电压输入，并且所述高侧p沟道晶体管(215)的漏极端子耦合到所述第一节点。所述低侧n沟道晶体管(220)的漏极端子耦合到所述第一节点，并且所述低侧n沟道晶体管(220)的源极端子耦合到接地。
Description
背景技术
将电子装置集成到汽车、工业及消费者平台上的增长需求需要更复杂的功率转换及分布设计。这些电子装置通常包含嵌入式处理器、存储器及从一个电池源操作的其它电子组件。DC-DC电压转换器用于将不同电压供应到不同电子装置
为了减小用于电池供电装置的总体方案形状因数，从两个AA(2AA)电池(具有约2V至3.2V的电压范围)移动到单个AA(1AA)电池(具有约1V至1.6V的电压范围)的趋势增加。典型DC-DC转换器的功率级采用串联连接的两个场效应晶体管(FET)。用于采用2AA电池电源的装置的功率晶体管通常是高压装置(出于可靠性原因)，并且由于这些晶体管的高阈值电压而对于1AA电池电压电平不导电。使用用于功率级的低压晶体管解决此导电问题，但是当预期相同装置从两个AA电池工作时会存在可靠性相关问题。
发明内容
在用于DC-DC电压转换器的功率级的所描述实例中，功率级包含电压输入、高侧n沟道晶体管、高侧p沟道晶体管，及低侧n沟道晶体管。电压输入可耦合到电源电压。高侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到电压输入并且源极端子耦合到第一节点，所述第一节点可耦合到DC-DC转换器的输出级。高侧p沟道晶体管的源极端子耦合到电压输入并且漏极端子耦合到第一节点。低侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到第一节点并且源极端子耦合到接地。
在另外的所描述实例中，DC-DC电压转换器包含电压输入、高侧n沟道晶体管、高侧p沟道晶体管、低侧n沟道晶体管、电感器及电容器。电压输入可耦合到电源电压。高侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到电压输入并且源极端子耦合到第一节点。高侧p沟道晶体管的源极端子耦合到电压输入并且漏极端子耦合到第一节点。低侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到第一节点并且源极端子耦合到接地。电感器耦合在第一节点与转换器输出之间。电容器耦合在转换器输出与接地之间。
在操作DC-DC转换器的功率级的方法的所描述实例中，高侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到可耦合到电源的电压输入，并且源极端子耦合到可耦合到DC-DC转换器的输出级的第一节点。高侧p沟道晶体管的源极端子耦合到电压输入并且漏极端子耦合到第一节点。电源电压与阈值电压电平相比较。如果电源电压大于阈值电压，则高侧n沟道晶体管停用并且致使高侧p沟道晶体管充当DC-DC转换器的有源高侧晶体管。如果电源电压小于阈值电压，则高侧p沟道晶体管停用并且致使高侧n沟道晶体管充当DC-DC转换器的有源高侧晶体管。
附图说明
图1是DC-DC电压转换器的示意图。
图2是DC-DC电压转换器的示意图，其功率级包含高侧开关，所述高侧开关包含并联耦合的n沟道晶体管及p沟道晶体管。
图3是表示例如图2中所示的由单个AA电池电源供电的DC-DC电压转换器的功率级的示意图。
图4是表示例如图2中所示的由两个AA电池供电的DC-DC电压转换器的功率级的示意图。
图5是表示操作DC-DC转换器的功率级的方法的流程图。
具体实施方式
图l是DC-DC电压转换器100的示意图。图1中所描绘的DC-DC电压转换器100的类型有时称为降压转换器。DC-DC电压转换器100包含功率级，所述功率级包含充当开关的高侧晶体管Q1及低侧晶体管Q2。在图1的实例中，晶体管Q1是p沟道晶体管，并且晶体管Q2是n沟道晶体管。晶体管Q1的源极耦合到电压输入102，所述电压输入可耦合到电源VBAT。在DC-DC电压转换器100的操作期间，电压输入102在输入电压VBAT下操作，所述输入电压是将由DC-DC电压转换器100转换成另一DC电压的DC电压。晶体管Q1的漏极耦合到节点N1。晶体管Q2的漏极耦合到节点N1并且晶体管Q2的源极耦合到接地节点。接地节点可在接地电位或不同于或低于输入电压VBAT的电位下操作。在图1中所示的说明性实施例中，高侧晶体管Q1是PMOS(P沟道金属氧化物半导体场效应)晶体管，并且低侧晶体管Q2是NMOS(n沟道金属氧化物半导体场效应)晶体管，NMOS构成DC-DC电压转换器的典型功率级。
电感器L1的第一端子耦合到节点N1。电感器L1的第二端子耦合到电容器COUT。电感器L1及电容器COUT的接合点是在输出电压VOUT下操作的DC-DC电压转换器100的输出104或输出节点。电压VOUT是由DC-DC电压转换器100产生的DC电压。
晶体管Q1及Q2的栅极耦合到栅极控制器110，所述栅极控制器产生栅极电压以断开及接通晶体管Q1及Q2。因此，栅极控制器110充当开关控制器以控制晶体管Q1及Q2的开关功能。DC-DC电压转换器100接收输入102处的输入电压VBAT。栅极控制器110断开及接通晶体管Q1及Q2，使得在一个晶体管接通时，另一个晶体管断开。断开及接通周期控制流过电感器L1的电流IL。电流IL产生跨越电容器COUT的电压，所述电压是DC-DC电压转换器100的输出电压VOUT。在不连续的操作模式中，晶体管Q1及晶体管Q2两者在一段时间内同时断开。
在许多实施方案中，电源VBAT由包括一或多个电池的电池电源提供。在例如图1中所示的实施方案中，其中PMOS晶体管Q1用作高侧开关，当VBAT相对较低，即，接近PMOS晶体管Q1的阈值电压Vth时，PMOS晶体管Q1将展示非常高的电阻，并且因此不会类似于有效开关作用。因此，此DC-DC电压转换器100关于电源电压VBAT具有有限的操作范围。用于采用2AA电池电源(具有约2V至3.2V的电压范围)的装置的功率晶体管Q1及Q2通常是高压装置，并且由于这些晶体管的高阈值电压而对于1AA电池电压电平(通常在约1V至1.6V的范围内)不导电。使用用于功率级的低压晶体管解决此导电问题，但是当预期相同装置从两个AA电池工作时会存在可靠性相关问题。
图2是DC-DC电压转换器200的示意图，其功率级包含高侧开关，所述高侧开关包含并联的n沟道晶体管Ql 210及p沟道晶体管Q2 215。图2中所描绘的说明性实施例展现相对于降压DC-DC电压转换器的方面，但是本文所描述的方面还可通过其它类型的DC-DC转换器，例如，升压转换器、降压-升压转换器、反激式转换器及隔离式降压转换器实施。n沟道晶体管Ql 210的漏极耦合到电压输入205，所述电压输入可耦合到电源VBAT。p沟道晶体管Q2215的源极也耦合到电压输入205。在DC-DC电压转换器200的操作期间，电压输入205在输入电压VBAT下操作，所述输入电压是将由DC-DC电压转换器200转换成另一DC电压的DC电压。n沟道晶体管Q1 210的漏极及p沟道晶体管215的源极都耦合到节点N1。n沟道晶体管Q3 220的漏极耦合节点N1并且晶体管Q3 220的源极耦合到接地节点。接地节点可在接地电位或不同于或低于输入电压VBAT的电位下操作。在图2中所示的说明性实施例中，高侧n沟道晶体管Ql 210及低侧n沟道晶体管Q3 220是NMOS晶体管，并且高侧p沟道晶体管Q2 215是PMOS晶体管。
电感器225的第一端子耦合到节点N1。电感器225的第二端子耦合到输出电容器230。电感器225及输出电容器230的接合点是在输出电压VOUT下操作的DC-DC电压转换器200的输出或输出节点。电压VOUT是由DC-DC电压转换器200产生的DC电压。
取决于电源VBAT的电压电平，高侧晶体管，或n沟道晶体管Q1 210或p沟道晶体管Q2 215中的一者充当DC-DC电压转换器200的功率级的有源开关，而另一高侧晶体管停用。在说明性实施例中，通过将电源电压VBAT与电源电压阈值相比较来确定高侧晶体管Q1 210及Q2 215中的哪一个选择为有源高侧开关。如果VBAT小于电源电压阈值，则n沟道晶体管Q1210充当有源高侧晶体管且p沟道晶体管Q2 215停用。如果VBAT大于电源电压阈值，则p沟道晶体管Q2 215选择为有源高侧晶体管且n沟道晶体管Q1 210停用。因此，当电源电压VBAT小于电源电压阈值时，n沟道晶体管Q1 210是有源高侧开关，由此允许功率级的高侧在较低电源电压电平下导电。并且当电源电压VBAT大于电源电压阈值时，p沟道晶体管Q2 215是有源高侧开关，由此提供与更高电压装置相关联的增加的可靠性。
在替代实施例中，通过确定构成电源VBAT的电池类型及数量来确定高侧晶体管Q1210及Q2 215中的哪一个选择为有源高侧开关。举例来说，如果电源VBAT由单个AA电池组成，则n沟道晶体管Q1 210充当有源高侧晶体管且p沟道晶体管Q2 215停用。或者，如果电源VBAT由两个AA电池组成，则p沟道晶体管Q2 215选择为有源高侧晶体管且n沟道晶体管Q1210停用。
高侧n沟道晶体管Q1 210、高侧p沟道晶体管Q2 215及n沟道低侧晶体管Q3 220的栅极耦合到栅极控制器235，所述栅极控制器产生栅极电压以接通及断开晶体管Q1 210、Q2215及Q3 220。因此，栅极控制器235充当开关控制器以控制晶体管Q1 210、Q2 215及Q3 220的开关功能。
栅极控制电路235接收关于电源VBAT的信息，并且基于此信息控制晶体管Q1 210及Q2 215中的一者作为功率级的有源高侧开关且将晶体管Q1 210及Q2 215中的另一者停用。举例来说，在说明性实施例中，栅极控制电路235接收电源电压VBAT且将其与电源电压阈值相比较。在说明性实施例中，栅极控制电路235包含用于将电源电压VBAT与电源电压阈值相比较的比较器。如果VBAT小于电源电压阈值，则栅极控制电路235向n沟道晶体管Q1210提供栅极驱动器信号并向p沟道晶体管Q2 215的栅极提供电压，从而断开p沟道晶体管Q2 215。因此，当电源电压VBAT小于电源电压阈值时，p沟道晶体管Q2 215停用并且n沟道晶体管Q1 210充当功率级的有源晶体管。如果VBAT大于电源电压阈值，则栅极控制电路235向p沟道晶体管Q2 215提供栅极驱动器信号并向n沟道晶体管Q1 210的栅极提供电压，从而断开n沟道晶体管Q1 210。因此，当电源电压VBAT大于电源电压阈值时，n沟道晶体管Q1 210停用并且p沟道晶体管Q2 215充当功率级的有源晶体管。
在说明性实施方案中，其中DC-DC转换器200预期与包括单个AA电池的电源及包括两个AA电池的电源两者兼容，电源电压阈值设定在处于单个AA电池电源及两个AA电池电池的正常操作范围之间的电平处。举例来说，电源电压阈值可设定在约1.8伏特处，其处于单个AA电池(1.0V至1.6V)及两个AA电池(2.0V至3.2V)的正常操作范围之间。
在替代实施例中，栅极控制电路235接收或确定关于构成电源VBAT的电池类型及数量的信息。举例来说，如果栅极控制器235确定或接收指示电源VBAT由单个AA电池组成的信息，则栅极控制电路235向n沟道晶体管Q1 210提供栅极驱动器信号并向p沟道晶体管Q2215的栅极提供电压，从而断开p沟道晶体管Q2 215。因此，如果电源VBAT由单个AA电池组成，则p沟道晶体管Q2 215停用并且n沟道晶体管Q1 210充当功率级的有源晶体管。或者，如果栅极控制器235确定或接收指示电源VBAT由两个AA电池组成的信息，则栅极控制电路235向p沟道晶体管Q2 215提供栅极驱动器信号并向n沟道晶体管Ql 210的栅极提供电压，从而断开n沟道晶体管Ql 210。因此，如果电源VBAT由两个AA电池组成，则n沟道晶体管Ql 210停用并且p沟道晶体管Q2 215充当功率级的有源晶体管。
在说明性实施例中，当n沟道晶体管Ql 210是DC-DC转换器200的有源高侧晶体管时，即当电源VBAT是相对较低电压的电源，例如单个AA电池时，由栅极控制器235产生的用于控制n沟道晶体管Ql 210的开关的栅极驱动器信号使用电荷泵电路245升压。栅极驱动器信号的此升压致使栅极驱动器信号的“接通”电压比源极电压大明显地大于晶体管电压阈值Vth的量，由此允许n沟道晶体管Ql 210表现为有效开关。如果栅极驱动器信号的量值过低，就如栅极驱动器信号的最大电平基本上等于单个AA电池电压的情况，则晶体管Ql 210不表现为开关。
在说明性实施例中，晶体管Ql 210、Q2 215及Q3 220都用能够处理3.3伏特的厚栅极氧化物晶体管实施。因此，所有这些晶体管都能够与单个AA电池电源或与由两个AA电池组成的电源一起工作。
图3是表示例如图2中所示的由单个AA电池电源供电的DC-DC电压转换器的功率级300的示意图。n沟道晶体管Ql 310的漏极耦合到电压输入305，所述电压输入连接到由单个AA电池组成的电源VBAT 308。p沟道晶体管Q2 315的源极也耦合到电压输入305。n沟道晶体管Ql 310的漏极及p沟道晶体管315的源极都耦合到节点Nl。n沟道晶体管Q3 320的漏极耦合到节点Nl且晶体管Q3 320的源极耦合到接地节点。尽管图3中未展示，但是节点Nl耦合到如图2中所示的DC-DC功率转换器的输出级。而且，高侧n沟道晶体管Ql 310及高侧p沟道晶体管Q2 315的栅极耦合到栅极控制电路，例如，图2中所示的栅极控制器235，但是栅极控制电路未在图3中明确展示。
栅极控制电路235基于关于电源VBAT 308的信息来确定高侧晶体管Q1 310及Q2315中的哪一个充当功率级300的有源高侧晶体管。在图3及4的说明性实施例中，其中DC-DC转换器预期与包括单个AA电池的电源及包括两个AA电池的电源两者兼容，可以不同方式进行此确定，包含将电源电压VBAT与电源电压阈值(例如，1.8V)相比较，或通过确定电源是由一个电池组电池还是两个电池组电池组成。在任一情况下，当电源由如图3中的单个AA电池组成时，栅极控制器235将确定n沟道晶体管Q1 310将充当功率级300的有源高侧晶体管。基于所述确定，栅极控制器235将p沟道晶体管Q2 315停用或断开p沟道晶体管Q2 315。
在说明性实施例中，栅极控制器235通过将基本上等于VBAT的电压施加到p沟道晶体管Q2 315的栅极来断开p沟道晶体管Q2 315。在那种情况下，晶体管Q2 315的源极电压Vs基本上等于栅极电压Vg，在此情况下，p沟道晶体管Q2 215不传导任何明显的电流。同时，栅极控制器通过控制向Q1 310及Q3 320提供的栅极驱动器信号的占空比来有效地控制n沟道高侧晶体管Q1 310及晶体管Q3 320。
在说明性实施例中，向n沟道高侧晶体管Q1 310提供的栅极驱动器信号的电压使用图2中所示的电荷泵电路245升压。举例来说，晶体管Q1 310的栅极驱动器信号可升压以具有从低端上的0V到高端上的约3V的范围，如图3中所示。如关于图2所描述，考虑到单个AA电池电源308的相对较低电压电平，用于晶体管Q1 310的栅极驱动器信号的此升压允许高侧n沟道晶体管Q1 310的更佳性能。
图4是表示例如图2中所示的由两个AA电池供电的DC-DC电压转换器的功率级的示意图。图4的功率级400与图3及4中所示基本上相同，不同之处在于电源VBAT 408由两个AA电池组成的事实。n沟道晶体管Q1 410的漏极及p沟道晶体管Q2 415的源极耦合到电压输入405，所述电压输入连接到2AA电源VBAT 408。n沟道晶体管Q1 410的源极及p沟道晶体管415的漏极都耦合到节点N1。n沟道晶体管Q3 420的漏极耦合到节点Nl且晶体管Q3 420的源极耦合到接地节点。尽管图4中未展示，但是节点Nl耦合到如图2中所示的DC-DC功率转换器的输出级。而且，高侧n沟道晶体管Q1 410及高侧p沟道晶体管Q2 415的栅极耦合到栅极控制电路，例如，图2中所示的栅极控制器235，但是栅极控制电路未在图4中明确展示。
如上文所描述，栅极控制电路235基于关于电源VBAT 408的信息来确定高侧晶体管Q1 410及Q2 415中的哪一个充当功率级400的有源高侧晶体管。在图3及4的说明性实施例中，其中DC-DC转换器预期与包括单个AA电池的电源及包括两个AA电池的电源两者兼容，可以不同方式进行此确定，包含将电源电压VBAT与电源电压阈值(例如，1.8V)相比较，或通过确定电源是由一个电池组电池还是两个电池组电池组成。在任一情况下，当电源由如图4中的两个AA电池组成时，栅极控制器235将确定p沟道晶体管Q2 410将充当功率级400的有源高侧晶体管。基于所述确定，栅极控制器235将n沟道晶体管Q1 410停用或断开n沟道晶体管Q1 410。在说明性实施例中，栅极控制器235通过将基本上等于0V的电压施加到n沟道晶体管Q1 410的栅极来断开n沟道晶体管Q1 410。同时，栅极控制器通过控制向Q2 415及Q3420提供的栅极驱动器信号的占空比来有效地控制P沟道高侧晶体管Q2 415及晶体管Q3420。
图5是表示操作DC-DC转换器的功率级的方法的流程图。在框500处，提供高侧n沟道晶体管。高侧n沟道晶体管的漏极端子耦合到可耦合到电源的电压输入，并且源极端子耦合到第一节点，所述第一节点可耦合到DC-DC转换器的输出级。在框510处，提供高侧p沟道晶体管。高侧p沟道晶体管的源极端子耦合到电压输入并且漏极端子耦合到第一节点。在框520处，电源电压与阈值电压电平相比较。在决策框530处，关于电源电压VBAT是否大于电源电压阈值Vth进行确定。如果电源电压VBAT大于阈值电压Vth，则高侧n沟道晶体管停用，如在框540处所示，并且致使高侧p沟道晶体管充当DC-DC转换器的有源高侧晶体管，如在框550处所示。如果电源电压VBAT小于阈值电压Vth，则高侧p沟道晶体管停用，如在框560处所示，并且致使高侧n沟道晶体管充当DC-DC转换器的有源高侧晶体管，如在框570处所示。
因此，本文已详细地描述DC-DC电压转换器功率级的实例及用于操作DC-DC电压转换器的功率级的方法。
在所描述的实施例中可能进行修改，且其它实施例在权利要求的范围内是可能的。
Claims (20)
1.一种用于DC-DC电压转换器的功率级，所述功率级包括：
电压输入，其可耦合到电源电压；
高侧n沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述漏极端子耦合到所述电压输入并且所述源极端子耦合到第一节点，所述第一节点可耦合到所述DC-DC转换器的输出级；
高侧p沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述源极端子耦合到所述电压输入并且所述漏极端子耦合到所述第一节点；及
低侧n沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述漏极端子耦合到所述第一节点并且所述源极端子耦合到接地。
2.根据权利要求1所述的功率级，其进一步包括控制电路，如果所述电源电压低于预定阈值，则所述控制电路可用于接收关于耦合到所述电压输入的电源电压的信息并且可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用，并且如果所述电源电压高于预定阈值，则所述控制电路可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的所述有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用。
3.根据权利要求2所述的功率级，其中如果所述电源电压低于所述预定阈值电压，则所述控制电路可用于向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于所述电源电压的恒定电压，由此将所述高侧p沟道晶体管停用，并且可用于调节向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
4.根据权利要求3所述的功率级，其进一步包括电荷泵电路，所述电荷泵电路可用于将向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的所述栅极驱动器信号的电压升压。
5.根据权利要求3所述的功率级，其中如果所述电源电压高于所述预定阈值电压，则所述控制电路可用于向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于0伏特的恒定电压，由此将所述高侧n沟道晶体管停用，并且可用于调节向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的所述占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
6.根据权利要求1所述的功率级，其进一步包括控制电路，如果所述电源包括第一数目个给定类型的电池，则所述控制电路可用于接收关于耦合到所述电压输入的电源的信息并且可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用，并且如果所述电源包括第二数目个给定类型的电池，则所述控制电路可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的所述有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用。
7.根据权利要求6所述的功率级，其中所述给定类型的电池包括AA电池，所述第一数目个电池包括单个电池，并且所述第二数目个电池包括两个电池。
8.根据权利要求1所述的功率级，其中所述高侧n沟道晶体管包括NMOS晶体管，并且所述高侧p沟道晶体管包括PMOS晶体管。
9.一种DC-DC电压转换器，其包括：
电压输入，其可耦合到电源电压；
高侧n沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述漏极端子耦合到所述电压输入并且所述源极端子耦合到第一节点；
高侧p沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述源极端子耦合到所述电压输入并且所述漏极端子耦合到所述第一节点；
低侧n沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述漏极端子耦合到所述第一节点并且所述源极端子耦合到接地；
电感器，其耦合在所述第一节点与转换器输出之间；及
电容器，其耦合在所述转换器输出与接地之间。
10.根据权利要求9所述的DC-DC电压转换器，其进一步包括控制电路，如果所述电源电压低于预定阈值，则所述控制电路可用于接收关于耦合到所述电压输入的电源电压的信息并且可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用，并且如果所述电源电压高于预定阈值，则所述控制电路可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的所述有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用。
11.根据权利要求10所述的DC-DC电压转换器，其中如果所述电源电压低于所述预定阈值电压，则所述控制电路可用于向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于所述电源电压的恒定电压，由此将所述高侧p沟道晶体管停用，并且可用于调节向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
12.根据权利要求11所述的DC-DC电压转换器，其进一步包括电荷泵电路，所述电荷泵电路可用于将向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的所述栅极驱动器信号的电压升压。
13.根据权利要求11所述的DC-DC电压转换器，其中如果所述电源电压高于所述预定阈值电压，则所述控制电路可用于向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于0伏特的恒定电压，由此将所述高侧n沟道晶体管停用，并且可用于调节向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的所述占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
14.根据权利要求9所述的DC-DC电压转换器，其进一步包括控制电路，如果所述电源包括第一数目个给定类型的电池，则所述控制电路可用于接收关于耦合到所述电压输入的电源的信息并且可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用，并且如果所述电源包括第二数目个给定类型的电池，则所述控制电路可用于致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的所述有源高侧晶体管，同时将所述高侧p沟道晶体管停用。
15.根据权利要求14所述的DC-DC电压转换器，其中所述给定类型的电池包括AA电池，所述第一数目个电池包括单个电池，并且所述第二数目个电池包括两个电池。
16.根据权利要求9所述的DC-DC电压转换器，其中所述高侧n沟道晶体管包括NMOS晶体管，并且所述高侧p沟道晶体管包括PMOS晶体管。
17.一种操作DC-DC转换器的功率级的方法，其包括：
提供高侧n沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述漏极端子耦合到可耦合到电源的电压输入，并且所述源极端子耦合到可耦合到所述DC-DC转换器的输出级的第一节点；
提供高侧p沟道晶体管，其包括源极端子、漏极端子及栅极端子，所述源极端子耦合到所述电压输入并且所述漏极端子耦合到所述第一节点；
将电源电压与阈值电压电平相比较；
如果所述电源电压小于所述阈值电压电平，则致使所述高侧n沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的有源高侧晶体管，并且将所述高侧p沟道晶体管停用；
如果所述电源电压大于所述阈值电压电平，则致使所述高侧p沟道晶体管充当所述DC-DC转换器的所述有源高侧晶体管，并且将所述高侧n沟道晶体管停用。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
如果所述电源电压小于预定阈值电压，则向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于所述电源电压的恒定电压，由此将所述高侧p沟道晶体管停用，并且调节向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括使用充电泵将向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供的所述栅极驱动器信号的电压升压。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：
如果所述电源电压大于所述预定阈值电压，则向所述高侧n沟道晶体管的所述栅极提供基本上等于0伏特的恒定电压，由此将所述高侧n沟道晶体管停用，并且调节向所述高侧p沟道晶体管的所述栅极提供的栅极驱动器信号的所述占空比，以便调节所述DC-DC转换器的输出电压。
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