驱动器632和634在逻辑门的电源电压和地的电压范围下工作。在一个 示例中，驱动器632和634利用晶体管以类似于逻辑门的晶体管的设计和实施技术实施。低 侧门极驱动器632和634是可操作的，以缓冲来自重叠保护块611和612的信号来提供用 于信号Φ2和Φ4的足够的驱动力，从而接通低侧功率开关364和368。
[0051] 在这个实施例中，控制器360通过相对少的（和简单的）逻辑门来实现。在一个 示例中，重叠保护块611和612由两个反相器和两个AND门来实现。因此，控制器360可容 易地通过实现矩阵310的开关的相同的高电压过程与矩阵310集成。这些高电压过程有时 排除低电压、小尺寸特征的数字晶体管，用于更复杂的数字功能。
[0052] 图7是用于平衡电池组的系统300的替代版本的示意图，通常如在700处所示。系 统700包括主极性开关控制器760和矩阵310,其中的每一个布置在初级侧基板780上。初 级侧基板包括用变压器330的初级绕组电操作的部件，并不一定物理定位于变压器330的 初级侧的相同的物理"侧"。初级侧基板780可选是单片式半导体基板。
[0053] 系统700还包括电池调节器组件750。组件750包括电池组720和次级侧基板 790。电池组720包括多个电芯，例如电芯721、722、723、724、725、726、727和728,因此电池 组720是可操作的，以存储和提供功率。次级侧基板790包括次级侧开关矩阵796 (例如， 其包括开关701、702、703、704、705、706、707、708和709)和次级开关控制器770。控制器 770与控制器360 -起操作，并且可选地（全部或部分）实施在初级侧基板780上。
[0054] 为了减少在次级侧基板790中的开关的数量，当选择性地耦接到具有给定极性的 节点（例如，节点Vl或V2)时，在电池组720中的每隔一个电池电芯（例如，偶数电芯）被 充电，而当选择性地耦接到该给定节点时，其余的电芯（例如，奇数电芯）被放电。例如，当 节点Vl具有负极性（而节点V2具有正极性）并且开关703和704闭合时，电池电芯722 被充电。当节点Vl具有负极性（而节点V2具有正极性）并且开关702和703闭合时，电 池电芯723被放电。
[0055] 主开关控制器794是可操作的，以控制（例如，包括协调控制器760和770的功 能）控制器760和770。主开关控制器可选地形成在数字增强基板792上，该基板与初级 侧基板780和次级侧基板790中至少一个分离。数字增强基板792是基板，在其中例如通 过适用于复杂的数字电路的工艺形成复杂的数字电路（例如处理器或数字控制逻辑）。相 反，基板780和790能够包括由高电压（例如，相对于被标称接地或5伏的标准逻辑电平） 过程形成的电路，该电路对于功率晶体管是最优的，并且其有时排除了用于更复杂的数字 电路的高密度布局的晶体管。
[0056] 控制器760响应感测电池组720的所选电芯的电压可操作以控制矩阵310选择第 一极性电流和第二极性电流中的一个。将第一极性电流和第二极性电流中所选的一个耦接 到变压器330的初级侧。变压器330可操作以从第一极性电流和第二极性电流中所选的 一个中传递功率到变压器330的次级侧。因此，例如，控制器760可操作以感测（例如，通 过闭合的相关联的开关）所选电芯的电压，并确定是否要将充电或放电电流应用到所选电 芯。电芯721、722、723、724、725、726、727和728中的每一个可选用于感测并且（例如，响 应于感测）进而通过启动电芯的相关联的次级侧开关充电或放电。
[0057] 变压器330的次级侧包括被耦接（例如，连接）到次级侧基板790的节点Vl和V2 的第一和第二端，控制器770是可操作的，以选择性地启动一对次级侧开关，使得所选的一 对次级侧开关在一段时间内处于闭合状态，在该一段时间内将平衡电流施加到与所选的一 对次级侧开关相关联的电芯中。
[0058] 控制器770是可操作的，以接收（例如，感测）用于提供存储功率到具有多个电芯 的电池的所选电芯的度量（例如，电压）的指示。所选电芯的度量的指示可选地（a)由控制 器760 ; (b)由控制器770 ;或（c)由控制器760和770的组合所产生。度量的指示是：（a) 电压量；(b)欠压标志（例如，"电芯需要充电"）；（c)过压标志（例如，"电芯需要放电"）； 和/或（d)任何量，根据该量能够做出是否平衡（例如，充电或放电）所选电芯的判定。
[0059] 响应平衡电流将被施加到所选电芯的判定，控制器770是可操作的，以闭合分别 耦接到所选电芯的第一和第二端的开关。此外，响应如下两者确定极性控制器的所选极性： 所选电芯是否通过对所选电芯充电或放电来进行平衡的判定；和所选电芯的对应端的极性 的确定。
[0060] 因此，控制器760断言"第一极性"和"第二极性"信号中的一个以将电压阶跃函 数施加到与确定的所选极性一致的变压器330的初级线圈。同时，控制器770闭合耦接到 所选电芯的第一和第二端的开关，以便使平衡电流（例如，放电电流或充电电流）耦接通过 所选电芯。（控制器760和770的功能可选地在它们之间全部或部分共享，因此，这样的功 能能够可选地在单个基板上或分开的基板上来实现。）
[0061] 在第一示例中，矩阵310的开关362和364闭合（其中开关366和368保持断开） 以产生初级侧第一极性电流（比如第一极性电流460)。结合控制器760 (例如，在控制器 760的控制下），控制器770可操作以闭合开关701和702 (其中其他次级侧开关保持断开） 以产生用于给电池组720的电芯721充电（例如，部分充电）的次级侧第一极性电流（诸 如第二极性电流462)。
[0062] 在第二示例中，矩阵310的开关366和368闭合（其中开关362和364保持断开） 以产生初级侧第二极性电流（比如第二极性电流560)。结合控制器760,控制器770可操 作以闭合开关701和702 (其中其他次级侧开关保持断开）以产生用于给电池组720的电 芯721放电（例如，部分放电）的次级侧第二极性电流（诸如第二极性电流562)。
[0063] 在第三示例中，矩阵310的开关362和364闭合（其中开关366和368保持断开） 以产生初级侧第一极性电流（比如第一极性电流460)。结合控制器760,控制器770可操 作以闭合开关702和703 (其中其他次级侧开关保持断开）以产生用于给电池组720的电 芯722放电的次级侧第一极性电流（诸如，第二极性电流462)。
[0064] 在第四示例中，矩阵310的开关366和368闭合（其中开关362和364保持断开） 以产生初级侧第二极性电流（比如第二极性电流560)。结合控制器760,控制器770可操 作以闭合开关702和703 (其中其他次级侧开关保持断开）以产生用于给电池组720的电 芯722充电的次级侧第二极性电流（例如，第二极性电流562)。
[0065] 因此，只有两个次级侧开关闭合，所以两个电阻漏极至源极（resistance drain-to-source，RDS)的电阻（例如，基本上最大电阻）会存在于变压器330的次级侧 上。因此，次级线圈电流不同时流过两个以上的开关，用于耦接通过所选用于平衡的电芯的 次级线圈电流。相反，系统200 (图2)在变压器230的次级侧上具有三个RDS电阻（来自 开关 211 和 212 中的一个，和来自开关 201、202、203、204、205、206、207、208、209、211和212 中的两个）。
[0066] 系统100 (图1)还具有两个RDS的电阻。但系统100引发大幅度的浪费（例如， 在硅面积和/或成本方面），因为系统100与系统700相比包括近两倍的次级侧开关。
[0067] 尽管在矩阵310中有两个初级侧开关，例如根据下面公开的等式通过仅操作两个 次级侧开关，能够显着减少功耗（与系统100相比）。
[0068] 在给定的理想的主动平衡系统中，次级侧的功率等于初级侧的功率：
[0069] Pout = Pin (3)其中Pout是次级侧的功率，而