WO2003107519A1 - Schaltregler, insbesondere abwärtswandler, und schaltregelverfahren - Google Patents

Schaltregler, insbesondere abwärtswandler, und schaltregelverfahren Download PDF

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Hartmut Ressel
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    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Definitions

  • Switching regulators in particular step-down converters, and switching control methods
  • the present invention relates to a switching regulator, in particular a step-down converter, and a switching control method.
  • Switching regulators such as step-down converters (Bück Converter, Step down Converter) are used in many applications, in particular for voltage adaptation or reduction, e.g. in switching power supplies, use.
  • DC voltage supply circuits power supplies
  • a clock voltage which is applied to the control connection of a power transistor.
  • a clock frequency corresponding to the deviation from the reference variable (control deviation) is derived from the DC voltage (controlled variable) in the controller, which clocks the power transistor and thus, in particular after filtering in a low pass, results in the regulated output DC voltage.
  • the gain factor V PWM of the pulse width modulator (PWM) Due to the large fluctuation range of the battery voltage U BAT of approximately 6V to 40V or possibly even 60V, the gain factor V PWM of the pulse width modulator (PWM) has a relatively large dynamic range. It follows that the overall gain varies by a factor of 10 (20dB) solely due to the battery voltage variation range, which can lead to stability problems of the overall control loop, or if the reserve is appropriately designed for the greatest gain (reserve ) can lead to loss of accuracy.
  • Oscillator voltage is only triangle-like and has a linear section in the area of the tips of the "triangle” but an exponential area, with no feedforward effect being achieved since the oscillator does not change its voltage amplitude, in particular not depending on the battery voltage U BAT and therefore no direct compensation regulation intervenes (see also MULLER RS, KAMINS TI (1986) Devices For Electronics Integrated Circuit, John Wiley & Sons).
  • this object is achieved by the switching regulator specified in claim 1 and by the switching control method according to claim 12.
  • the idea on which the present invention is based consists in guiding the gain v R of a control amplifier approximately proportional to the battery voltage.
  • the problem mentioned at the outset is solved in particular in that a compensation device controls the amplification factor v R as a function of the, in particular fluctuating, input voltage (for example U BA ⁇ ), so that the overall gain of the switching regulator is essentially above the battery voltage U BAT remains constant.
  • an amplifier device has a complex resistor connected to ground, in particular for setting a basic gain and / or a frequency compensation.
  • a filter device has a low-pass filter, in particular with a coil and a capacitance, and a diode connected in parallel thereto.
  • the oscillator signal supplied to the pulse width modulation device has a triangular oscillator voltage.
  • a switching device has a transistor, in particular a MOSFET.
  • Fig. 1 shows the block diagram of a gap controller, in particular with feedforward compensation, to explain a
  • FIG. 1 shows the block diagram of a switching regulator, in particular with feedforward compensation, to explain an embodiment of the present invention.
  • an input signal 1 in particular a battery voltage U BAT , is fed to a compensation device 2, in particular a feedforward compensation module (FFK), which generates a compensation signal 3, in particular a compensation current I KA, as a function of the amplitude of the input signal 1.
  • FFK feedforward compensation module
  • a complex resistor 8 is connected to the amplification device 7 and essentially serves to adjust the basic amplification the amplification device 7 and / or the frequency compensation.
  • a reference signal 4, in particular a re Reference voltage U REF and an actual value signal 5, in particular an actual voltage U IST are also fed to the amplification device 7 in order to generate an amplifier signal 23.
  • An oscillator signal 9, in particular a triangular oscillator voltage U o sz with any, essentially constant, amplitude, is fed, like the amplifier signal 23, to a pulse width modulation device 11, in particular a pulse width modulator (PWM), which has a gain of 10 V PWM
  • PWM pulse width modulator
  • Affected pulse width modulated signal 22 is generated, which is fed to a further amplification device 12 of the amplification vp.
  • a switching signal 21 is generated in the amplification device 12, which essentially serves to adapt the power to actuate a switching device 13.
  • the switching device 13 in particular a MOSFET power amplifier, switches the input signal 1 through as a function of the switching signal 21 to a filter device 14 and consequently generates a pulsed signal 24, which is smoothed in the filter device 14, which in particular a low-pass filter with a Serial inductance 15 and one of the coil 15 downstream capacitance 17 connected to ground.
  • a freewheeling diode 16 which also serves to protect the filter device 14 against overvoltages, is connected to ground in parallel with the filter device 14.
  • the pulsed signal 24 is smoothed in the filter device 14 to form the output signal 18, in particular a voltage, which is fed via a resistance network 19, in particular a voltage divider 19 with the amplification or division, via a feedback path 20 to the amplification device 7 (actual value signal 5).
  • the first, according to the present invention, battery voltage-independent loop amplification in the control loop of a step-down converter (Bück converter) is a feedforward compensation, ie the control amplifier or the pulse width modulator reacts immediately to sudden changes in the battery voltage without a delay time the low pass on the output side.
  • the gain v R of the control amplifier RV results in: where Z represents a selectable external complex resistor, in particular with an ohmic and / or capacitive resistor.
  • Z represents a selectable external complex resistor, in particular with an ohmic and / or capacitive resistor.
  • the product of the slope S R and the complex resistance Z is also equal to the gain v R of the control amplifier
  • the compensation device emits a current signal for controlling the amplification factor of the amplification device
  • another signal form is also
  • the invention is also not limited to the application possibilities mentioned.

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Schaltregler, insbeson­dere einen Abwärtswandler, bereit mit: einer Schalteinrichtung (13) zum Erzeugen eines gepulsten Signals (24) aus einem Ein­gangssignal (1) in Abhängigkeit von einem Schaltsignal (21); einer Filtereinrichtung (14) zum Filtern des gepulsten Signals (24) und zum Ausgeben eines geglätteten Ausgangssignals (18); einer steuerbaren Verstärkereinrichtung (7, 11, 12) zum Erzeu­gen des Schaltsignals (21) aus einem Referenzsignal (4) und einem über eine Rückführungseinrichtung (19, 20) aus dem Aus­gangssignal (18) gewonnenen Istwertsignal (5) in Abhängigkeit von einem Kompensationssignal (3); und einer Kompensationssignal- Erzeugungseinrichtung (2) zum Erzeugen des Kompensations­signals (3) aus dem Eingangssignal (1). Die vorliegende Erfin­dung stellt ebenfalls ein Schaltregelverfahren bereit.

Description

Schaltregler, Insbesondere Abwärtswandler, und Schaltregelver- fahren
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltregler, insbe- sondere einen Abwärtswandler, und ein Schaltregelverfahren.
Schaltregler (SR) , wie beispielsweise Abwärtswandler (Bück Converter, Step down Converter) , finden in vielen Applikationen, insbesondere zur Spannungsanpassung bzw. -reduzierung z.B. in Schaltnetzteilen, Verwendung.
Die Spannungsregelung in Gleichspannungsversorgungsschaltungen (Netzteilen) erfolgt bei Schaltreglern im allgemeinen über eine Taktspannung, die am Steueranschluss eines Leistungstran- sistors angelegt wird. Im einfachsten Fall wird von der zu regelnden Gleichspannung (Regelgröße) im Regler eine Taktfrequenz entsprechend der Abweichung von der Führungsgröße (Regelabweichung) abgeleitet, die den Leistungstransistor taktet und damit, insbesondere nach Filterung in einem Tiefpass, die geregelte Ausgangsgleichspannung ergibt.
Die offene Schleifenverstärkung eines Schaltreglers ergibt sich im Wesentlichen aus einer Verstärkung vR eines Regelverstärkers, der Verstärkung VPWM eines Pulsweiten-Modulators (PWM) , dem Verhältnis kist eines Ist-Spannungsteilers der Ausgangsspannung im Rückführungszweig (feedback path) und der Verstärkung bzw. Dämpfung HTpLC eines LC-Tiefpasses am Ausgang eines Leistungsverstärkers des Schaltreglers (v= kist x vR x VPWM x HT C ) •
Der Verstärkungsfaktor VP M des Pulsweiten-Modulators ergibt sich aus dem Quotienten einer Batteriespannung UBAT (Eingangs- signal) und einer Dreieckspannung Uosz, welche dem Pulsweiten- Modulator zugeführt wird (VPWM = UBAT/UOSZ) , wobei die Dreieckspannung U0sz zu Beispiel 1,25 VSs beträgt.
Aufgrund der einzukalkulierenden großen Schwankungsbreite der Batteriespannung UBAT von etwa 6V bis 40V bzw. evtl. sogar 60V, weist der Verstärkungsfaktor VPWM des Pulsweiten-Modulators (PWM) einen relativ großen Dynamikbereich auf. Daraus folgt, dass die Gesamtverstärkung allein aufgrund der Batteriespan- nungs-Variationsbreite um den Faktor 10 (20dB) variiert, wel- ches zu Stabilitätsproblemen des Gesamt-Regelkreises führen kann, oder aber bei einer in Bezug auf die größte Verstärkung entsprechend ausgelegte Reserve (Vorhalt) zu Regel- Genauigkeitsverlusten führen kann.
Batteriespannungs-Anderungen, insbesondere sprunghafte Batteriespannungs-Anderungen, werden im Rückführzweig (feedback- path) des Regelkreises eines Schaltreglers erst mit einer relativ großen Verzögerungszeit (delay time) identifiziert und erst nachfolgend ausgeregelt, welches in dynamischem Über- schwingen der Ausgangsspannung resultiert. Ausschlaggebend für die Verzögerungszeit ist der LC-Tiefpaß (HTP C) mit einer Grenzfrequenz fgTP von: fgTP = (l/2π) x (1/(LC)0,5)
Ein übliches Verfahren zur Umgehung der oben genannten Proble- me wird in M.R.BORGHI Smart Power ICs, Springer Verlag 1996 vorgestellt. Die Amplitude der dem Pulsweiten-Modulator zugeführten Dreieckspannung U0sz wird in Abhängigkeit der Batteriespannung geregelt U0sz = f(UBAτ)Λ wobei die Dreieckspannung U0Sz zum Beispiel im Bereich zwischen 200mV und 2V liegt. Ein Nachteil ergibt sich bei relativ kleinen Amplituden der Dreieckspannung Uosz in einem getakteten System auf Grund der Auflösungsgenauigkeit, welches kritisch ist. Außerdem ist die eben- falls mit dem Begriff "Feedforward-Kompensation" bezeichnete Amplitudenmitführung relativ aufwendig in der Realisierung.
Ein weiteres übliches Verfahrens zur Umgehung der oben genannten Probleme wird durch eine Vorverzerrung der Dreieckspannung Uosz erreicht, wobei die dem Pulsweiten-Modulator zugeführte
Oszillatorspannung lediglich Dreieck-ähnlich ist und einen linear verlaufenden Abschnitt im Bereich der Spitzen des "Dreiecks" jedoch einen exponentiell verlaufenden Bereich aufweist, wobei kein Feedforward-Effekt erreicht wird, da der Oszillator nicht seine Spannungsamplitude verändert, insbesondere nicht in Abhängigkeit der Batteriespannung UBAT und somit keine direkte Kompensationsregelung eingreift (siehe auch MULLER RS, KAMINS TI (1986) Devices For Electronics Integrated Circuit, John Wiley & Sons) .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schaltregler, insbesondere mit einer Feedforward-Kompensation, und ebenfalls ein Schaltregelverfahren bereitzustellen, welcher eine von einem Eingangssignal im Wesentlichen unabhängige Verstärkung aufweist.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den in Anspruch 1 an- gegebenen Schaltregler und durch das Schaltregelverfahren nach Anspruch 12 gelöst. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Verstärkung vR eines Regelverstärkers näherungsweise proportional der Batteriespannung zu führen.
In der vorliegenden Erfindung wird das eingangs erwähnte Problem insbesondere dadurch gelöst, dass eine Kompensationseinrichtung in Abhängigkeit der, insbesondere schwankenden, Eingangsspannung (zum Beispiel UBAτ) den Verstärkungsf ktor vR steuert, so dass die Gesamtverstärkung des Schaltreglers im Wesentlichen über der Batteriespannung UBAT konstant bleibt.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Erfindungsgegenstandes.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist eine Verstärkereinrichtung einen mit Masse verbundenen komplexen Widerstand, insbesondere zum Einstellen einer Grundverstärkung und/oder einer Frequenzkompensation, auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist eine Filtereinrichtung ein Tiefpass-Filter, insbesondere mit einer Spule und einer Kapazität, und einer dazu parallel geschalteten Diode auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das der Pulsweiten-Modulationseinrichtung zugeführte Oszillatorsignal eine Dreieckoszillatorspannung auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist eine Schalteinrichtung einen Transistor, insbesondere einen MOSFET, auf. ZEICHNUNGEN
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu- tert.
Es zeigt:
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Spaltreglers, insbesondere mit Feedforward-Kompensation, zur Erläuterung einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Schaltreglers, insbesondere mit einer Feedforward-Kompensation, zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 wird ein Eingangssignal 1, insbesondere eine Batte- riespannung UBAT einer Kompensationseinrichtung 2, insbesondere einer Feedforward-Kompensationsbaugruppe (FFK) , zugeführt, welche in Abhängigkeit der Amplitude des Eingangssignals 1 ein Kompensationssignal 3, insbesondere einen Kompensationsstrom I KA erzeugt.
Eine Verstärkungseinrichtung 7, insbesondere ein Regelverstärker RV bzw. Steilheitsverstärker, nimmt das Kompensationssignal 3 auf und verändert entsprechend dem Kompensationssignal 3 den Verstärkungsfaktor 6 vR der Verstärkungseinrichtung 7. Ein komplexer Widerstand 8 ist mit der Verstärkungseinrichtung 7 verbunden und dient im Wesentlichen der Einstellung der Grundverstärkung der Verstärkungseinrichtung 7 und/oder der Frequenzkompensation. Ein Referenzsignal 4, insbesondere eine Re- ferenzspannung UREF und ein Istwert-Signal 5, insbesondere eine Ist-Spannung UIST, werden der Verstärkungseinrichtung 7 ebenfalls zugeführt, um ein Verstärkersignal 23 zu erzeugen.
Ein Oszillatorsignal 9, insbesondere eine Dreiecksoszillatorspannung Uosz mit beliebiger, im Wesentlichen konstanter, Amplitude, wird ebenso wie das Verstärkersignal 23 einer Pulsweiten-Modulationseinrichtung 11, insbesondere einem Pulsweiten- Modulator (PWM) , zugeführt, welcher ein mit einer Verstärkung 10 VPWM behaftetes Pulsweiten-moduliertes Signal 22 erzeugt, das einer weiteren Verstärkungseinrichtung 12 der Verstärkung vp zugeführt wird. In der Verstärkungseinrichtung 12, welche im Wesentlichen einer Leistungsanpassung zum Betätigen einer Schalteinrichtung 13 dient, wird ein Schaltsignal 21 gene- riert.
Die Schalteinrichtung 13, insbesondere ein MOSFET- Leistungsverstärker, schaltet das Eingangssignal 1 in Abhängigkeit des Schaltsignals 21 zu einer Filtereinrichtung 14 durch und er- zeugt folglich ein gepulstes Signal 24, welches in der Filtereinrichtung 14 geglättet wird, die insbesondere ein Tiefpass- Filter mit einer seriellen Induktivität 15 und eine der Spule 15 nachgelagerte auf Masse geschaltete Kapazität 17 aufweist.
Eine Freilaufdiode 16, die u.a. auch zum Schutz der Filtereinrichtung 14 vor Überspannungen dient, ist parallel zur Filtereinrichtung 14 auf Masse geschaltet. Das gepulste Signal 24 wird in der Filtereinrichtung 14 zum Ausgangssignal 18, insbesondere einer Spannung, geglättet, welches über ein Wider- Standsnetzwerk 19, insbesondere einen Spannungsteiler 19 mit der Verstärkung bzw. Aufteilung kist über eine Rückführung 20 (feedback path) der Verstärkungseinrichtung 7 zugeführt wird (Istwert-Signal 5) . Die Verstärkung vR bzw. Steilheit SR des Regelverstärkers 7 wird mit der Batteriespannung UBAτ (Eingangssignal 1) so nachgeführt, dass das Produkt vl = (UBAT/U0SZ) X VR über der Batteriespannung konstant bleibt.
Die Dreieck-Oszillatorspannung U0sz kann beliebig gewählt werden, z.B. Uosz = 1,25V. Die gemäß der vorliegenden Erfindung in erster Näherung Batteriespannungs-unabhängige Schleifenver- Stärkung im Regelkreis eines Abwärtswandlers (Bück Converters) stellt eine Realisierung einer Feedforward-Kompensation dar, d.h. auf sprunghafte Änderung der Batteriespannung reagiert der Regelverstärker bzw. der Pulsweiten-Modulator sofort, ohne Verzögerungszeit des ausgangsseitigen Tiefpasses.
Der Realisierungsaufwand eines solchen Schaltreglers mit Feedforward-Kompensation ist bezüglich der erforderlichen Fläche und Kosten relativ klein.
Für die Verstärkung vR des Regelverstärkers RV ergibt sich:
Figure imgf000009_0001
wobei Z ein wählbarer externer komplexer Widerstand, insbesondere mit oh schem und/oder kapazitivem Widerstand, darstellt. Das Produkt aus der Steilheit SR und dem komplexen Widerstand Z ist ebenfalls gleich der Verstärkung vR des Regelverstärkers
RV, wobei die Steilheit SR der Quotient aus dem Kompensationsstrom IFF durch die Temperaturspannung Uτ ist und der Kompensationsstrom IFFK aus einer Ringstromquelle generiert werden kann, welcher die Gleichung IFF = Uc/ (R x k x UBAT) erfüllt, und R den TkO-Widerstand der Ringstromquelle darstellt und k ein Faktor zur Einstellung der Verstärkung vR ist. Setzt man die oben genannten Gleichungen und die Gleichung VPWM = UBΆT/U0ΞZ ineinander ein, so folgt das Produkt der beiden Verstärkungen vR und VPWM = vl zu vl = Z/ (R x k x U0Sz) , welches in erster Näherung unabhängig von der Batteriespannung ist und bei Batteriespannungssprüngen (dynamisch) ohne die Verzögerungszeit (delay time) des Ausgangs-Tiefpasses unverzüglich die Verstär- kung korrigiert, so dass ein Überschwingen der Ausgangsspannung Vout vermieden wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie dar- auf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar .
Obwohl im oberen Beispiel die Kompensationseinrichtung ein Stromsignal zur Steuerung des Verstärkungsfaktors der Verstär- kungseinrichtung abgibt, ist auch eine andere Signalform
(Spannungssignal, optisches Signal, ...) wie auch bei den anderen auftretenden Signalen vorstellbar. Eine unterschiedliche Oszillator-Ausgangssignalform ist ebenso vorstellbar wie eine abgeänderte Filtereinrichtung oder der Entfall der weiteren Verstärkungseinrichtung mit dem Verstärkungsfaktor vp.
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.

Claims

Schaltregler, insbesondere Abwärtswandler, und Schaltregelver- fahrenPATENTANSPRÜCHE
1. Schaltregler, insbesondere Abwärtswandler, mit:
einer Schalteinrichtung (13) zum Erzeugen eines gepulsten Signals (24) aus einem Eingangssignal (1) in Abhängigkeit von einem Schaltsignal (21) ;
einer Filtereinrichtung (14) zum Filtern des gepulsten
Signals (24) und zum Ausgeben eines geglätteten Ausgangssignals (18) ;
einer steuerbaren Verstärkereinrichtung (7, 11, 12) zum Erzeugen des Schaltsignals (21) aus einem Referenzsignal (4) und einem über eine Rückführungseinrichtung (19, 20) aus dem Ausgangssignal (18) gewonnenen Istwertsignal (5) in Abhängigkeit von einem Kompensationssignal (3) ; und
einer Kompensationssignal- Erzeugungseinrichtung (2) zum
Erzeugen des Kompensationssignals (3) aus dem Eingangssignal (1) .
2. Schaltregler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verstärkereinrichtung (7) einen mit Masse verbundenen komplexen Widerstand (8), insbesondere zum Einstel- len einer Grundverstärkung und / oder einer Frequenzkompensation, aufweist.
3. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Filtereinrichtung (14) einen Tiefpassfilter, insbesondere mit einer Spule (15) und einer Kapazität (17), aufweist .
4. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass parallel zur Filtereinrichtung (14) eine Diode, ins- besondere zum Schutz derselben, geschaltet ist.
5. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Widerstandsnetzwerk (19) , insbesondere ein Spannungsteiler (19) aus im wesentlichen ohmschen Widerständen, über die Rückführung (20) mit der Verstärkungseinrichtung (7) verbunden ist.
6. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die steuerbare Verstärkereinrichtung (7, 11, 12) eine Pulsweitenmodulationseinrichtung (11) zum Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Signals (22), insbesondere des
Schaltsignals (21), aus einem Oszillatorsignal (9) und einem Verstärkersignal (23) aufweist.
7. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das der Pulsweitenmodulationseinrichtung (11) zuge- führte Oszillatorsignal (9) einen dreiecksspannungsförmi- gen Verlauf aufweist.
8. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das von der Kompensationssignal- Erzeugungseinrichtung (2) erzeugte Kompensationssignal (3) ein Stromsignal ist.
9. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schalteinrichtung (13) einen Transistor, insbesondere einen MOSFET, aufweist.
10. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Eingangssignal (1) eine quasi-stationäre Batte- riespannung ist.
11. Schaltregler nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltung zwischen der Pulsweitenmodulationsein- richtung (11) und der Schalteinrichtung (13) eine weitere Verstärkungseinrichtung (12) aufweist.
12. Schaltregelverfahren mit den Schritten:
erzeugen eines Kompensationssignals (3) aus einem Eingangssignal (1) in einer Kompensationssignal- Erzeugungs- einrichtung (2);
erzeugen eines Schaltsignals (21) aus einem Referenzsignal (4) und einem über eine Rückführungseinrichtung (19, 20) aus einem Ausgangssignal (18) gewonnenen Istwertsignal (5) in Abhängigkeit des Kompensationssignals (3) in einer steuerbaren Verstärkereinrichtung (7, 11, 12);
erzeugen eines gepulsten Signals (24) aus dem Eingangssignal (1) in Abhängigkeit des Schaltsignals (21) in einer Schalteinrichtung (13) ; und
filtern des gepulsten Signals (24) in einer Filtereinrichtung (14) und ausgeben eines geglätteten Ausgangssignals (18).
13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Verstärkersignal (23) unter Zuhilfenahme eines an eine Verstärkereinrichtung (7) angeschlossenen komplexen Widerstandes (8) erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ausgangssignal (18) über ein Widerstandsnetzwerk (19), insbesondere einen Spannungsteiler mit, insbesondere ohmschen, Widerständen, und der Rückführung (20) zur Verstärkereinrichtung (7) geführt wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der steuerbaren Verstärkereinrichtung (7, 11, 12) ein pulsweitenmoduliertes Signal (22), insbesondere das
Schaltsignal (21), aus einem Oszillatorsignal (9) und dem Verstärkersignal (23) in einer Pulsweitenmodulationsein- richtung (11) erzeugt wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das pulsweitenmodulierte Signal (22) in einer weiteren Verstärkungseinrichtung (12) verstärkt wird, bevor es die Schalteinrichtung (13) ansteuert.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4833652B2 (ja) * 2005-12-08 2011-12-07 ローム株式会社 レギュレータ回路およびそれを搭載した自動車
WO2008054653A2 (en) * 2006-10-20 2008-05-08 International Rectifier Corporation One cycle control pfc circuit with dynamic gain modulation
US7843180B1 (en) * 2008-04-11 2010-11-30 Lonestar Inventions, L.P. Multi-stage linear voltage regulator with frequency compensation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536700A (en) * 1984-03-28 1985-08-20 United Technologies Corporation Boost feedforward pulse width modulation regulator
US4987361A (en) * 1988-11-12 1991-01-22 Ant Nachrichtentechnik Gmbh Switching regulator having a constant current through its inductance
US5572112A (en) * 1994-05-23 1996-11-05 Fujitsu Limited Power supply unit
FR2741729A1 (fr) * 1995-11-23 1997-05-30 Saft Nife Iberica Procede d'obtention d'une tension efficace constante a partir d'une tension continue variable

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2655320B2 (de) * 1976-12-07 1979-02-01 Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen Gmbh, 8500 Nuernberg Steuerbarer elektronischer Widerstand
US4504898A (en) * 1983-06-06 1985-03-12 At&T Bell Laboratories Start-up transient control for a DC-to-DC converter powered by a current-limited source
US4580090A (en) * 1983-09-16 1986-04-01 Motorola, Inc. Maximum power tracker
US4816982A (en) * 1987-11-23 1989-03-28 Viteq Corporation AC to DC power converter with integrated line current control for improving power factor
US5264782A (en) * 1992-08-10 1993-11-23 International Business Machines Corporation Dropout recovery circuit
US5359276A (en) * 1993-05-12 1994-10-25 Unitrode Corporation Automatic gain selection for high power factor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536700A (en) * 1984-03-28 1985-08-20 United Technologies Corporation Boost feedforward pulse width modulation regulator
US4987361A (en) * 1988-11-12 1991-01-22 Ant Nachrichtentechnik Gmbh Switching regulator having a constant current through its inductance
US5572112A (en) * 1994-05-23 1996-11-05 Fujitsu Limited Power supply unit
FR2741729A1 (fr) * 1995-11-23 1997-05-30 Saft Nife Iberica Procede d'obtention d'une tension efficace constante a partir d'une tension continue variable

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
POTTKER DE SOUZA F ET AL: "A unity power factor buck pre-regulator with feedforward of the output inductor current", APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION, 1999. APEC '99. FOURTEENTH ANNUAL DALLAS, TX, USA 14-18 MARCH 1999, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, US, 14 March 1999 (1999-03-14), pages 1130 - 1135, XP010323593, ISBN: 0-7803-5160-6 *

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