用于操控dc/dc电压降压转换器的方法_2

文档序号:9650808阅读:来源:国知局
换器的输出电容组件。此外,所述降压转换器包括调节开关的操控装置,所述操控装置被配置用于实施根据本发明的实施例中任一个的操控方法。
[0028]在特定实施例中,降压转换器可以此外包括分离地所取的或根据技术上可能的所有组合的以下特征中的一个或多个。
[0029]在特定实施例中,操控装置包括施密特触发器,所述施密特触发器包括运算放大器,所述运算放大器包括非反相输入端、反相输入端和输出端,所述输出端通过反馈环路而连至非反相输入端,所述反馈环路包括串联布置的电容组件和电阻组件。
[0030]这样的操控装置是特别简单的并且制造起来不太昂贵。
[0031 ] 在特定实施例中,操控装置包括施密特触发器,所述施密特触发器包括运算放大器,所述运算放大器包括非反相输入端、反相输入端和输出端,所述输出端通过并联布置的以下两个反馈环路而连至所述非反相输入端:
?第一反馈环路,其包括串联布置的电容组件和电阻组件,
?第二反馈环路,其包括电阻组件。
[0032]这样的操控装置特别简单并且制造起来不太昂贵。
[0033]根据第三方面,本发明涉及一种包括根据本发明的实施例中任一个的DC/DC降压转换器的机动车辆。
【附图说明】
[0034]在阅读作为决非限制性的示例而给出的并且参照附图而进行的以下描述时,本发明将更好地被理解,所述附图表示:
-图1:已经被描述了,其是根据现有技术的DC/DC降压转换器的示意性表示,
-图2:已经被描述了,其是图示了图1的DC/DC降压转换器的运转的图解, -图3:其是根据本发明的DC/DC降压转换器的优选实施例的示意性表示,
-图4:其是图示了图3的DC/DC降压转换器的运转的图解,
-图5:其是图3的DC/DC降压转换器的实现变型的示意性表示,
-图6:其是图示了图5的DC/DC降压转换器的运转的图解,
在这些图中,从一幅图到另一幅图而等同的参考标记表明等同或类似的元件。出于清楚的原因,所表示的元件不是按比例的,除非相反地提及。
【具体实施方式】
[0035]图3表示了 DC/DC降压转换器20的实现示例。
[0036]降压转换器20被实施用于自电源50向负载60的端子供应具有经调节的值的输出电压Vs。在随后的描述中,以非限制性的方式置于被装在机动车辆中的降压转换器20的情况中,电源50例如是机动车辆的电池,又或连至所述电池的电压调节器,等等。负载60例如是所述机动车辆的电子计算机的微控制器。
[0037]由图3所图示的降压转换器20包括电感组件21,所述电感组件的一个端子连至在所述降压转换器20的输出端处的电容组件22。更特别地,电容组件22包括两个端子,所述端子中之一连至电感组件21,并且其中另一个连至电气接地。
[0038]电感组件21的另一端子经由可操纵的开关而连至电源50,所述可操纵的开关称为“调节开关”24,被适配成自所述电源50连接/断开所述电感组件21。调节开关24例如是M0SFET晶体管。经由调节开关24连至电源50的电感组件21的所述端子同样通过能够是可操纵或不可操纵的另一开关而连至电气接地。在由图3所图示的示例中,所述另一开关是不可操纵的并且由二极管23构成,所述二极管的一个极连至在调节开关24和电感组件21之间的中间点,并且所述二极管的另一个极连至电气接地。
[0039]降压转换器20还包括调节开关24的操控装置25,所述操控装置25被配置用于实施根据本发明的操控方法,其一般原理在下文中被描述。
[0040]更特别地,操控装置25操纵调节开关24以使得随时间而交替:
?称为“连接间隔”的间隔,在所述连接间隔的过程中,调节开关24处于导通状态,电感组件21于是被连接到电源50,与
?称为“断开间隔”的间隔,在所述断开间隔的过程中,所述调节开关24处于阻断状态,电感组件21于是不连接到所述电源50。
[0041]此外,操控装置25被配置用于在断开间隔的过程中比较输出电压Vs的值与连接阈值Se,并且一旦输出电压值达到所述连接阈值Se,就操控调节开关24转到导通状态。
[0042]操控装置25同样被配置用于在连接间隔的过程中比较输出电压Vs的值与断开阈值SD,并且一旦输出电压%的值达到所述断开阈值S D,就操控调节开关24转到阻断状态。
[0043]在每个连接间隔的过程中,断开阈值SD具有随时间可变的值,并且自所述断开阈值SD的预定义的最大值逐渐下降。
[0044]断开阈值SD的最大值此外大于连接阈值Se的预定义的最大值,以便至少在每个连接间隔的开始具有滞后效应。要注意的是,在每个断开间隔的过程中,连接阈值Sc可以具有恒定值(其等于所述连接阈值Se的所述最大值),或者具有朝向所述连接阈值S ^的所述最大值逐渐增大的可变值。
[0045]图3表示了调节开关24的操控装置25的优选实施例。操控装置25其中包括施密特触发器。施密特触发器包括运算放大器250,所述运算放大器包括非反相输入端252,反相输入端251和输出端253。
[0046]运算放大器250的输出端253通过反馈环路连至非反相输入端252,所述反馈环路包括串联布置的电容组件254和电阻组件255。所述非反相输入端252此外通过另一电阻组件256而连至参考电压VREF的源。
[0047]降压转换器20的输出电压Vs注入在运算放大器250的反相输入端251上。
[0048]施密特触发器的运转原理是本领域技术人员已知的。运算放大器250以饱和模式运转,并且通过由VSAT指明所述运算放大器250的饱和电压,在输出端253处的电压可以仅仅取两个值:+VSAT或-V SAT。当在非反相输入端252和反相输入端251之间的电压改变符号时,产生输出端253上的电压改变(从+VSAT到-V SAT或从-V SAT到+V SAT)0此外,在输出端253上的电压的这样的改变期间,在非反相输入端252上施加的电压由于反馈环路而同样被修改。
[0049]操控装置25还包括电平适配模块257,其使得能够将施密特触发器的输出端253上的电压适配成对于操控调节开关24转到阻断状态或转到导通状态而言所必要的电平。
[0050]电容组件254和电阻组件的值使得能够调整连接阈值Se和断开阈值S D,其对应于分别在断开和连接的间隔过程中在运算放大器250的非反相输入端252上施加的电压。要注意的是,由于在反馈环路中存在电容组件254,所以连接阈值Sc和断开阈值SD二者都具有分别在断开和连接的间隔过程中可变的值。
[0051]更特别地:
?连接阈值se具有在断开间隔的过程中、在所述连接阈值S ε的预定义的最小值V.和最大值V.之间增长的值,
?断开阈值SD具有在连接间隔的过程中、在所述断开阈值s D的预定义的最大值VMAXD和最小值v—之间下降的值。
[0052]在由图3所图示的示例中,电容组件254和电阻组件255、256的值使得能够调整连接阈值se的最小值和断开阈值S D的最大值,以及所述连接阈值S ε的增长和所述断开阈值SD的下降。要注意的是,在由图3所图示的示例中,连接阈值Se的最大值乂_和断开阈值SD的最小值V _等于参考电压V REFO
[0053]由图3所图示的操控装置25的有利之处在于它们是简单的并且制造起来不太昂虫贝ο
[0054]图4图示了降压转换器20的运转,并且表示了输出电压Vs与在电感组件21中流通的电流随
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