[go: up one dir, main page]

DE10103817B4 - DC-DC converter - Google Patents

DC-DC converter Download PDF

Info

Publication number
DE10103817B4
DE10103817B4 DE10103817A DE10103817A DE10103817B4 DE 10103817 B4 DE10103817 B4 DE 10103817B4 DE 10103817 A DE10103817 A DE 10103817A DE 10103817 A DE10103817 A DE 10103817A DE 10103817 B4 DE10103817 B4 DE 10103817B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
terminals
pair
voltage
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10103817A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10103817A1 (en
Inventor
Martin Goetzenberger
Dirk Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE10103817A priority Critical patent/DE10103817B4/en
Publication of DE10103817A1 publication Critical patent/DE10103817A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10103817B4 publication Critical patent/DE10103817B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion 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
    • H02M3/145Conversion 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
    • H02M3/155Conversion 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
    • H02M3/156Conversion 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
    • H02M3/158Conversion 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 including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1588Conversion 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 including plural semiconductor devices as final control devices for a single load comprising at least one synchronous rectifier element
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

DC-DC-Wandler, bei dem zwischen einem ersten Klemmenpaar (1, 1') ein erster Kondensator (C1) und parallel dazu die Serienschaltung aus einem ersten und einem zweiten steuerbaren Schalter (T1, T2) und bei dem parallel zum zweiten steuerbaren Schalter (T2) die Serienschaltung aus einer Spule (L1) und einem zweiten Kondensator (C2) angeordnet ist, wobei die Anschlüsse des zweiten Kondensators (C2) ein zweites Klemmenpaar (2, 2') bilden, bei dem ferner eine Regelschaltung (RS) vorgesehen ist, die die steuerbaren Schalter (T1, T2) abhängig von der Stärke und der Richtung des Stroms durch die Spule (L1) derart ansteuert, dass die Ausgangsspannung des Wandlers einen konstanten Wert annimmt und entweder die Spannung am ersten Klemmenpaar (1, 1') oder die Spannung am zweiten Klemmenpaar (2, 2') ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden steuerbaren Schalter Sense-Feldeffekttransistoren (T1, T2) sind, denen je eine Stromdetektionsschaltung (SDS1, SDS2) zugeordnet ist, welchen eine Stromrichtungsdetektionsschaltung (SRDS) nachgeschaltet ist, mittels der der Strom desjenigen Feldeffekttransistors...DC-DC converter, in which a first capacitor (C1) is connected between a first pair of terminals (1, 1 ') and in parallel, the series connection of a first and a second controllable switch (T1, T2) and in parallel to the second controllable switch (T2) the series connection of a coil (L1) and a second capacitor (C2), the terminals of the second capacitor (C2) form a second pair of terminals (2, 2 '), in which further a control circuit (RS) is provided which the controllable switch (T1, T2) depending on the strength and the direction of the current through the coil (L1) drives such that the output voltage of the converter assumes a constant value and either the voltage on the first pair of terminals (1, 1 ') or the voltage on the second pair of clamps (2, 2 '), characterized in that the two controllable switches are sense field-effect transistors (T1, T2), each of which is associated with a current detection circuit (SDS1, SDS2), which a current direction detection circuit (SRDS) is connected downstream, by means of the current of that field effect transistor ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen DC-DC-Wandler, bei dem zwischen einem ersten Klemmenpaar ein erster Kondensator und parallel dazu die Serienschaltung aus einem ersten und einem zweiten steuerbaren Schalter und bei dem parallel zum zweiten steuerbaren Schalter die Serienschaltung aus einer Spule und einem zweiten Kondensator angeordnet ist, wobei die Anschlüsse des zweiten Kondensators ein zweites Klemmenpaar bilden, bei dem ferner eine Regelschaltung vorgesehen ist, die die steuerbaren Schalter abhängig vom Strom durch die Spule derart ansteuert, dass die Ausgangsspannung des Wandlers einen konstanten Wert annimmt und entweder die Spannung am ersten Klemmenpaar oder die Spannung am zweiten Klemmenpaar ist.The The invention relates to a DC-DC converter, wherein between a first Terminal pair a first capacitor and parallel to the series circuit from a first and a second controllable switch and at the parallel connection to the second controllable switch, the series circuit is arranged from a coil and a second capacitor, wherein the connections of the second capacitor form a second pair of terminals, in which Furthermore, a control circuit is provided which the controllable switch dependent from the current through the coil such that the output voltage of the converter assumes a constant value and either the voltage on the first pair of terminals or the voltage on the second pair of terminals.

Um den Strom durch die Spule zu messen wird häufig ein Shunt-Widerstand in Serie zur Spule geschaltet und der Spannungsabfall an diesem Shunt-Widerstand einem Regler zugeführt.Around Measuring the current through the coil is often a shunt resistor in series switched to the coil and the voltage drop across this shunt resistor fed to a controller.

Nachteilig bei einem solchen Shunt-Widerstand ist jedoch, dass bei heutigen Lösungen die durch ihn verursachten ohmschen Verluste erheblich sind. Eine Verkleinerung des Shunt-Widerstands ist kaum möglich, da sein Wert bereits eher am unteren Rand des zulässigen Bereichs angesiedelt ist und eine höhere Genauigkeit des folgenden Verstärkers nach sich zieht.adversely However, with such a shunt resistor is that in today solutions the ohmic losses caused by it are considerable. A Reduction of the shunt resistor is hardly possible because its value is already more at the bottom of the allowable range settled and a higher one Accuracy of the following amplifier after pulls.

Ein weiterer Nachteil eines Shunt-Widerstands ist, dass seine Verwendung eine elektronische Schaltung erfordert, die einen schnellen Verstärker und sehr präzise Widerstände aufweist.One Another disadvantage of a shunt resistor is that its use an electronic circuit requires a fast amplifier and very precise resistors having.

Ein bekannter Gleichspannungswandler ( US 5,138,249 A ) weist einen Sensor auf, der die positiven und negativen Stromspitzen unabhängig von der Stromrichtung detektiert.A known DC-DC converter ( US 5,138,249 A ) has a sensor that detects the positive and negative current peaks regardless of the current direction.

Auch ist eine Schaltungsanordnung zur Korrektur eines Leistungsfaktors bekannt ( US 5,757,635 A ), bei der die Einschaltzeit eines Sense-Feldeffekt-Tansistors aufgrund einer von einem Steuerspannungsgenerator erzeugten Steuerspannung gesteuert wird.Also, a circuit arrangement for correcting a power factor is known ( US 5,757,635 A ) in which the on time of a sense field effect transistor is controlled based on a control voltage generated by a control voltage generator.

Eine weitere bekannte Schaltungsanordnung ( EP 0 397 102 81 ) weist Messelemente auf, die in der Lage sind, den Strom durch einen Schalter zu einer Last zu bestimmen.Another known circuit arrangement ( EP 0 397 102 81 ) has sensing elements capable of determining the current through a switch to a load.

Ausgehend von Stand der Technik nach US 5,138,249, A liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen DC-DC-Wandler anzugeben, der eine einfache Strommessung ermöglicht.Based on the state of the art US 5,138,249, A The invention has for its object to provide a DC-DC converter, which allows a simple current measurement.

Die Aufgabe wird durch einen DC-DC-Wandler gemäß Anspruch 1 gelöst.The The object is achieved by a DC-DC converter according to claim 1.

Gemäß Anspruch 1 werden als Schalter Sense-Feldeffekttransistoren verwendet, die neben dem üblichen Source-Anschluss einen Sense-Anschluss aufweisen, an dem ein Strom abgreifbar ist, der proportional dem Sourcestrom jedoch wesentlich kleiner als dieser ist, so dass nahezu keine Verluste durch die Messung des Stromes auftreten.According to claim 1 are used as switches Sense field effect transistors, the next to the usual Source terminal have a sense terminal, where a current can be tapped, the proportional to the source current, however, much smaller Than this is, leaving almost no losses due to the measurement of the current.

Die Messung erfolgt in vorteilhafter Weise mit einer stromgesteuerten Stromquelle, die beispielsweise mit einer Stromspiegelschaltung realisiert sein kann.The Measurement is advantageously carried out with a current-controlled Power source, for example, with a current mirror circuit can be realized.

Der DC-DC-Wandler kann sowohl als Abwärts- als auch als Aufwärtswandler verwendet werden, wobei die Regelschaltung derart ausgebildet ist, dass sie die entsprechenden Steuersignale automatisch generiert. Sie weist hierzu eine Stromrichtungsdetektionsschaltung sowie eine Stromregelschaltung auf.Of the DC-DC converters can be used both as a down-converter and as an up-converter be used, wherein the control circuit is designed such that they automatically generate the appropriate control signals. she has for this purpose a current direction detection circuit and a current control circuit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigenThe Invention will be described below with reference to an embodiment with the aid of Figures closer explained. Show

1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen DC-DC-Wandlers und 1 a block diagram of a DC-DC converter according to the invention and

2 eine Prinzipschaltung für eine Stromdetektionsschaltung 2 a principle circuit for a current detection circuit

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen DC-DC-Wandlers. Zwischen den Klemmen eines ersten Klemmenpaares 1, 1' ist ein erster Kondensator C1 und die Serienschaltung aus einem ersten Sense-Feldeffekttransistor T1 und einem zweiten Sense-Feldeffekttransistor T2 angeordnet. 1 shows an embodiment of a DC-DC converter according to the invention. Between the terminals of a first pair of terminals 1 . 1' a first capacitor C1 and the series circuit of a first sense field effect transistor T1 and a second sense field effect transistor T2 is arranged.

Sense-Feldeffekttransistoren sind Transistoren, die einen zweiten Source-Anschluss haben, an dem ein dem Sourcestrom proportionaler kleiner Strom abgegriffen werden kann, wodurch auf einfache Weise eine Messung des Sourcestromes erfolgen kann.Sense Field Effect Transistors are transistors having a second source terminal at the a small current proportional to the source current can be tapped can, thereby easily measuring the source current can be done.

Parallel zum zweiten Sense-Feldeffekttransistors T2 ist die Serienschaltung aus einer Spule L1 und einem zweiten Kondensator C2 angeordnet, wobei die Anschlüsse des zweiten Kondensators C2 ein zweites Klemmenpaar 2, 2' bilden.Parallel to the second sense field effect transistor T2, the series circuit of a coil L1 and a second capacitor C2 is arranged, wherein the terminals of the second capacitor C2, a second pair of terminals 2 . 2 ' form.

Der DC-DC-Wandler kann sowohl als Abwärts- als auch als Aufwärtswandler benutzt werden, je nach dem, welches der Klemmenpaare als Eingangsklemmenpaar benutzt wird.Of the DC-DC converters can be used both as a down-converter and as an up-converter be used, depending on which of the pairs of terminals as input terminal pair is used.

Um eine konstante Ausgangsspannung zu erhalten muss in jedem Fall die Einschaltzeit der Transistoren T1, T2 geregelt werden, was in Abhängigkeit vom Strom durch die Spule L1 mittels einer Regelschaltung RS erfolgt.Around To obtain a constant output voltage must in any case the On time of the transistors T1, T2 are regulated, depending on from the current through the coil L1 by means of a control circuit RS.

Der Strom durch die Spule L1 entspricht dem Strom durch den jeweils eingeschalteten Sense-Feldeffekttransistor T1 oder T2 und kann in erfindungsgemäßer Weise durch Detektion des Stromes an dem jeweiligen Sense-Ausgang eines Transistors ermittelt werden.Of the Current through the coil L1 corresponds to the current through each switched sense field effect transistor T1 or T2 and can in according to the invention by detecting the current at the respective sense output of a Transistors are determined.

An den Sense-Ausgängen der Sense-Feldeffekttransistoren T1, T2 sind dazu jeweils Stromdetektierschaltungen SDS1, SDS2 vorgesehen, die gemäß 2 als stromgesteuerte Stromquellen ausgebildet sein können. Stromgesteuerte Stromquellen können beispielsweise mit Stromspiegelschaltungen realisiert werden. Wesentlich ist hierbei lediglich, dass der Sense-Ausgang eines Sense-Feldeffekttransistors möglichst niederohmig mit dem Source-Anschluss des Transistors verbunden wird.At the sense outputs of the sense field-effect transistors T1, T2, current detection circuits SDS1, SDS2 are provided for this purpose, which are provided in accordance with FIG 2 can be designed as current-controlled current sources. Current-controlled current sources can be realized for example with current mirror circuits. It is only essential that the sense output of a sense field effect transistor is connected as low as possible to the source terminal of the transistor.

An den Ausgängen der Stromdetektierschaltungen SDS1, SDS2 ist jeweils ein Widerstand R1 bzw. R2 vorgesehen, um den jeweiligen Strom in eine Spannung umzuformen. Die Spannungen werden dann über Schalter S1 bzw. S2 einem gekoppelten Tiefpass aus den Widerständen R3 und R4 sowie dem Kondensator C3 zugeführt. Am Kondensator C3 des Tiefpasses ergibt sich dann eine Spannung, die dem Mittelwert des Stromes durch die Spule L1 entspricht.At the exits The current detection circuits SDS1, SDS2 are each a resistor R1 and R2 provided to the respective current in a voltage reshape. The voltages are then a switch S1 or S2 coupled low pass from the resistors R3 and R4 and the capacitor C3 supplied. The capacitor C3 of the low pass then results in a voltage which corresponds to the mean value of the current through the coil L1.

Die Sense-Feldeffekttransistoren liefern nur dann einen genauen Sensestrom, wenn sie in Drain-Source-Richtung vom Strom durchflossen werden. Im Falle, dass der DC-DC-Wandler als Abwärtswandler betrieben wird, dass also am ersten Klemmenpaar eine höhere Spannung von beispielsweise 42V anliegt und am zweiten Klemmenpaar eine niedere Spannung von beispielsweise 14V abgegriffen werden können soll, wird nur der erste Sensefeldeffekttransistor in Drain-Source-Richtung vom Strom durchflossen, so dass für eine genaue Messung nur dessen Sensestrom dem Tiefpass zugeführt werden soll.The Sense field effect transistors only deliver an accurate sense current, if they are traversed by the current in the drain-source direction. In the case that the DC-DC converter is operated as a down converter, that is, at the first pair of terminals, a higher voltage of, for example, 42V is applied and the second pair of terminals a low voltage of, for example 14V can be tapped should, only the first sense field effect transistor in the drain-source direction flowed through by the current, so that for an accurate measurement only Sensing current fed to the low-pass shall be.

Aus diesem Grund sind die Schalter S1 und S2 vorgesehen, die alternativ entweder den Sensestrom des ersten Sense-Feldeffekttransistors T1 oder des zweiten Sense-Feldeffekttransistors T2 auf den Tiefpass R3, R4, C3 geben. Die Schalter S1, S2 werden dabei von einer Stromrichtungsdetektionsschaltung SRDS betätigt, die ihrerseits von den Ausgangssignalen zweier Komparatoren K1, K2 angesteuert wird, deren Referenzeingänge mit einer Referenzspannung von der Stromrichtungsdetektionsschaltung SRDS beaufschlagt werden und deren Signaleingänge mit den Spannungen an den Widerständen R1 und R2 beaufschlagt werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass nur der Komparator K1 oder K2 durchschaltet, an dessen Eingang eine positive Spannung anliegt, was bedeutet, dass der zugehörige Sense-Feldeffekttransitor T1 oder T2 in Drain-Source-Richtung vom Strom durchflossen wird.Out For this reason, the switches S1 and S2 are provided, the alternative either the sense current of the first sense field effect transistor T1 or the second sense field effect transistor T2 to the low pass Give R3, R4, C3. The switches S1, S2 are thereby from a current direction detection circuit SRDS actuated, which in turn is dependent on the output signals of two comparators K1, K2 is controlled, whose reference inputs with a reference voltage be acted upon by the current direction detection circuit SRDS and their signal inputs with the voltages applied to the resistors R1 and R2 become. This ensures that only the comparator K1 or K2 switches through, at whose input a positive voltage is applied, which means the associated one Sense field effect transistor T1 or T2 in the drain-source direction of Current is flowing through.

Im Falle, dass der DC-DC-Wandler als Aufwärtswandler betrieben wird, dass also an seinem zweiten Klemmenpaar 2, 2' ein niedere Spannung angelegt wird und an seinem ersten Klemmenpaar 1, 1' eine höhere Spannung abgegriffen werden kann, kann es Betriebsfälle geben, in denen der Strom durch die Spule L1 seine Richtung ändert, also unterschiedliche Vorzeichen hat. Das bedeutet, dass beide Sense-Feldeffekttransistoren in Teilbereichen des Stromprofiles in Drain-Source-Richtung vom Spulenstrom durchflossen werden, die Spule dabei jedoch in unterschiedlicher Richtung. Um die entsprechenden Stromanteile vorzeichenrichtig im Tiefpass R3, R4, C3 zu mitteln ist dem Schalter S2 ein Invertierverstärker INV vorgeschaltet, der die Spannung am Widerstand R2 invertiert an den Tiefpass weitergibt.In the case that the DC-DC converter is operated as a step-up converter, ie that at its second terminal pair 2 . 2 ' a low voltage is applied and at its first terminal pair 1 . 1' a higher voltage can be tapped, there may be operating cases in which the current through the coil L1 changes its direction, that has different signs. This means that both sense field-effect transistors are traversed in partial regions of the current profile in the drain-source direction by the coil current, but the coil thereby in a different direction. In order to average the corresponding current components with the correct sign in the low-pass R3, R4, C3, the switch S2 is preceded by an inverting amplifier INV, which forwards the voltage at the resistor R2 inverted to the low-pass filter.

Zur Regelung der Ausgangsspannung werden die Sense-Feldeffekttransistoren T1, T2 durch pulsweitenmodulierte Signale abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Diese Signale werden von einer Stromregelschaltung SRS erzeugt und den Gateanschlüssen der Sense-Feldeffekttransistoren T1, T2 zugeführt. Die Stromregelschaltung SRS wird zur Ermittlung der richtigen Pulsweite von den Spannungen an den Widerständen R1 und R2, die den Strömen durch die Sense-Feldeffekttransistoren T1, T2 proportional sind und von einer aus dem im Tiefpass R3, R4, C3 ermittelten Strommittelwert gewonnenen Steuerspannung angesteuert. Die Spannungen an den Widerständen R1 und R2 werden dabei an die Signaleingänge von Komparatoren K3, K4 gelegt. Die Referenzeingänge der Komparatoren K3, K4 werden mit der Steuerspannung beaufschlagt. Dies ist in der Literatur als Peak Current Mode bekannt.to Regulation of the output voltage, the sense field effect transistors T1, T2 by pulse width modulated Signals alternately switched on and off. These signals will be generated by a current control circuit SRS and the gate terminals of the Sense field effect transistors T1, T2 supplied. The current control circuit SRS is used to determine the correct pulse width from the voltages the resistors R1 and R2 passing through the currents the sense field effect transistors T1, T2 are proportional and of one of the current average value determined in the low pass R3, R4, C3 obtained control voltage. The voltages at the resistors R1 and R2 are applied to the signal inputs of comparators K3, K4 placed. The reference inputs the comparators K3, K4 are supplied with the control voltage. This is known in the literature as Peak Current Mode.

Die Steuerspannung wird aus der Spannung am Tiefpass R3, R4, C3 mittels einer Schaltung gewonnen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Mikrocontroller und einem D/A-Wandler gebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, diese Schaltung in dem Fachmann geläufiger, rein analoger Schaltungstechnik aufzubauen.The Control voltage is from the voltage at the low pass R3, R4, C3 means a circuit obtained in the illustrated embodiment with a microcontroller and a D / A converter is formed. However, it is also possible, this circuit in the specialist familiar, purely analog circuit technology build.

Der beschriebene erfindungsgemäße DC-DC-Wandler kann in beiden Richtungen sowohl als Abwärts- als auch als Aufwärtswandler betrieben werden, wobei je nach Betriebsart die für die Regelung erforderlichen Signale automatisch ausgewählt werden.The described DC-DC converter according to the invention can be operated in both directions both as a step-down converter and as a step-up converter Depending on the operating mode, the signals required for regulation are automatically selected.

Claims (1)

DC-DC-Wandler, bei dem zwischen einem ersten Klemmenpaar (1, 1') ein erster Kondensator (C1) und parallel dazu die Serienschaltung aus einem ersten und einem zweiten steuerbaren Schalter (T1, T2) und bei dem parallel zum zweiten steuerbaren Schalter (T2) die Serienschaltung aus einer Spule (L1) und einem zweiten Kondensator (C2) angeordnet ist, wobei die Anschlüsse des zweiten Kondensators (C2) ein zweites Klemmenpaar (2, 2') bilden, bei dem ferner eine Regelschaltung (RS) vorgesehen ist, die die steuerbaren Schalter (T1, T2) abhängig von der Stärke und der Richtung des Stroms durch die Spule (L1) derart ansteuert, dass die Ausgangsspannung des Wandlers einen konstanten Wert annimmt und entweder die Spannung am ersten Klemmenpaar (1, 1') oder die Spannung am zweiten Klemmenpaar (2, 2') ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden steuerbaren Schalter Sense-Feldeffekttransistoren (T1, T2) sind, denen je eine Stromdetektionsschaltung (SDS1, SDS2) zugeordnet ist, welchen eine Stromrichtungsdetektionsschaltung (SRDS) nachgeschaltet ist, mittels der der Strom desjenigen Feldeffekttransistors (T1 oder T2) der in Drain-Source-Richtung vom Strom durchgeflossen wird, zur Auswertung in der Regelschaltung (RS) ausgewählt wird.DC-DC converter, in which a first pair of terminals ( 1 . 1' ) a first capacitor (C1) and in parallel the series circuit of a first and a second controllable switch (T1, T2) and in parallel to the second controllable switch (T2), the series circuit of a coil (L1) and a second capacitor (C2 ), wherein the terminals of the second capacitor (C2) a second pair of terminals ( 2 . 2 ' ), in which a control circuit (RS) is further provided, which controls the controllable switches (T1, T2) depending on the strength and the direction of the current through the coil (L1) such that the output voltage of the converter assumes a constant value and either the voltage at the first pair of terminals ( 1 . 1' ) or the voltage at the second pair of terminals ( 2 . 2 ' ), characterized in that the two controllable switches Sense field effect transistors (T1, T2), each associated with a current detection circuit (SDS1, SDS2), which is followed by a current direction detection circuit (SRDS), by means of which the current of that field effect transistor (T1 or T2), which is traversed by the current in the drain-source direction, is selected for evaluation in the control circuit (RS).
DE10103817A 2001-01-29 2001-01-29 DC-DC converter Expired - Fee Related DE10103817B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10103817A DE10103817B4 (en) 2001-01-29 2001-01-29 DC-DC converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10103817A DE10103817B4 (en) 2001-01-29 2001-01-29 DC-DC converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10103817A1 DE10103817A1 (en) 2002-09-05
DE10103817B4 true DE10103817B4 (en) 2005-10-06

Family

ID=7672023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10103817A Expired - Fee Related DE10103817B4 (en) 2001-01-29 2001-01-29 DC-DC converter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10103817B4 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10314842A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-21 Siemens Ag Current detection circuit for a DC / DC converter
DE202005021974U1 (en) 2004-09-30 2012-01-19 Flexiva Automation & Robotik Gmbh DC / DC converter module
DE102008003976A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-23 Vastview Technology Inc. Wire current stabilizer for supplying load with constant current, has switching unit controlled by switch control signal so that load current is transmitted to load resting in output voltage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079465A (en) * 1986-12-08 1992-01-07 Robert Bosch Gmbh Electric starter motor for internal combustion engines
US5138249A (en) * 1990-06-08 1992-08-11 Alcatel Espace Circuit for regulating a parameter by means of a bidirectional current structure
EP0397102B1 (en) * 1989-05-09 1996-04-17 UNITED TECHNOLOGIES AUTOMOTIVE, Inc. Power delivery circuit with current sensing
US5644484A (en) * 1994-07-19 1997-07-01 Sgs-Thomson Microelectronics Pte Ltd. Bidirectional load current sense circuit for a H-bridge
US5757635A (en) * 1995-12-28 1998-05-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Power factor correction circuit and circuit therefor having sense-FET and boost converter control circuit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US575635A (en) * 1897-01-19 Drag-rake for road-beds

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5079465A (en) * 1986-12-08 1992-01-07 Robert Bosch Gmbh Electric starter motor for internal combustion engines
EP0397102B1 (en) * 1989-05-09 1996-04-17 UNITED TECHNOLOGIES AUTOMOTIVE, Inc. Power delivery circuit with current sensing
US5138249A (en) * 1990-06-08 1992-08-11 Alcatel Espace Circuit for regulating a parameter by means of a bidirectional current structure
US5644484A (en) * 1994-07-19 1997-07-01 Sgs-Thomson Microelectronics Pte Ltd. Bidirectional load current sense circuit for a H-bridge
US5757635A (en) * 1995-12-28 1998-05-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Power factor correction circuit and circuit therefor having sense-FET and boost converter control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DE10103817A1 (en) 2002-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016216576B4 (en) A high frequency common mode rejection technique for large dynamic common mode signals
EP0508171B1 (en) Switching mode power output stage for inductive loads
DE19749392B4 (en) current sensing circuit
DE102015103134B4 (en) Linear high-speed tracking current measuring system with positive and negative current
DE3422716A1 (en) VOLTAGE / CURRENT CONVERTER SWITCHING
DE19706946A1 (en) Battier monitoring unit
DE102009022314B4 (en) Method and circuit for measuring the current through an inductive load
DE102014018182A1 (en) Passive input filter with adjustable clamp for shunt measurements
DE19838657B4 (en) Circuit arrangement for detecting the load current of a power field effect semiconductor device
DE10103817B4 (en) DC-DC converter
DE102004007209B4 (en) Circuit arrangement and method for determining the load current by a clocked inductive load applied to a supply voltage
EP0280261A2 (en) Circuit for getting a temperature independent rectangular signal from a measuring signal
EP2582044B1 (en) Measurement of the output current of an amplifier circuit
DE102004036352A1 (en) Circuit for current measurement and current monitoring
DE102007050620A1 (en) Switching arrangement for operating electrical load, comprises controlled switching element for selective connection of operating potential with connection of load, where power supply system provides supply voltage
DE10313022B4 (en) Circuit arrangement with a linearly variable differential transformer (LVDT) as a displacement or force sensor
DE10200650A1 (en) Current measurement device, e.g. for measurement of electric motor loading, has a serial measurement resistance together with a pulse width modulator, the output of which is proportional to the voltage across the resistance
DE102019219759A1 (en) Circuit arrangement for detecting a current flowing through a bipolar load
DE102023102054B4 (en) Measuring device for generating a measuring current
DE102005029813A1 (en) Circuit arrangement for measuring an electrical voltage in an electrical machine comprises a voltage supply for preparing a distribution voltage for an amplifier
DE10356453B4 (en) Window comparator and method for providing a window comparator function
DE19727069C2 (en) Electronic overrun control
DE102009047572A1 (en) Circuit arrangement for operating at least one discharge lamp
DE102015118400B4 (en) Method for controlling a bridge arrangement
DE102023118449A1 (en) CURRENT SENSING CIRCUIT AND CURRENT SENSING METHODS

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee