AT506273A1 - Verfahren zum betreiben eines schaltwandlers - Google Patents

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Description

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Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers
Beschreibung 5 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers nach der sogenannten Current-Mode-Regelung, wobei einem PWM-Controller ein StrommessSignal zur Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte eines Wandlerschaltelements zugeführt wird. Zudem betrifft die Erfindung einen Schaltwandler zur 10 Durchführung des Verfahrens.
Es gibt verschiedene Schaltwandlertypen, beispielsweise Hochsetzer, Tiefsetzter, Sperrwandler, Flusswandler etc.
Ihnen allen ist das Prinzip gemein, eine eingangsseitige 15 Spannung mittels eines Wandlerschaltelements in rascher
Taktfolge (zumeist mit einer Taktfrequenz im Kiloherzbereich) an eine Speicherspule oder eine Primärwicklung eines Transformators zu schalten. Dabei steigt bei eingeschaltetem Wandlerschaltelement der Strom durch die Spule bzw. 20 Primärwicklung linear an. Bei einer Current-Mode-Regelung wird dieser Strom erfasst und zur Bestimmung der AbschaltZeitpunkte herangezogen.
In der Regel wird am Ausgang des Schaltwandlers mittels eines 25 Spannungsreglers eine gewünschte Ausgangsspannung bereitgestellt. Eine Abweichung der Istspannung von der Sollspannung bewirkt eine Änderung des Ausgangssignals dieses Spannungsreglers. Dieses Ausgangssignal ist bei der Current-Mode-Regelung proportional einem Stromwert, den der 30 ansteigende Strom durch die Spule bzw. die Primärwicklung des Schaltwandlers währende einer Einschaltphase des Wandlerschaltelements erreichen soll.
Zum Zwecke der Durchführung der Abschaltzeitpunktsbestimmung 35 umfasst der Schaltwandler in der Regel einen PWM-Controller, welchem einerseits das übertragene Ausgangssignal des Spannungsreglers und andererseits ein StrommessSignal 1 200719606 • ·ι : • · ·· »··
• · • · • · ···· ·· • · · proportional dem ansteigenden Spulen- bzw. Primärwicklungsstrom zugeführt ist. In einem internen Komparator vergleicht der PWM-Controller diese beiden Signale und schaltet das Wandlerschaltelement bei Übereinstimmung 5 derselben ab. Konkret wird z.B. das als Spannung am COMP-Eingang des PWM-Controllers anliegende übertragene Ausgangssignal des Spannungsreglers über einen internen Spannungsteiler des PWM-Controllers auf ein Drittel geteilt. Die geteilte Spannung wird über einen internen Komparator des 10 PWM-Controllers mit dem als Spannung am Strommesseingang (I-SENSE-Eingang) anliegenden Strommesssignal verglichen. Ist das Strommesssignal größer als die geteilte Spannung, kippt der interne Komparator und das Wandlerschaltelement wird abgeschaltet. 15
Dabei ist üblicherweise zum Schutz der Bauteile für den ansteigenden Strom eine Strombegrenzung vorgesehen. Bei herkömmlichen PWM-Controllern (z.B. ünitrode Uc3842) erfolgt diese Strombegrenzung mittels einer internen Zenerdiode (z.B. 20 Durchbruchspannung IV), welche parallel zum Flusswiderstand des internen Spannungsteilers angeordnet ist. Lässt der Spannungsregler beispielsweise 100% Leistung zu, steigt die Spannung am COMP-Eingang auf z.B. 5V. Ohne Zenerdiode würde der interne Spannungsteiler dann 5V/3=1,67V vorgeben; die 25 Zenerdiode begrenzt die geteilte Spannung jedoch auf IV, sodass das Wandlerschaltelement bereits bei Übereinstimmung des Strommesssignals mit dieser begrenzten geteilten Spannung, welche als interne Strombegrenzung des PWM-Controllers definiert ist, abgeschaltet wird. 30
Dabei tritt das Problem auf, dass bei preisgünstigen PWM-Controllern die interne Zenerdiode zur Strombegrenzung eine Toleranz von ca. 20% aufweist (z.B. Durchbruchspannung 0,9V -1,1V). Dies bedeutet, dass während eines Schaltzykluses des 35 Schaltwandlers der ansteigende Spulen- bzw.
Primärwicklungsstrom z.B. einmal bei schon bei 9A und ein anderes Mal erst bei 11A begrenzt wird. Da beispielsweise 2 200719606 ·# • · ··
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beim Sperrwandler der Strom quadratisch in die Leistung eingeht, führt dies zu einer großen Streuung an sich baugleicher Schaltwandlers. Diese Streuung kann nur durch aufwendige Abgleichverfahren jedes einzelnen Schaltwandlers 5 vermindert werden, wobei jeder Schaltwandler entsprechende Potentiometer umfassen muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren der eingangs genannten Art eine Verbesserung gegenüber dem 10 Stand der Technik anzugeben. Zudem soll ein aus dem Stand der Technik bekannter Schaltwandler in der Weise weitergebildet werden, dass er zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. 15 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Schaltwandler nach Anspruch 7.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass eine dem Strommesssignal proportionale Spannung mittels eines 20 Komparators mit einer Vergleichsspannung verglichen wird und dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung das Wandlerschaltelement ausgeschaltet wird. Es wird also nicht die interne Zenerdiode des PWM-Controllers, sondern ein zusätzlich zum PWM-Controller angeordneter Komparator zur 25 Strombegrenzung genutzt. Dieser Komparator ist weitaus preisgünstiger als die Mehrkosten für einen PWM-Controller mit einer entsprechend genauen internen Strombegrenzung.
Dabei wird dem Komparator eine präzise Vergleichsspannung als Referenz vorgegeben. 30
Damit ist mit geringem Aufwand eine präzise Strombegrenzung realisiert, welche keinerlei Abgleichverfahren notwendig und somit Abgleichpotentiometer überflüssig macht. Konkret verbessert sich die Toleranz der Strombegrenzung von ca. ±20% 35 auf ca. ±2%. 3 200719606 ·· • « I 0 00 • · · · · • · · · · 00
Durchgeführt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Schaltwandler, einen PWM-Controller zur Ansteuerung eines Wandlerschaltelements umfassend, wobei ein Strommesssignal zur Bestimmung der Abschaltzeitpunkte des 5 Wandlerschaltelements an einem Strommesseingang des PWM-Controllers anliegt. Dabei ist ein Komparator angeordnet, dessen erster Eingang mit einem Messpunkt, an dem eine zum Strommesssignal proportionale Spannung anliegt, verbunden ist. Der zweite Eingang des Komparators ist mit einer 10 Vergleichspannungsquelle verbunden und am Komparatorausgang liegt ein Ausgangssignals zum Abschalten des Wandlerschaltelements an.
In einer einfachen Ausprägung der Erfindung ist vorgesehen, 15 dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des Komparators anliegendes Signal, welches einen internen Strombegrenzungswert des PWM-Controllers übersteigt, dem PWM-Controller zur Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte des Wandlerschaltelements zugeführt wird. Als interner 20 Strombegrenzungswert ist dabei die Durchbruchspannung der internen Zenerdiode des PWM-Controllers definiert.
Der Schaltwandler ist dabei vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass der Ausgang des Komparators über eine Diode 25 mit dem Strommesseingang des PWM-Controllers verbunden ist.
Das dem ansteigenden Spulen- bzw. Primärwicklungsstrom proportionale Signal liegt beispielsweise als eine an einem Shuntwiderstand abfallende Spannung am Komparatoreingang an. 30 Lässt der Spannungsregler maximale Leistung zu, steigt der Strom so lange an, bis die am Shuntwiderstand abfallende Spannung den Wert der Vergleichsspannung erreicht. Das Ausgangssignal des Komparators wechselt von Low auf High und übersteigt dabei die Toleranzobergrenze der 35 Durchbruchspannung der internen Zenerdiode, wodurch ein Kippen des internen Komparators des PWM-Controllers 4 • · · ··♦· ·· ♦ ·· · ♦ · • • • • · · · f · ·· • • ······»· · • • • • · · · · ♦ • ··· · · ·· ·· 200719606 hervorgerufen und in weiterer Folge das Wandlerschaltelement abgeschaltet wird.
Ein verbessertes Verfahren sieht vor, dass bei einer 5 Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des
Komparators anliegendes High-Signal einem Hilfsschaltelement zugeführt wird, welches ein Steuersignal zur Ansteuerung des Wandlerschaltelements in der Weise umschaltet, dass das Wandlerschaltelement ausgeschaltet wird. 10
Zur Durchführung dieses Verfahrens liegt am positiven Eingang des Komparators die zum Strommesssignal proportionale Spannung und am negativen Eingang des Komparators die Vergleichspannung an, des Weiteren ist der Ausgang des 15 Komparators mit dem Steueranschluss des Hilfsschaltelements zur Umschaltung eines dem Wandlerschaltelement zugeführten Steuersignals verbunden.
Mit dieser vorteilhaften Ausprägung der Erfindung wird 20 erreicht, dass eine interne Verzögerung (ca. 200ns) des PWM-Controllers eliminiert wird. Das Wandlerschaltelement schaltet also aus, sobald der zusätzlich angeordnete Komparator kippt, und nicht erst dann, wenn der interne Komparator des PWM-Controllers eine Überschreitung der 25 Strombegrenzung registriert. Über eine Mitkopplung mittels eines Widerstands und eines Kondensators am positiven Eingang des Komparators wird sichergestellt, dass der Komparator für eine über die Verzögerung des PWM-Controllers hinausreichende Zeitspanne stabil bleibt und es zu keinem Wiedereinschalten 30 des Wandlerschaltelements kommt.
Eine weitere Verbesserung des Verfahren sieht vor, dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des Komparators anliegendes Low-Signal einem ersten 35 Hilfsschaltelement zugeführt wird, welches eine
Steuerspannung zur Ansteuerung des Wandlerschaltelements in der Weise umschaltet, dass das Wandlerschaltelement 5 200719606 t • · ·» • · · · ♦ • · · f · ·· ···· ···· · # Λ • · · 9 · 4 9 9 »t ·· ausgeschaltet wird. Zudem wird das Low-Signal einem zweiten Hilfsschaltelement zugeführt, mittels welchem dem PWM-Controller ein Hilfssignal, welches einen internen Strombegrenzungswert des PWM-Controllers übersteigt, zur 5 Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte des Wandlerschaltelements zugeführt wird.
Bei einem Schaltwandler zur Durchführung dieses verbesserten Verfahrens liegt am negativen Eingang des Komparators die zum 10 Strommesssignal proportionale Spannung und am positiven Eingang des Komparators die Vergleichspannung an, und der Ausgang des Komparators ist mit dem Steueranschluss eines ersten Hilfsschaltelements zur Umschaltung eines dem Wandlerschaltelement zugeführten Steuersignals verbunden. Des 15 Weiteren ist der Ausgang des Komparators mit dem
Steueranschluss eines zweiten Hilfsschaltelements zur Anschaltung einer Referenzspannung an den Strommesseingang des PWM-Controllers verbunden. 20 Durch den Austausch der Komparatoreingänge wird vermieden, dass die Mitkopplung mittels Widerstand und Kondensator am positiven Eingang zur Stabilisierung des Komparatorzustandes die Strommessung beeinflusst. Der Komparator kippt bei Erreichung der Vergleichsspannung vom High-Zustand in den 25 Low-Zustand, wobei über das erste Hilfsschaltelement die
Steuerspannung des Wandlerschaltelements umgeschaltet wird. Mittels des zweiten Hilfsschaltelements wird ein Hilfssignal an den Strommesseingang des PWM-Controllers geschalten, wobei dieses Hilfssignal die Toleranzobergrenze der internen 30 Strombegrenzung des PWM-Controllers übersteigt.
Vorteilhafterweise wird das Hilfssignal aus einer vom PWM-Controller zur Verfügung gestellten Referenzspannung abgeleitet, wobei beispielsweise mittels eines 35 Spannungsteilers ein Wert über der Toleranzobergrenze der Durchbruchspannung einer internen Zenerdiode des PWM-Controllers eingestellt wird. 6 200719606 ·· · Λ · ···· ·· • · «· « « · · · »· I < ♦ · · * ·* • f··· ···· · · ·
Zudem ist es günstig, wenn die Vergleichsspannung mittels eines Spannungsteilers aus einer vom PWM-Controller zur Verfügung gestellten Referenzspannung abgeleitet wird. 5
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung: 10 Fig. 1 Schaltwandler mit Sperrwandlertopologie nach dem Stand der Technik Fig. 2 einfache Ausprägung der Erfindung mit Sperrwandlertopologie Fig. 3 15 Ausprägung der Erfindung mit Sperrwandlertopologie und verminderter Abschaltverzögerung Fig. 4 Ausprägung der Erfindung mit Sperrwandlertopologie, verminderter Abschaltverzögerung und unbeeinflusster Strommessung 20 Der in Figur 1 dargestellte Sperrwandler umfasst in bekannter Weise einen Transformator mit einer Primärwicklung W1 und einer gegenläufig gewickelten Sekundärwicklung W2. Auf der Primärseite schaltet ein als Isolierschicht-Feldeffekttransistor (MOS-FET) ausgebildetes 25 Wandlerschaltelement S1 eine aus einer Wechselspannung gebildete Zwischenkreisspannung an die Primärwicklung Wl.
Der Gateanschluss G des Wandlerschalters S1 ist mit dem Schaltsignalausgang OUT eines PWM-Controllers 1 (z.B.
30 Unitrode Uc3842) verbunden. Dem PWM-Controller 1 ist über einen COMP-Anschluss das mittels eines Optokopplers 3 übertragene Ausgangssignal Reg des sekundärseitig angeordneten Spannungsreglers 4 zugeführt. Dieser Spannungsregler 4 bildet das Sollsignal für die Current-Mode-35 Regelung mittels einer justierbaren Zenerdiode (z.B. REF 7 • · · · · · • * ··«· ···· ♦ · · · *·· · » #··· ·· • • « • ·· • • t • · • 1 ·♦ ·· 200719606 2,5V) aus einer gleichgerichteten und geglätteten Ausgangsspannung Ua.
Im PWM-Controller 1 wird das übertragene Ausgangssignal Reg 5 mit dem am Strommesseingang I-SENSE anliegende
Strommesssignal verglichen. Das Strommesssignal wird dabei mittels eines Shuntwiderstands R4 gebildet, welcher zwischen dem Sourceanschluss S des Wandlerschaltelements S1 und einem Bezugspotenzials MP angeordnet ist. Die an diesem 10 Shuntwiderstand R4 abfallende Spannung wird über einen ersten Widerstand RI an den Strommesseingang I-SENSE geschaltet. Erreicht das ansteigende Strommesssignal den vorgegeben Sollwert, wird das Wandlerschaltelement S1 abgeschaltet. 15 Überschreitet infolge einer hohen Leistungsvorgabe des
Spannungsreglers 4 das Strommesssignal die im PWM-Controller 1 mittels interner Zenerdiode festgelegte Strombegrenzung, wird bereits bei diesem Strombegrenzungswert abgeschaltet, wobei die durch die Strombegrenzungstoleranz hervorgerufenen 20 und in der Beschreibungseinleitung erörterten Probleme auftreten.
Eine Ausprägung der erfindungsgemäßen Lösung zur Vermeidung dieser Probleme ist in Figur 2 dargestellt. Der Aufbau des in 25 Figur 1 gezeigten Sperrwandlers ist dabei um einen zusätzlichen Komparator 2 ergänzt. Der negative Eingang des Komparators 2 ist mit einer Vergleichsspannung (z.B. 0,8V) beaufschlagt. Abgleitet wird die Vergleichsspannung mittels eines aus zwei Widerständen R2, R3 gebildeten 30 Spannungsteilers aus einer an einem Referenzspannungsausgang VREF des PWM-Controllers 1 zur Verfügung stehenden Referenzspannung. Am positive Anschluss des Komparators 2 liegt dass am Sourceanschluss S des Wandlerschaltelements S1 abgreifbare Strommesssignal (d.h., die am Shuntwiderstand R4 35 abfallende Spannung) an. 8 200719606
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Übersteigt das Strommesssignal den Wert der Vergleichsspannung, wechselt das Ausgangssignal des Komparators 2 von Low auf High. Der High-Wert des über eine Diode dem Strommesseingang I-SENSE des PWM-Controllers 1 5 zugeführten Ausgangssignals übersteigt dabei die
Toleranzobergrenze der internen Spannungsbegrenzung des PWM-Controllers 1. Der PWM-Controller 1 schaltet infolgedessen das Wandlerschaltelement S1 ab. Zu beachten ist, dass die Vergleichsspannung geringer sein muss als die 10 Toleranzuntergrenze der Durchbruchspannung der internen
Zenerdiode, welche den internen Strombegrenzungswert des PWM-Controllers bestimmt (z.B. 0,8V < 0,9V - 1,1V). Der effektive Strombegrenzungswert ist somit mittels der vorgegebenen Vergleichsspannung festgelegt. 15
Der Sourceanschluss S des Wandlerschaltelements S1 bleibt weiterhin auch über den ersten Widerstand RI mit dem Strommesseingang I-SENSE des PWM-Controllers verbunden, sodass bei einer Sollstromvorgabe des Spannungsreglers 4 20 unterhalb des durch die VergleichsSpannung vorgegeben effektiven Strombegrenzungswerts die Current-Mode-Regelung unbeeinflusst vom zusätzlichen Komparator 2 arbeitet.
Eine weitere Ausprägung der Erfindung, dargestellt in Figur 25 3, sieht die Anordnung eines Hilfsschaltelements S2 vor, welches mittels Komparator 2 angesteuert wird. Dabei wird die Vergleichsspannung entsprechend der zuvor beschriebenen Ausprägung der Erfindung am negativen Eingang des Komparators 2 vorgegeben. Der positive Eingang ist über einen fünften 30 Widerstand R5 mit dem Sourceanschluss S des Wandlerschaltelements S1 verbunden.
Der Komparator 2 kippt von Low auf High, wenn die am Shuntwiderstand R4 anliegende Spannung die Vergleichsspannung 35 übersteigt. Wie zuvor wird über eine Diode Dl das
Ausgangssignal des Komparators 2, dessen High-Wert die Toleranzobergrenze der internen Strombegrenzung des PWM- 9 ·· • · · »·♦· ·· • • «· · « • • • • • · · · • · « • • ···· ·«·· · • • · • · • · · • ·· *·· · • ·· 200719606
Controllers 1 übersteigt, an den Strommesseingang I-SENSE des PWM-Controllers 1 geführt. Parallel dazu ist der Ausgang des Komparators 2 mit dem Gateanschluss des Hilfsschaltelements verbunden. Das Hilfsschaltelement schaltet infolge des 5 Signalwechsels von Low auf High ein. Der Sourceanschluss des Hilfsschaltelements S2 ist dabei mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Schaltsignalausgang OUT des PWM-Controllers 1 und dem Gateanschluss G des Wandlerschaltelements S1 verbunden und der Drainanschluss des Hilfsschaltelements S2 10 ist an das Bezugspotenzial MP geschaltet. Zudem ist zwischen dem Verbindungspunkt und dem Schaltsignalausgang OUT ein Widerstand R0 angeordnet.
Ein Einschalten des Hilfsschaltelements S2 bewirkt also, dass 15 das Schaltsignal am Gateanschluss G des Wandlerschaltelements S1 abfällt und das Wandlerschaltelement S1 abgeschaltet wird. Mit dieser Anordnung wird somit die interne Ansprechverzögerung (ca. 200ns) des PWM-Controllers eliminiert. Dabei muss jedoch sichergestellt sein, dass das 20 Hilfsschaltelement S2 so lange eingeschaltet bleibt, bis der PWM-Controller 1 das Schaltsignal am Schaltsignalausgang OUT infolge des Überschreitens der internen Strombegrenzung am Strommesseingang I-SENSE abschaltet, also während der erwähnten Ansprechverzögerung. 25
Dies wird erreicht durch die Anordnung eines Kondensators C3 zwischen dem Ausgang und dem positiven Eingang des Komparators 2. Über diese mittels des Kondensators C3 und des fünften Widerstands realisierte Mitkopplung wird sicher 30 gestellt, dass der Komparator 2 für eine über die
Ansprechverzögerung des PWM-Controllers 1 hinausreichende Dauer (z.B. 300ns) stabil bleibt und es zu keinem Wiedereinschalten des Wandlerschaltelements S1 kommt. 35 Diese Mitkopplung dämpft allerdings den Spannungsanstieg am Shuntwiderstand R4. Um dies zu vermeiden, ist eine Anordnung mit vertauschten Eingängen des Komparators vorgesehen, wie in 10 ·Μ0 ·· • « ·· · » · 200719606 • · «· · · • · ····· · ·· * 9 « ·♦·· ··«· · · · • 9 · 9 · · Φ · · 99 999 9 9 99 99
Figur 4 dargestellt. Die Vergleichsspannung liegt somit am positiven Eingang des Komparators 2 an, der negative Eingang ist direkt mit dem Sourceanschluss S des Wandlerschaltelements S1 verbunden. Zwischen positivem 5 Eingang des Komparators ist wieder eine Mitkopplung mittels des Kondensators CI und des fünften Widerstands R5 zur Stabilisierung des Komparatorausgangsignals vorgesehen.
Erreicht der Spannungsabfall am Shuntwiderstand R4 die 10 Vergleichsspannung, kippt der Komparator 2 von High auf Low. Der Ausgang des Komparators 2 ist dabei an den Basisanschluss eines als PNP-Transistor ausgebildeten ersten Hilfsschaltelements S3 geschaltet. Der Signalwechsel von High auf Low bewirkt ein Einschalten des ersten 15 Hilfsschaltelements S3, wodurch wieder das Schaltsignal am Gateanschluss G des Wandlerschaltelements S1 auf das Bezugspotenzial MP gezogen wird; das Wandlerschaltelement S1 wird abgeschaltet. 20 Parallel dazu ist der Ausgang des Komparators 2 mit dem Gateanschluss eines als MOSFET ausgebildeten zweiten Hilfsschaltelements S4 verbunden. Der Sourceanschluss dieses Hilfsschaltelements S4 ist mit einer Referenzspannung und der Drainanschluss ist mit dem Strommesseingang I-SENSE des PWM-25 Controllers 1 verbunden. Zwischen Sourceanschluss und
Gateanschluss ist ein sechster Widerstand R6 angeordnet. An diesem sechsten Widerstand R6 fällt eine Steuerspannung des zweiten Hilfsschaltelements S4 ab, sobald der Ausgang des Komparators 2 von High auf Low wechselt. Ober das auf diese 30 Weise eingeschaltete zweite Hilfsschaltelement S4 wird der Strommesseingang I-SENSE der PWM-Controllers 1 mit einer Spannung beaufschlagt, welche die Toleranzobergrenze der internen Strombegrenzung übersteigt und somit zum Abschalten am Schaltsignalausgang OUT führt.
Es versteht sich von selbst, dass die für den Sperrwandler beschriebene Strombegrenzung mittels zusätzlichen Komparators 11 35 ···· *· ···· *· 200719606 ····· · ··· • · ····· t ·«
• · · ·#·· ···· · « I • · · · · · · · · *· »·· · · ·« ·· in gleicher Weise für alle anderen Wandertypen mit Current-Mode-Regelung umsetzbar ist. 12

Claims (10)

  1. #·»· ·· ·· « · * 200719606 ···*· ♦ ··· ·· ··#·· « ·« • · · ·♦·· ·««« « · « • · · · ····· ·· Mt · t t« tt Patentansprüche 1. Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers nach der 5 sogenannten Current-Mode-Regelung, wobei einem PWM-Controller (1) ein Strommesssignal zur Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte eines Wandlerschaltelements (Sl) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Strommesssignal proportionale Spannung mittels eines 10 Komparators (2) mit einer Vergleichsspannung verglichen wird und dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung das Wandlerschaltelement (Sl) ausgeschaltet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 15 dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des Komparators (2) anliegendes Signal, welches einen Strombegrenzungswert des PWM-Controllers (1) übersteigt, dem PWM-Controller (1) zur Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte des Wandlerschaltelements (Sl) zugeführt wird. 20
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des Komparators (2) anliegendes High-Signal einem Hilfsschaltelement (S2) zugeführt wird, welches ein 25 Steuersignal zur Ansteuerung des Wandlerschaltelements (Sl) in der Weise umschaltet, dass das Wandlerschaltelement (Sl) ausgeschaltet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 dass bei einer Überschreitung der Vergleichsspannung ein am Ausgang des Komparators (2) anliegendes Low-Signal einem ersten Hilfsschaltelement (S3) zugeführt wird, welches eine Steuerspannung zur Ansteuerung des Wandlerschaltelements (Sl) in der Weise umschaltet, dass das Wandlerschaltelement (Sl) 35 ausgeschaltet wird, und dass das Low-Signal zudem einem zweiten Hilfsschaltelement (S4) zugeführt wird, mittels welchem dem PWM-Controller (1) ein Hilfssignal, welches einen 13 ·· • · · ··#· 99 e · • e e • • 9 Φ s · • · e · • · ΦΦ • 1 e eeee ee ·· · 0 • e e • • « · · Φ e 99 99· • 9 99 • e 200719606 Strombegrenzunsgwert des PWM-Controllers (1) übersteigt, zur Bestimmung der Ausschaltzeitpunkte des Wandlerschaltelements (Sl) zugeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfssignal aus einer vom PWM-Controller (1) zur Verfügung gestellten Referenzspannung abgeleitet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 10 gekennzeichnet, dass die Vergleichsspannung mittels eines Spannungsteilers aus einer vom PWM-Controller (1) zur Verfügung gestellten Referenzspannung abgeleitet wird.
  7. 7. Schaltwandler zur Durchführung eines Verfahren nach einem 15 der Anspruch 1 bis 6, einen PWM-Controller (1) zur Ansteuerung eines Wandlerschaltelements (Sl) umfassend, wobei ein Strommesssignal zur Bestimmung der AbschaltZeitpunkte des Wandlerschaltelements (Sl) an einem Strommesseingang des PWM-Controllers (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein 20 Komparator (2) angeordnet ist, dessen erster Eingang mit einem Messpunkt, an dem eine zum Strommesssignal proportionalen Spannung anliegt, verbunden ist, dass der zweiter Eingang des Komparators (2) mit einer Vergleichspannungsquelle verbunden ist und dass am Ausgang 25 des Komparators (2) ein Ausgangssignals zum Abschalten des Wandlerschaltelements (Sl) anliegt.
  8. 8. Schaltwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Komparators (2) über eine Diode (Dl) 30 mit dem Strommesseingang (I-SENSE) des PWM-Controllers (1) verbunden ist.
  9. 9. Schaltwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am positiven Eingang des Komparators (2) die zum 35 Strommesssignal proportionale Spannung und am negativen Eingang des Komparators (2) die Vergleichspannung anliegt, und dass der Ausgang des Komparators (2) mit dem 14 ·· • · • · • · Ψ ·« · · • · · · • ···· • • ·· • ·· * · • ···· «« η · ♦ • • · • · • • · • ·· ·♦· · • ·· ·· 200719606 Steueranschluss eines Hilfsschaltelements (S2) zur ümschaltung eines dem Wandlerschaltelement (Sl) zugeführten Steuersignals verbunden ist.
  10. 10. Schaltwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am negativen Eingang des Komparators (2) die zum Strommesssignal proportionale Spannung und am positiven Eingang des Komparators (2) die Vergleichspannung anliegt, und dass der Ausgang des Komparators mit dem 10 Steueranschluss eines ersten Hilfsschaltelements (S3) zur Umschaltung eines dem Wandlerschaltelement (Sl) zugeführten Steuersignals verbunden ist und dass des Weiteren der Ausgang des Komparators (2) mit dem Steueranschluss eines zweiten Hilfsschaltelements (S4) zur Anschaltung einer 15 Referenzspannung an den Strommesseingang (I-SENSE) des PWM-Controllers (1) verbunden ist. 15
AT0207207A 2007-12-20 2007-12-20 Verfahren zum betreiben eines schaltwandlers AT506273B1 (de)

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