DE10060169A1 - Schaltnetzteil mit einem Resonanzwandler - Google Patents

Schaltnetzteil mit einem Resonanzwandler

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil, das folgende Merkmale aufweist: DOLLAR A - einen Resonanzwandler (RW) mit Eingangsklemmen (E1, E2) zum Anlegen einer Eingangsspannung (Uin), Ausgangsklemmen (A1, A2) zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung (Uout) und einem Steuereingang (E3), DOLLAR A - eine Vergleichereinheit (VA) mit einer ersten Eingangsklemme (EV1), der ein von der Ausgangsspannung (Uout) abhängiges Ausgangssignal (Sout) zugeführt ist, einer zweiten Eingangsklemme (EV2), der ein Referenzsignal (Sref) zugeführt ist, und mit einer Ausgangsklemme (AV) an der ein von einem Vergleich des Ausgangssignals (Sout) mit dem Referenzsignal (Sref) abhängiges Vergleichssignal (Sv) zur Verfügung steht, DOLLAR A - eine Wandlereinheit (WE) mit einer Eingangsklemme (EW) und einer Ausgangsklemme (AW), wobei die Ausgangsklemme (AW) an den Steuereingang (E3) des Resonanzwandlers (RW) angeschlossen ist, DOLLAR A - ein Noise-Shaping-Filter (NSF), das zwischen die Ausgangsklemme (AV) der Vergleichereinheit (VA) und die Eingangsklemme (EW) der Wandlereinheit (WE) geschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil mit ei­ nem Resonanzwandler.
Resonanzwandler weisen üblicherweise zwei Eingangsklemmen zum Anlegen einer Eingangsspannung, zwei Ausgangsklemmen zum Be­ reitstellen einer Ausgangsspannung und einen Resonanzschwing­ kreis, der im Takt seiner Resonanzfrequenz an die Eingangs­ spannung angeschlossen werden kann, auf. Eine Spule des Reso­ nanzschwingkreises ist dabei induktiv mit einer weiteren Spu­ le gekoppelt, die üblicherweise über eine Gleichrichteranord­ nung an die Ausgangsklemmen angeschlossen ist.
Der Resonanzschwingkreis nimmt dabei Energie auf, wenn er an die Eingangsspannung angeschlossen ist, und gibt die Energie anschließend über die zweite Spule an die Ausgangsklemmen ab. Zur Regelung des Ausgangssignals ist es bekannt, das Aus­ gangssignal, bzw. ein aus einem Vergleich des Ausgangssignal mit einem Referenzsignal resultierendes Signal, an einen Steuereingang des Resonanzwandlers zurückzukoppeln, wobei ei­ ne Steuerschaltung dem Resonanzschwingkreis abhängig von dem zurückgekoppelten Signal getaktet Energie zuführt oder den Resonanzschwingkreis gedämpft schwingen lässt. Die Taktfre­ quenz bei der getakteten Ansteuerung entspricht dabei in etwa der Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises.
Wird der Resonanzschwingkreis wenigstens annäherungsweise mit seiner Resonanzfrequenz angeregt, so wird diesem während der Dauer einer halben Periode seiner Resonanzfrequenz Energie über die Eingangsklemmen zugeführt. Die zugeführte Energie pro Periode ist dabei von dem Eingangswiderstand des Reso­ nanzwandlers an den Eingangsklemmen, der Eingangsspannung und der Periodendauer abhängig. Hierbei handelt sich um we­ nigstens annäherungsweise konstante Größen, oder wie bei dem Eingangswiderstand um eine Größe, die sich abhängig von einer an die Ausgangsklemme angeschlossenen Last im Vergleich zur Resonanzfrequenz nur langsam ändert. Dadurch wird dem Reso­ nanzschwingkreis, wenn er an die Eingangsklemmen angeschlos­ sen ist, pro halber Periodendauer jeweils ein gleiches Maß an Energie zugeführt. Der Leistungsfluss in den Resonanzwandler erfolgt damit in diskreten Energiepaketen.
Befindet sich die Ausgangsspannung nun beispielsweise knapp unterhalb des Sollwerts so überschreitet sie nach der nächs­ ten Periode, in der dem Resonanzschwingkreis Energie zuge­ führt wird, den Sollwert, wodurch während der nächsten Perio­ de keine Energie zugeführt wird und die Ausgangsspannung wie­ der fällt, bis wieder Energie zugeführt wird, usw. Dies kann nachteiligerweise zu einer stark schwankenden Ausgangsspan­ nung führen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltnetz­ teil mit einem Resonanzwandler zur Verfügung zu stellen, bei dem eine möglichst konstante Ausgangsspannung zur Verfügung steht.
Diese Ziel wird durch ein Schaltnetzteil gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Schaltnetzteil weist einen Resonanzwand­ ler mit Eingangsklemmen zum Anlegen einer Eingangsspannung, Ausgangsklemmen zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung und einem Steuereingang auf. Des weiteren ist eine Vergleichera­ nordnung vorgesehen mit einer ersten Eingangsklemme, der ein von der Ausgangsspannung abhängiges Ausgangssignal zugeführt ist, einer zweiten Eingangsklemme, der ein Referenzsignal zu­ geführt ist, und mit einer Ausgangsklemme an der ein von ei­ nem Vergleich des Ausgangssignals mit dem Referenzsignal abhängiges Vergleichssignal zur Verfügung steht. Eine Wandler­ einheit, die eine Eingangsklemme und eine Ausgangsklemme auf­ weist, ist mittels der Ausgangsklemme an den Steuereingang des Resonanzwandlers angeschlossen. Zwischen die Ausgangs­ klemme der Vergleichereinheit und die Eingangsklemme der Wandlereinheit ist bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil zudem ein Noise-Shaping-Filter geschaltet.
Die Wandlereinheit stellt ein Regelsignal Signal zur Verfü­ gung nach dessen Maßgabe der Resonanzschwingkreis über eine Schaltereinheit getaktet an die Eingangsspannung angelegt wird oder gedämpft ausschwingt. Das Noise-Shaping-Filter führt unter anderem eine Mittelung des Vergleichssignals durch, wodurch das der Wandlereinheit zugeführte Signal, aus dem die Wandlereinheit das Regelsignal generiert, nicht nur eine Information bezüglich des Momentanwertes der Ausgangs­ spannung, bzw. deren Abweichung von einem Sollwert, sondern auch eine Information über einen längeren zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung, bzw. deren Abweichung von einem Soll­ wert, aufweist. Schwankungen der Ausgangsspannung, die daraus resultieren, dass die Energiezuführung zu dem Resonanzwandler nur in diskreten Energiepaketen erfolgen kann, sind dadurch gemindert.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist das Noise-Shaping-Filter wenigstens einen ersten Integrierer auf. Vorzugsweise weist das Noise-Shaping-Filter wenigstens einen ersten Integrierer und einen dem ersten Integrierer nachge­ schalteten zweiten Integrierer auf. Ein Eingangssignal des Noise-Shaping-Filter sowie Ausgangssignale der Integrierer werden dabei mittels einer Additionseinheit zusammengefasst und das daraus resultierende Summensignal steht als Ausgangs­ signal des Noise-Shaping-Filters zur Verfügung. Vorzugsweise besitzen die zwei Integrierer des Noise-Shaping-Filters un­ terschiedliche Zeitkonstanten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Resonanzwandler eine an dessen Eingangsklemmen ange­ schlossene Schaltereinheit und einen an die Schaltereinheit angeschlossenen Resonanzschwingkreis aufweist, wobei der Re­ sonanzschwingkreis induktiv an die Ausgangsklemme gekoppelt ist. Die Schaltereinheit weist dabei vorzugsweise eine zwi­ schen die Eingangsklemmen geschaltete Reihenschaltung eines ersten und zweiten Schalters auf, wobei der Resonanzschwing­ kreis parallel zu dem zweiten Schalter geschaltet ist.
Zur induktiven Kopplung des Resonanzschwingkreises an die Ausgangsklemmen ist gemäß einer Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Schaltnetzteiles vorgesehen, dass die Spule des Resonanzschwingkreises eine Primärspule eines Transformators ist, der eine Sekundärspule aufweist, die an die Ausgangs­ klemmen angeschlossen ist. Dabei ist vorzugsweise eine Gleichrichteranordnung zwischen die Sekundärspule und die Ausgangsklemmen geschaltet.
Zur Ansteuerung des ersten und zweiten Schalters der Schal­ tereinheit in dem Resonanzwandler ist eine Ansteuereinheit mit einer ersten Ausgangsklemme zur Ansteuerung des ersten Schalters und einer zweiten Ausgangsklemme zur Ansteuerung des zweiten Schalters vorgesehen. Einer Eingangsklemme der Ansteuereinheit ist dabei das Ausgangssignal der Wandlerein­ heit zugeführt. Die Ansteuereinheit ist derart ausgebildet, dass sie den Resonanzschwingkreis nach Maßgabe des Ausgangs­ signals der Wandlereinheit getaktet an die Eingangsspannung anlegt oder den Resonanzschwingkreis gedämpft schwingen lässt. Die Taktfrequenz, mit welcher der Resonanzschwingkreis getaktet an die Eingangsspannung angelegt wird, entspricht wenigstens annäherungsweise der Resonanzfrequenz des Reso­ nanzschwingkreises.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Schalt­ netzteils mit einem Resonanzwandler und einem Rück­ kopplungszweig, in welchem ein Noise-Shaping-Filter angeordnet ist,
Fig. 2 Schaltnetzteil gemäß Fig. 1 mit detaillierteren Darstellungen von Ausführungsformen des Resonanz­ wandlers und des Noise-Shaping-Filters.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Signale mit gleicher Bedeutung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltnetzteils mit einem Resonanzwandler RW, der Eingangs­ klemmen E1, E2 zum Anlegen einer Eingangsspannung Uin und Ausgangsklemmen A1, A2 zum Bereitstellen einer Ausgangsspan­ nung Uout aufweist. Der Resonanzwandler RW weist außerdem ei­ nen Steuereingang E3 auf, an welchem ein Regelsignal Sw an­ liegt. Das Schaltnetzteil weist weiterhin eine Vergleichera­ nordnung VA mit einer ersten Eingangsklemme EV1 und einer zweiten Eingangsklemme EV2 auf, wobei die erste Eingangsklem­ me EV1 zur Zuführung eines von der Ausgangsspannung Uout abhängigen Signals Sout in dem Beispiel gemäß Fig. 1 direkt an die erste Ausgangsklemme A1 angeschlossen ist. Zwischen die zweite Ausgangsklemme A2 des Resonanzwandlers RW und die zweite Eingangsklemme EV2 der Vergleicheranordnung VA ist ei­ ne Referenzspannungsquelle Uref geschaltet. Der zweiten Ein­ gangsklemme EV2 der Vergleicheranordnung VA ist damit ein Re­ ferenzsignal Sref zugeführt, dessen Bezugspunkt die zweite Ausgangsklemme A2 ist. An einer Ausgangsklemme AV der Vergleicheranordnung VA steht ein Vergleichssignal Sv zur Verfügung, welches von einem Vergleich des Signals Sout mit dem Referenzsignal Sref abhängig ist. Dieses Vergleichssignal Sv ist einer Eingangsklemme EN eines Noise-Shaping-Filters NSF zugeführt, das eine Ausgangsklemme AN aufweist, die an eine Eingangsklemme EW einer Wandlereinheit WE angeschlossen ist. Am Ausgang dieser Wandlereinheit WE steht das Regelsig­ nal Sw zur Verfügung, welches dem Regeleingang E3 des Reso­ nanzwandlers RW zugeführt ist.
Aufgabe des Schaltnetzteils ist es, aus der Eingangsspannung Uin eine Ausgangsspannung Uout zu Erzeugen, die unabhängig von Schwankungen der Eingangsspannung Uin und von Schwankun­ gen einer an die Ausgangsklemmen A1, A2 anschließbaren Last Rl wenigstens annäherungsweise konstant ist.
In dem Resonanzwandler RW ist dazu eine Schaltereinheit SE vorgesehen, die an die Eingangsklemmen E1, E2 und den Re­ geleingang E3 angeschlossen ist. Des weiteren ist ein an die Schaltereinheit angeschlossener Resonanzschwingkreis RS vor­ handen, der induktiv an die Ausgangsklemmen A1, A2 gekoppelt ist. Zur induktiven Kopplung ist ein Transformator Tr vorge­ sehen, wobei eine Primärspule Lp des Transformators Tr an den Resonanzschwingkreis RS angeschlossen ist und wobei eine Se­ kundärspule Ls des Transformators Tr über eine Gleichrichter­ anordnung GLR an die Ausgangsklemmen A1, A2 angeschlossen ist.
Die Schaltereinheit SE ist derart ausgebildet, dass sie den Resonanzschwingkreis RS getaktet nach Maßgabe des Regelsig­ nals Sw an die Eingangsspannung Uin anlegt oder den Resonanz­ schwingkreis RS gedämpft schwingen lässt.
Zur Bereitstellung des Regelsignals Sw ist ein Rückkopplungs­ zweig mit der Vergleicheranordnung VA, dem Noise-Shaping- Filter NSF und der Wandlereinheit WE vorgesehen. Die Wandler­ einheit WE erzeugt dabei vorzugsweise ein zweiwertiges Sig­ nal, wobei der Resonanzschwingkreis RS getaktet an die Ein­ gangsspannung Uin angelegt wird, wenn das Regelsignal Sw ei­ nen ersten Signalpegel annimmt und wobei die Schaltereinheit SE den Resonanzschwingkreis RS gedämpft schwingen lässt, wenn das Regelsignal Sw einen zweiten Signalpegel annimmt.
Wird der Resonanzschwingkreis RS über die Schaltereinheit SE getaktet mit einer Frequenz, die wenigstens annäherungsweise der Resonanzfrequenz des Resonanzschwingkreises entspricht, an die Eingangsspannung Uin angelegt, so wird dem Resonanz­ schwingkreis RS mit jeder Schwingungsperiode eine diskrete Energiemenge zugeführt, die unter anderem von der Eingangs­ spannung Uin, der Resonanzfrequenz und einem an den Eingangs­ klemmen E1, E2 messbaren Eingangswiderstand Rin des Resonanz­ wandlers RW abhängig ist. Die Energieaufnahme des Resonanz­ wandlers RW kann damit nur getaktet mit diskreten Energiepak­ ten erfolgen. Um zu verhindern, dass die Ausgangsspannung U­ out bedingt durch diese nur in diskreten Energiepaketen mög­ liche Energieaufnahme starken Schwankungen unterliegt, ist in dem Rückkopplungszweig das Noise-Shaping-Filter NSF vorgese­ hen. Das Noise-Shaping-Filter NSF mittelt das aus dem Ver­ gleich des Ausgangssignals Sout mit dem Referenzsignal Sref resultierende Vergleichssignal Sv über eine vorgegebene Zeit und stellt das gefilterte Signal der Wandlereinheit WE zur Bereitstellung des Regelsignals Sw zur Verfügung. Aufgrund der Mittelung des Vergleichssignals Sv in dem Noise-Shaping- Filter NSF ist indem Regelsignal Sw, nach dessen Maßgabe ei­ ne Energieaufnahme in diskreten Energiepaketen oder keine E­ nergieaufnahme des Resonanzschwingkreises RS erfolgt, nicht nur die Information bezüglich des Momentanwertes der Aus­ gangsspannung Uout, sondern auch eine Information über das Verhalten der Ausgangsspannung Uout während einer vorgegebe­ nen vergangenen Zeitdauer enthalten. Das Noise-Shaping-Filter NSF hebt dabei hohe Frequenzanteile des Vergleichssignals Sv an und senkt tiefe Frequenzanteile des Vergleichssignals Sv ab.
Fig. 2 zeigt das Schaltnetzteil gemäß Fig. 1 mit beispiel­ haften Ausführungsformen des Resonanzwandlers RW, des Noise- Shaping-Filters NSF, der Vergleicheranordnung VA und der Wandlereinheit WE.
Die Schaltereinheit SE des Resonanzwandlers RW weist in dem Ausführungsbeispiel eine Reihenschaltung eines ersten und zweiten Schalters 51, 52 zwischen den Eingangsklemmen E1, E2 auf, die durch eine Ansteuereinheit AE angesteuert sind. Hierzu ist ein Steuereingang des ersten Schalters 51 an eine erste Ausgangsklemme AA1 der Ansteuereinheit AE und ein Steu­ ereingang des zweiten Schalters 52 an eine Ausgangsklemme AA2 der Ansteuereinheit AE angeschlossen. Parallel zu dem zweiten Schalter 52 ist ein Resonanzschwingkreis geschaltet, der in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 eine Reihenschaltung einer Spule Lp und eines Kondensators C aufweist. Die Spule Lp ist eine Primärspule eines Transformators Tr, wobei eine Sekundärspule Ls dieses Transformators Tr induktiv an die Primärspule Lp gekoppelt und über eine Gleichrichteranordnung GLR mit einem nachgeschalteten Kondensator C2 an die Aus­ gangsklemmen A1, A2 angeschlossen ist.
Die Vergleicheranordnung VA besteht in dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 2 aus einem Komparator, welcher das Aus­ gangsspannungssignal Sout mit dem Referenzsignal Sref ver­ gleicht.
Das der Vergleicheranordnung VA nachgeschaltete Noise- Shaping-Filter NSF weist in dem Ausführungsbeispiel einen ersten Integrierer IT1 auf, dessen Eingang an die Eingangs­ klemme EN des Noise-Shaping-Filter NSF angeschlossen ist. Dem ersten Integrierer IT1 ist ein zweiter Integrierer IT2 nach­ geschaltet, wobei ein Ausgangssignal des ersten Integrierers IT1 einem Eingang des zweiten Integrierers IT2 und wobei ein Ausgangssignal des zweiten Integrierers IT2 einem Addierer ADD zugeführt ist. Diesem Addierer ist neben dem Ausgangssig­ nal des zweiten Integrierers IT2 das Eingangssignal des zwei­ ten Integrierers IT2 und das Eingangssignal des ersten In­ tegrierers IT1 zugeführt. Ein am Ausgang des Addierers ADD anliegendes Signal bildet ein Ausgangssignal Sn des Filters, welches der nachgeschalteten Wandlereinheit WE zugeführt ist.
Diese Wandlereinheit WE ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 als Komparator ausgebildet, wobei das Filterausgangs­ signal Sn einer ersten Eingangsklemme EW1 zugeführt ist und wobei eine zweite Eingangsklemme EW2 der Wandlereinheit WE an ein Bezugspotential angeschlossen ist, auf welches auch das Filterausgangssignal bezogen ist. Ein Ausgangssignal des als Wandlereinheit WE dienenden Komparators nimmt einen oberen Signalpegel an, wenn das Filterausgangssignal Sn größer als das Bezugspotential ist und das Ausgangssignal Sw des als Wandlereinheit WE dienenden Komparators nimmt einen unteren Signalpegel an, wenn das Filterausgangssignal Sn kleiner als das Bezugspotential ist.
Die Ansteuereinheit AE steuert den ersten und zweiten Schal­ ter S1, S2 abhängig von dem am Steuereingang E3 anliegenden Regelsignals Sw an. Ist das Ausgangssignal Uout im Mittel kleiner als das Referenzsignal Sref so ist das Filteraus­ gangssignal Sn größer als das Bezugspotential und das Aus­ gangssignal Sw der Wandlereinheit WE nimmt einen oberen Sig­ nalpegel an. Bei zu kleiner Ausgangsspannung Uout muss dem Resonanzwandler RW Energie zugeführt werden, das heißt die Ansteuereinheit AE steuert den ersten und zweiten Schalter S1, S2 derart an, dass der Resonanzschwingkreis Lp, C getak­ tet mit seiner Resonanzfrequenz an die Eingangsspannung Uin angelegt wird. Dazu wird während einer halben Periodendauer der Schalter S1 geschlossen und der Schalter S2 geöffnet, um dem Resonanzschwingkreis Energie zuzuführen. Anschließend wird für den Rest der Periode der Schalter S1 geöffnet und der Schalter S2 geschlossen.
Ist die Ausgangsspannung Uout im Mittel zu groß, so nimmt das Regelsignal Sw einen unteren Signalpegel an, wobei in diesem Fall dem Resonanzwandler RW keine Energie zugeführt werden soll. Die Ansteuereinheit AE steuert den zweiten Schalter S2 dann dauerhaft an, während der erste Schalter S1 geöffnet ist. Der Resonanzschwingkreis Lp, C schwingt dann mit seiner Resonanzfrequenz aus, bis die Ausgangsspannung Uout wieder abgesunken ist und dem Resonanzschwingkreis Lp, C wieder ge­ taktet Energie zugeführt wird.
Bedingt durch das Noise-Shaping-Filter, welches das Ver­ gleichssignal Sv unter anderem integriert, wird bei der durch die Wandlereinheit durchgeführten Entscheidung, ob dem Reso­ nanzschwingkreis Lp, C Energie zugeführt werden soll oder nicht, nicht nur der momentane Wert der Ausgangsspannung U­ out, sondern auch der Verlauf der Ausgangsspannung Uout wäh­ rend eines vergangenen Zeitraums berücksichtigt, wobei dieser vergangene Zeitraum von den Zeitkonstanten der Integrierer IT1, IT2 abhängig ist, wobei die beiden Integrierer vorzugs­ weise unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen.
Die durch das Noise-Shaping-Filter NSF bedingte längerfristi­ ge Betrachtung des Ausgangssignals Uout bei der Entscheidung, ob dem Resonanzschwingkreis RS Energie zugeführt wird oder nicht, hilft die durch die Energiezuführung in diskreten E­ nergiepaketen bei Resonanzwandlern nach dem Stand der Technik hervorgerufenen Schwankungen des Ausgangssignals Uout bei dem erfindungsgemäßen Schaltnetzteil zu verhindern.
Bezugszeichenliste
A1, A2 Ausgangsklemmen des Resonanzwandlers
AA1, AA2 Ausgangsklemmen der Ansteuereinheit
ADD Addierer
AE Ansteuereinheit
AN Ausgangsklemme des Noise-Shaping-Filters
E1, E2 Eingangsklemmen des Resonanzwandlers
E3 Steuereingang
EN Eingangsklemme des Noise-Shaping-Filters
EV1, EV2 Eingangsklemmen der Vergleicheranordnung
EW Eingangsklemme der Wandlereinheit
GLR Gleichrichteranordnung
IT1, IT2 Integrierer
Lp Primärspule eines Transformators
Ls Sekundärspule eines Transformators
NSF Noise-Shaping-Filter
Rin Eingangswiderstand
Rl Last
RS Resonanzschwingkreis
RW Resonanzwandler
S1, S2 Schalter
SE Schaltereinheit
Sout Ausgangsspannungssignal
Sref Referenzsignal
Sv Ausgangssignal der Vergleicheranordnung
Sv Vergleichssignal
Sw Ausgangssignal der Wandlereinheit
Tr Transformator
Uin Eingangsspannung
Uout Ausgangsspannung
Uref Referenzspannungsquelle
VA Vergleicheranordnung
WE Wandlereinheit

Claims (12)

1. Schaltnetzteil, das folgende Merkmale aufweist:
einen Resonanzwandler (RW) mit Eingangsklemmen (E1, E2) zum Anlegen einer Eingangsspannung (Uin), Ausgangsklemmen (A1, A2) zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung (Uout) und einem Steuereingang (E3),
eine Vergleichereinheit (VA), mit einer ersten Eingangs­ klemme (EV1) der ein von der Ausgangsspannung (Uout) abhängi­ ges Ausgangssignal (Sout) zugeführt ist, einer zweiten Ein­ gangsklemme (EV2), der ein Referenzsignal (Sref) zugeführt ist, und mit einer Ausgangsklemme (AV) an der ein von einem Vergleich des Ausgangssignals (Sout) mit dem Referenzsignal (Sref) abhängiges Vergleichssignal (Sv) zur Verfügung steht,
eine Wandlereinheit (WE) mit einer Eingangsklemme (EW) und einer Ausgangsklemme (AW), wobei die Ausgangsklemme (AW) an den Steuereingang (E3) des Resonanzwandlers (RW) angeschlos­ sen ist,
ein Noise-Shaping-Filter (NSF), das zwischen die Ausgangs­ klemme (AV) der Vergleichereinheit (VA) und die Eingangsklem­ me (EW) der Wandlereinheit (WE) geschaltet ist.
2. Schaltnetzteil nach Anspruch 1, bei dem am Ausgang (AW) der Wandlereinheit (WE) ein zweiwertiges Signal (Sw) zur Ver­ fügung steht.
3. Schaltnetzteil nach Anspruch 1 oder 3, bei dem das Noise- Shaping-Filter wenigstens einen ersten Integrierer (IT1) auf­ weist.
4. Schaltnetzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Noise-Shaping-Filter einen ersten Integrierer (IT1) und einen dem ersten Integrierer (IT1) nachgeschalteten zweiten Integrierer aufweist.
5. Schaltnetzteil nach Anspruch 4, bei dem die Integrierer (IT1, IT2) unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen.
6. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Resonanzwandler (RW) eine an die Eingangsklemmen (EK1, EK2) angeschlossene Schaltereinheit (SE) und einen an die Schaltereinheit angeschlossenen Resonanzschwingkreis (RS) aufweist, wobei der Resonanzschwingkreis induktiv an die Aus­ gangsklemmen (A1, A2) angeschlossen ist.
7. Schaltnetzteil nach Anspruch 6, bei dem die Schalterein­ heit (SE) eine zwischen die Eingangsklemmen (EK1, EK2) ge­ schaltete Reihenschaltung eines ersten und zweiten Schalters (S1, S2) aufweist und bei dem der Resonanzschwingkreis (RS) parallel zu dem zweiten Schalter (S2) geschaltet ist.
8. Schaltnetzteil nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Reso­ nanzschwingkreis eine Reihenschaltung einer Spule (Lp) und eines Kondensators (C) aufweist.
9. Schaltnetzteil nach Anspruch 8, bei dem die Spule (Lp) ei­ ne Primärspule eines Transformators (Tr) ist, der eine Sekun­ därspule (Ls) aufweist, die an die Ausgangsklemmen (A1, A2) angeschlossen ist.
10. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem eine Gleichrichteranordnung (GLR) zwischen den Reso­ nanzschwingkreis (RS) und die Ausgangsklemmen (A1, A2) ge­ schaltet ist.
11. Schaltnetzteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schaltereinheit (SE) eine Ansteuereinheit (AE) mit einer ersten Ausgangsklemme (AA1) zur Ansteuerung des er­ sten Schalters (S1), mit einer zweiten Ausgangsklemme (AA2) zur Ansteuerung des zweiten Schalters (S2) und mit einer Ein­ gangsklemme zur Zuführung eines Ausgangssignals (Sw) der Wandlereinheit (WE) aufweist.
12. Schaltnetzteil nach Anspruch 11, bei dem die Ansteuerein­ heit dazu ausgebildet ist, den Resonanzschwingkreis nach Maß­ gabe des Ausgangssignals (Sw) der Wandlereinheit (WE) getak­ tet an die Eingangsspannung (Uin) anzulegen.
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DE102004035248B4 (de) * 2004-07-21 2011-08-18 Puls GmbH, 81925 Resonanzwandler

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