DE10112039A1

DE10112039A1 - Providing supply voltage to load involves setting output currents of voltage supply modules depending on current measurement signal of one module selected as reference current signal

Info

Publication number: DE10112039A1
Application number: DE2001112039
Authority: DE
Inventors: Alfred Hesener
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-10-02

Abstract

The method involves using at least two voltage supply modules (PS1-n) whose outputs are connected in parallel and detecting the output currents (I1-n) of the modules, providing corresponding current measurement signals, selecting a of a module as a reference signal for the other modules and setting the output current of the other modules depending on the reference current signal (SI). Independent claims are also included for the following: a voltage supply arrangement and a voltage supply module.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereit stellung einer Versorgungsspannung für eine Last bzw. zur Be reitstellung einer für die Last erforderlichen elektrischen Leistung. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Spannungs versorgungsanordnung.The present invention relates to a ready method setting a supply voltage for a load or for loading provision of an electrical required for the load Power. The invention further relates to a voltage supply arrangement.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Span nungsversorgung einer Last unter Verwendung mehrerer gleich artig aufgebauter Spannungsversorgungsmodule.The invention particularly relates to a method for chip removal Power supply of one load using several of the same well-designed power supply modules.

Zur Versorgung einer Last mit einer hohen Leistungsaufnahme, das heißt mit einer hohen Stromaufnahme bei einer gegebenen Ausgangsspannung, können mehrere Spannungsversorgungsanord nungen, insbesondere Schaltwandler, die jeweils einen Teil der erforderlichen Leistung, bzw. des erforderlichen Stromes liefern, nicht ohne weiteres parallel geschaltet werden. Auf grund unweigerlich vorhandener geringer Unterschiede zwischen den Ausgangsspannungen der parallel geschalteten Spannungs versorgungsanordnungen Schaltwandler würde die Spannungsver sorgungsanordnung mit der größten Ausgangsspannung unweiger lich den größten Ausgangsstrom zur Verfügung stellen. Dies kann zu einer Zerstörung dieser Spannungsversorgungsanordnung führen, während die anderen Spannungsversorgungsanordnungen unter Umständen weit unterhalb ihrer zulässigen Belastung be trieben werden.To supply a load with a high power consumption, that is, with a high current draw for a given Output voltage, can have multiple power supply arrangement tions, in particular switching converters, each a part the required power or current deliver, not easily connected in parallel. on due to inevitably small differences between the output voltages of the voltage connected in parallel supply arrangements switching converters would the voltage ver supply arrangement with the greatest output voltage inevitably Lich provide the largest output current. This can destroy this power supply arrangement lead while the other power supply arrangements possibly far below their permissible load be driven.

Sollen mehrere Spannungsversorgungsanordnungen zur Spannungs versorgung einer Last verwendet werden, so werden bislang zentrale Steuereinheiten eingesetzt, die die Ausgangsleistun gen der einzelnen Spannungsversorgungsanordnungen überwachen und die Ausgangsleistungen gegebenenfalls nachregeln, um eine gleichmäßige Verteilung der für die Last erforderliche Leistung auf die einzelnen Spannungsversorgungsanordnungen zu er reichen.Are several voltage supply arrangements for voltage supply of a load are used so far central control units are used, the output power monitor against the individual voltage supply arrangements and adjust the output power if necessary to achieve a even distribution of the power required for the load to the individual power supply arrangements pass.

Wegen der aufwendigen Überwachung und Regelung mittels einer zentralen Schaltung finden mehrere parallel geschaltete Span nungsversorgungsanordnungen zur Versorgung einer Last bislang kaum Verwendung. Stattdessen wird üblicherweise nur eine Spannungsversorgungsanordnung zur Versorgung einer Last ver wendet, die in der Lage ist, die geforderte Ausgangsleistung zur Verfügung zu stellen. Dabei sind unter Umständen aufwen dige Kühlmaßnehmen vorzusehen, um eine Überhitzung der Span nungsversorgungsanordnung zu verhindern.Because of the complex monitoring and regulation using a central circuit find several parallel connected span Power supply arrangements for supplying a load so far little use. Instead, usually only one Power supply arrangement for supplying a load ver applies, which is capable of the required output power to provide. Under certain circumstances, this is an expense cooling measures to prevent the chip from overheating prevent supply arrangement.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Be reitstellung einer Ausgangsspannung, bzw. einer Ausgangslei stung, für eine Last unter Verwendung mehrerer parallel ge schalteter Spannungsversorgungsmodule zur Verfügung zu stel len. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es des weiteren, ein Spannungsversorgungsmodul zur Verfügung stellen, das mit an deren gleichartigen Spannungsversorgungsmodulen zur Versor gung einer Last parallel geschaltet werden kann, ohne dass eine zentrale Ansteuerschaltung erforderlich ist, so dass die oben genannten Nachteile nicht auftreten.The aim of the present invention is to provide a method for loading provision of an output voltage or an output line for a load using several in parallel switched voltage supply modules available len. The aim of the present invention is furthermore a Provide power supply module that with their similar power supply modules to the utility load can be connected in parallel without a central control circuit is required so that the disadvantages mentioned above do not occur.

Dieses Ziel wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.This goal is achieved through a process according to the characteristics of the Claim 1 and by a device according to the features of claim 7 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, wenigstens zwei Spannungsversorgungsmodule parallel zu schalten, deren Aus gangsströme zu erfassen, Strommesssignale, die von den Aus gangsströmen abhängig sind, zur Verfügung zu stellen und ein Strommesssignal eines Spannungsversorgungsmoduls als Refe renzstromsignal für die anderen Spannungsversorgungsmodule auszuwählen. Dabei werden die Ausgangsströme der anderen Spannungsversorgungsmodule abhängig von dem Referenzstromsig nal eingestellt, um sicherzustellen, dass alle Spannungsversorgungsmodule annäherungsweise die gleiche Leistung abgeben.The method according to the invention provides for at least two To connect voltage supply modules in parallel, their off to detect current currents, current measurement signals from the off supply currents are dependent and available Current measurement signal of a voltage supply module as Refe limit current signal for the other voltage supply modules select. In doing so, the output currents of the others Power supply modules depending on the reference current signal nal set to ensure that all power supply modules deliver approximately the same power.

Als Referenzstromsignal wird vorzugsweise das größte Strom messsignal ausgewählt, wobei das Referenzstromsignal ständig oder in regelmäßigen Zeitabständen mit den Strommesssignalen der Spannungsversorgungsmodule verglichen wird, um das größte Strommesssignal als Referenzstromsignal auszuwählen.The largest current is preferably used as the reference current signal Measurement signal selected, the reference current signal constantly or at regular intervals with the current measurement signals of the power supply modules is compared to the largest Select current measurement signal as reference current signal.

Die Parallelschaltung mehrere "kleiner" Spannungsversorgungs module gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, die jeweils ei nen Teil der erforderlichen Leistung zur Verfügung stellen, bietet mehrere Vorteile:
Erstens, die bei den einzelnen "kleinen" Spannungsversor gungsmodulen anfallende Verlustwärme ist kleiner als die ei ner entsprechenden "großen" Spannungsversorgungsanordnung, deren Ausgangsleistung der Summe der Ausgangsleistungen der parallelen Spannungsversorgungsmodule entspricht. Die Ver lustwärme verteilt sich auf mehrere Spannungsmodule, was die Abfuhr der Verlustwärme und den Schutz der einzelnen Span nungsversorgungsmodule vor Überhitzung erleichtert.The parallel connection of several "small" voltage supply modules according to the method according to the invention, each of which provides a part of the required power, offers several advantages:
First, the loss heat generated in the individual “small” voltage supply modules is smaller than the corresponding “large” voltage supply arrangement, the output power of which corresponds to the sum of the output powers of the parallel voltage supply modules. The waste heat is distributed over several voltage modules, which facilitates the dissipation of the waste heat and the protection of the individual voltage supply modules against overheating.

Zweitens, für Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit einer Spannungsversorgungsanordnung ge fordert ist, kann auf einfache Weise Redundanz erzeugt wer den, indem mehr Spannungsversorgungsmodule parallel geschal tet werden, als für die Versorgung der Last zunächst erfor derlich ist. Bei Ausfall einer oder mehrerer der parallel ge schalteten Spannungsversorgungsmodule halten die noch intak ten anderen Spannungsversorgungsmodule die Versorgung der Last aufrecht, wobei sich deren Ausgangsströme entsprechen erhöhen.Second, for applications where high demands are placed on the reliability of a voltage supply arrangement ge redundancy can be easily created by switching more voltage supply modules in parallel be required as initially required for supplying the load is such. If one or more of the parallel ge switched voltage supply modules keep them intact the other power supply modules Load upright, with their output currents corresponding increase.

Drittens, über die Anzahl der verwendeten Spannungsversor gungsmodule kann eine aus mehreren parallelen Spannungsver sorgungsmodulen bestehende Spannungsversorgungsanordnung ein fach an unterschiedliche Erfordernisse angepasst werden. Third, about the number of voltage suppliers used supply modules can be one of several parallel voltage converters supply modules existing power supply arrangement can be adapted to different requirements.

Und viertens, die Reaktionszeit der Gesamtanordnung kann ein facher optimiert werden, da hierzu die Reaktionszeit der pa rallel geschalteten, die Spannungsversorgungsanordnung bil denden Spannungsversorgungsmodule optimiert werden muss, was leichter als bei einer einzigen Spannungsversorgungsanordnung mit hoher Leistungsabgabe ist.And fourth, the overall assembly response time can be one can be optimized more often since the reaction time of the pa connected in parallel, the voltage supply arrangement bil The power supply modules must be optimized, which lighter than with a single power supply arrangement with high power output.

Zur Einstellung der Ausgangsspannung, die von den einzelnen Spannungsversorgungsmodulen geliefert werden soll, ist den Spannungsversorgungsmodulen ein Referenzspannungssignal zuge führt, das extern erzeugt werden kann, oder das von einer Re ferenzspannungsquelle in einer der Spannungsversorgungsmodule erzeugt und den anderen Spannungsversorgungsmodulen als Span nungsreferenz zugeführt wird.To set the output voltage by the individual Power supply modules to be delivered is the Voltage supply modules a reference voltage signal leads that can be generated externally, or that of a Re Reference voltage source in one of the voltage supply modules generated and the other power supply modules as span supply reference is supplied.

Die Einstellung bzw. Änderung des Ausgangsstromes in einem Spannungsversorgungsmodul abhängig von einem Vergleich des Referenzstromsignals mit dem jeweiligen Strommesssignals er folgt über die Ausgangsspannung des jeweiligen Spannungsver sorgungsmoduls. Ist der von einem Spannungsversorgungsmodul abgegebene Strom im Vergleich zu dem Referenzstrom zu gering, so wird die Ausgangsspannung des Spannungsversorgungsmodul angehoben. Ist der von einem Spannungsversorgungsmodul abge gebene Strom im Vergleich zu dem Referenzstrom zu groß, so wird die Ausgangsspannung des Spannungsversorgungsmoduls ab gesenkt und das ermittelte Strommesssignal wird Referenz stromsignal, um auch die Stromabgabe der anderen Spannungs versorgungsmodule anzuheben. Das Referenzspannungssignal legt dabei die Höhe der Ausgangsspannung grundsätzlich fest, wobei Abweichungen in den Ausgangsspannungen der einzelnen Span nungsversorgungsmodule durch einen Vergleich des jeweiligen Strommesssignals mit dem Referenzstromsignal nachgeregelt werden.The setting or change of the output current in one Power supply module depending on a comparison of the Reference current signal with the respective current measurement signal follows via the output voltage of the respective voltage ver supply module makes. Is that from a power supply module current given is too low compared to the reference current, so the output voltage of the power supply module raised. Is that removed from a power supply module given current too large compared to the reference current, so the output voltage of the power supply module will decrease is reduced and the determined current measurement signal becomes a reference current signal to also output the current of the other voltage lifting supply modules. The reference voltage signal sets the level of the output voltage is generally fixed, whereby Deviations in the output voltages of the individual chips power supply modules by comparing the respective Current measurement signal readjusted with the reference current signal become.

Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeig netes Spannungsversorgungsmodul, das heißt ein mit weiteren gleichartigen Spannungsversorgungsmodul parallel schaltbares Spannungsversorgungsmodul, weist eine erste Eingangsklemme zur Zuführung bzw. Abgabe des Referenzstromsignal, eine Strommessanordnung zur Bereitstellung eines von dem Ausgangs strom abhängigen Strommesssignals und eine an eine Versor gungsspannung angeschlossene Wandlereinheit auf.Suitable for carrying out the method according to the invention netes power supply module, that is one with others similar power supply module can be connected in parallel Power supply module, has a first input terminal for supplying or delivering the reference current signal, a Current measuring arrangement for providing one of the output current-dependent current measurement signal and one to a supplier connected converter unit.

Als Wandlereinheit finden insbesondere Schaltwandler, wie Buck-Converter, Boost-Converter, freischwingende oder festge taktete Schaltnetzteile oder dergleichen, Anwendung, die dazu ausgebildet sind, aus einer Versorgungsspannung eine Aus gangsspannung abhängig von einem Einstellsignal zur Verfügung zu stellen. Das Einstellsignal bestimmt dabei die Höhe der Ausgangsspannung. Dieses Einstellsignal wird bei dem erfin dungsgemäßen Spannungswandler aus einem Referenzspannungssig nal, das intern erzeugt oder von extern zugeführt sein kann, und abhängig von einem Vergleich des Strommesssignals mit dem Referenzstromsignal gebildet. Dazu ist eine Vergleicheranord nung vorhanden, die ein Differenzsignal bereitstellt, das von der Differenz zwischen dem Strommesssignal und dem Stromrefe renzsignal abhängig ist. Dieses Differenzsignal wird durch eine Verknüpfungsschaltung mit dem Spannungsreferenzsignal zur Bildung des Einstellsignals verknüpft.Switching converters such as Buck converter, boost converter, free-floating or fixed clocked switching power supplies or the like, application that are formed, an off from a supply voltage available depending on a setting signal to deliver. The setting signal determines the level of the Output voltage. This setting signal is invented voltage converter according to the invention from a reference voltage sig nal, which can be generated internally or supplied externally, and depending on a comparison of the current measurement signal with the Reference current signal formed. There is a comparator arrangement for this voltage is present, which provides a difference signal which of the difference between the current measurement signal and the current ref limit signal is dependent. This difference signal is through a logic circuit with the voltage reference signal linked to form the setting signal.

Die Wandlereinheit in dem Spannungsversorgungsmodul ver gleicht das jeweilige Einstellsignal mit einem von der jewei ligen Ausgangsspannung abhängigen Signal, um die Ausgangs spannung abhängig von diesem Vergleich nachzuregeln.The converter unit in the voltage supply module ver equals the respective setting signal with one of the respective current output voltage dependent signal to the output readjust voltage depending on this comparison.

In der Wandlereinheit ist wenigstens ein Schalter vorhanden, der in Reihe zu einer Gleichrichteranordnung an die Versor gungsspannung angeschlossen ist. Die Gleichrichteranordnung, die bei einem Buck-Converter aus der Reihenschaltung einer Spule und eines Kondensators besteht, nimmt bei geschlossenem Schalter Energie auf, um sie an die Last abzugeben. Der Schalter wird getaktet angesteuert, wobei die Einschaltdauer und/oder die Einschaltfrequenz kleiner wird, wenn der Vergleich des Einstellsignals mit dem Ausgangsspannungssignal auf eine zu große Ausgangsspannung hinweist. Ist die Aus gangsspannung zu klein, so wird die Einschaltdauer und/oder die Einschaltfrequenz erhöht.At least one switch is present in the converter unit, the one in series to a rectifier arrangement to the utility supply voltage is connected. The rectifier arrangement, that with a buck converter from the series connection of a Coil and a capacitor exists, takes when closed Turn on power to deliver it to the load. The Switch is driven clocked, the duty cycle and / or the switch-on frequency becomes smaller when the comparison of the setting signal with the output voltage signal indicates an excessive output voltage. Is the end voltage too low, so the duty cycle and / or the switch-on frequency increases.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei spielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigtThe present invention is hereinafter described play with the help of figures. In the figures shows

Fig. 1 eine Spannungsversorgungsanordnung bestehend aus drei erfindungsgemäßen Spannungsversorgungsmodulen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Versorgung einer Last, Fig. 1 shows a power supply arrangement according to the invention consisting of three power supply modules for explaining the method for supplying a load,

Fig. 2 eine detaillierte Darstellung eines erfindungsgemä ßen Spannungsversorgungsmoduls, Fig. 2 is a detailed representation of an inventive SEN power supply module,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Wandlereinheit gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows an embodiment of a transducer unit according to FIG. 2,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Spannungsversorgungsmodul ge mäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 shows an inventive power supply module accelerator as a second embodiment of the invention,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Spannungsversorgungsanordnung bestehend aus drei Spannungsversorgungsmodulen gemäß Fig. 4. Fig. 5 shows a power supply arrangement according to the invention consisting of three power supply modules according to Fig. 4.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Signale mit gleicher Bedeutung.In the figures, unless otherwise stated, same reference numerals, same parts and signals with the same Importance.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spannungsversorgungsan ordnung, die in dem Ausführungsbeispiel drei Spannungsversor gungsmodule PS1, PS2, PSn aufweist. Jedes der Spannungsver sorgungsmodule weist eine erste Ausgangsklemme 11, 21, n1 und eine zweite Ausgangsklemme 12, 22, n2 auf. Die ersten Aus gangsklemmen 11, 21, n1 sind miteinander verbunden. Die zweiten Ausgangsklemmen 12, 22, n2 sind ebenfalls miteinander verbunden und gemeinsam an ein Bezugspotential M angeschlos sen. Die Ausgänge der Spannungsversorgungsmodule PS1, PS2, PSn sind somit parallel geschaltet. Zur Veranschaulichung der Funktionsweise dieser aus drei Spannungsversorgungsmodulen PS1, PS2, PSn bestehenden Spannungsversorgungsanordnung ist eine als ohmscher Widerstand RL ausgebildete Last zwischen die parallel geschalteten Ausgänge, d. h. zwischen die mit einander verbundenen ersten Ausgangsklemmen 11, 21, n1 und die miteinander verbundenen zweiten Ausgangsklemme 12, 22, n2, bzw. Bezugspotential M, geschaltet. Fig. 1 shows a voltage supply arrangement according to the invention, which has three voltage supply modules PS1, PS2, PSn in the exemplary embodiment. Each of the voltage supply modules has a first output terminal 11 , 21 , n1 and a second output terminal 12 , 22 , n2. The first output terminals 11 , 21 , n1 are connected to one another. The second output terminals 12 , 22 , n2 are also connected to one another and jointly connected to a reference potential M. The outputs of the power supply modules PS1, PS2, PSn are thus connected in parallel. To illustrate the functioning of this voltage supply arrangement consisting of three voltage supply modules PS1, PS2, PSn, a load designed as an ohmic resistor RL is between the outputs connected in parallel, ie between the interconnected first output terminals 11 , 21 , n1 and the interconnected second output terminals 12 , 22 , n2, or reference potential M, switched.

An den Ausgangsklemmen 11, 12 des ersten Spannungsversor gungsmoduls PS1 steht eine Ausgangsspannung U1 und ein Aus gangsstrom I1 zur Verfügung. Entsprechend steht an den Aus gangsklemmen 21, 22 des zweiten Spannungsversorgungsmoduls PS2 eine Ausgangsspannung U2 und ein Ausgangsstrom I2 und an den Ausgängen n1, n2 des weiteren Spannungsversorgungsmoduls PSn eine Ausgangsspannung Un und ein Ausgangsstrom In zur Verfügung.An output voltage U1 and an output current I1 are available at the output terminals 11 , 12 of the first voltage supply module PS1. Correspondingly, an output voltage U2 and an output current I2 is available at the output terminals 21 , 22 of the second voltage supply module PS2 and an output voltage Un and an output current In are available at the outputs n1, n2 of the further voltage supply module PSn.

Um zu erreichen, dass die Spannungsversorgungsmodule PS1, PS2, PSn jeweils gleiche Anteile der zur Versorgung der Last erforderlichen Leistung zur Verfügung stellen, sieht das er findungsgemäße Verfahren vor, die Ausgangsströme I1, I2, In zu erfassen und jeweils von den Ausgangsströmen I1, I2, In abhängige Strommesssignale SI1, SI2, SIn zur Verfügung zu stellen. Die Erfassung der Ausgangsströme I1, I2, In und die Bereitstellung der Strommesssignale SI1, SI2, SIn erfolgt durch Strommessanordnungen M1, M2, Mn, die in Fig. 1 schema tisch dargestellt sind. Gemäß dem Verfahren ist vorgesehen, eines der Strommesssignale, in dem Ausführungsbeispiel das Strommesssignal SI2 des zweiten Spannungsversorgungsmoduls PS2, auszuwählen und als Referenzstromsignal SI den anderen Spannungsversorgungsmodulen PS1, PSn zuzuführen. Das Refe renzstromsignal SI wird mit den Strommesssignalen SI1, SIn in den beiden anderen Spannungsversorgungsmodulen PS1, PSn verglichen, und die Ausgangsströme I1, In dieser Spannungsver sorgungsmodule PS1, PSn werden abhängig von dem Vergleich der Strommesssignale SI1, SIn mit dem Referenzstromsignal SI ein gestellt. Ergibt dieser Vergleich, dass die Ausgangsströme der beiden anderen Spannungsversorgungsmodule PS1, PSn ver glichen mit dem Ausgangsstrom I2 des zweiten Spannungs versorgungsmoduls PS2 zu klein sind, so werden diese Aus gangsströme erhöht, um dadurch die Abgabeleistung der beiden anderen Spannungsversorgungsmodule PS1, PSn anzuheben. Wie noch erläutert wird, sinkt im Gegenzug dann der Ausgangsstrom 12 des Spannungsversorgungsmoduls PS2 ab, da mit steigenden Ausgangsströmen I1, In die beiden anderen Spannungsversor gungsmodule PS1, PSn einen zunehmenden Anteil der zur Versor gung der Last erforderlichen Leistung, die sich aus dem Pro dukt aus Ausgangsstrom Iout und über der Last anliegenden Ausgangsspannung Uout ergibt, bereitstellen.In order to ensure that the voltage supply modules PS1, PS2, PSn each provide the same proportion of the power required to supply the load, the method according to the invention provides for the output currents I1, I2, In to be detected and each of the output currents I1, I2 To be made available in dependent current measurement signals SI1, SI2, SIn. The detection of the output currents I1, I2, In and the provision of the current measurement signals SI1, SI2, SIn is carried out by current measuring arrangements M1, M2, Mn, which are shown schematically in FIG. 1. According to the method, one of the current measurement signals, in the exemplary embodiment the current measurement signal SI2 of the second voltage supply module PS2, is selected and supplied as the reference current signal SI to the other voltage supply modules PS1, PSn. The reference current signal SI is compared with the current measurement signals SI1, SIn in the two other voltage supply modules PS1, PSn, and the output currents I1, in this supply module PS1, PSn are set depending on the comparison of the current measurement signals SI1, SIn with the reference current signal SI. If this comparison reveals that the output currents of the two other voltage supply modules PS1, PSn are too small compared to the output current I2 of the second voltage supply module PS2, then these output currents are increased, thereby increasing the output power of the two other voltage supply modules PS1, PSn. In turn, as will be explained, the output current 12 of the voltage supply module PS2 then decreases, since with increasing output currents I1, in the two other voltage supply modules PS1, PSn an increasing proportion of the power required to supply the load, which results from the product from output current Iout and output voltage Uout present across the load.

Zur Einstellung der Ausgangsspannungen U1, U2, Un ist den Spannungsversorgungsmodulen PS1, PS2, PSn in dem Ausführungs beispiel ein Referenzspannungssignal SU zugeführt, welches bei dem Beispiel nach Fig. 1 von einer externen Referenz spannungsquelle erzeugt wird. Bei völlig identisch aufgebau ten Spannungsversorgungsmodulen PS1, PS2, PSn, deren Bauteile identische Toleranzen aufweisen, wären die Ausgangsspannungen U1, U2, Un gleich groß. Tatsächlich weichen diese Ausgangs spannungen U1, U2, Un durch bauartbedingte Toleranzen der einzelnen Spannungsversorgungsmodule PS1, PS2, PSn voneinan der ab, was dazu führt, dass das Spannungsversorgungsmodul mit der größten Ausgangsspannung den größten Strom und damit die größte Leistung an die Last RL abgibt. Zum Ausgleich die ser Toleranzen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Strom der Spannungsversorgungsmodule PS1, PSn mit niedrigeren Ausgangsströmen angehoben, um die Ausgangsleistung dieser Spannungsversorgungsmodule zu erhöhen. Die Erhöhung des Aus gangsstromes eines Spannungsversorgungsmoduls erfolgt durch Anheben von dessen Ausgangsspannung. To set the output voltages U1, U2, Un, the voltage supply modules PS1, PS2, PSn in the embodiment example are supplied with a reference voltage signal SU, which is generated in the example according to FIG. 1 by an external reference voltage source. With completely identical power supply modules PS1, PS2, PSn, the components of which have identical tolerances, the output voltages U1, U2, Un would be the same. In fact, these output voltages U1, U2, Un deviate from one another due to the design-related tolerances of the individual voltage supply modules PS1, PS2, PSn, which means that the voltage supply module with the largest output voltage delivers the greatest current and thus the greatest power to the load RL. To compensate for these tolerances, the current of the voltage supply modules PS1, PSn is raised with lower output currents in the method according to the invention in order to increase the output power of these voltage supply modules. The output current of a voltage supply module is increased by raising its output voltage.

Jedes der Spannungsversorgungsmodule weist, wie noch näher erläutert werden wird, einen Regelkreis auf, dem die Aus gangsspannung zugeführt ist. Steigen in dem Beispiel, bei welchem das zweite Spannungsversorgungsmodul PS2 das Refe renzstromsignal SI liefert, die Ausgangsströme I1, In der beiden anderen Spannungsversorgungsmodule PS1, PSn an, so er höht sich die über der Last RL anliegende Spannung bei gleichbleibender Last, was auch dazu führt, dass die Spannung U2 des zweiten Spannungsversorgungsmoduls PS2 ansteigt, wo durch im Gegenzug über den internen Regelkreis die Leistungs abgabe, bzw. die Stromabgabe des zweiten Spannungsversor gungsmoduls PS2 reduziert wird.Each of the power supply modules, as will be seen in more detail will be explained, a control loop on which the off supply voltage is supplied. Increase in the example which the second power supply module PS2 the Refe limit current signal SI delivers the output currents I1, In two other power supply modules PS1, PSn, so he the voltage across the load RL increases constant load, which also causes the tension U2 of the second voltage supply module PS2 increases where by in return through the internal control loop the power output, or the current output of the second voltage supplier supply module PS2 is reduced.

Durch diese anhand des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 be schriebene Regelung, wird sichergestellt, dass die parallel geschalteten Spannungsversorgungsmodule PS1, PS2, PSn in etwa dieselbe Ausgangsspannung bereitstellen und damit die gleiche Leistung an die Last RL abgeben. In den Spannungsversorgungs modulen PS1, PS2, PSn sind weiter unten noch näher erläuterte Schaltungsmittel vorhanden, die dafür sorgen, dass stets das größte Strommesssignal SI1, SI2, SIn aller parallel geschal teten Spannungsversorgungsmodule PS1, PS2, PSn als Referenz stromsignal SI den anderen Spannungsversorgungsmodulen zuge führt wird.This control, which is described with reference to the exemplary embodiment in FIG. 1, ensures that the voltage supply modules PS1, PS2, PSn connected in parallel provide approximately the same output voltage and thus output the same power to the load RL. In the voltage supply modules PS1, PS2, PSn there are circuit means explained in more detail below, which ensure that the largest current measurement signal SI1, SI2, SIn is always used as a reference current signal SI for all the voltage supply modules PS1, PS2, PSn as a reference current signal for the other voltage supply modules leads.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, nahezu beliebig viele Spannungsversorgungsmodule zur Versorgung einer Last parallel zu schalten. Die Anzahl der verwendeten Spannungs versorgungsmodule ist frei wählbar und selbstverständlich nicht auf die in Fig. 1 dargestellten drei Spannungsversor gungsmodule beschränkt. Die freie Wählbarkeit der Anzahl der verwendeten Spannungsversorgungsmodule ermöglicht die einfa che Realisierung einer an Lasten mit verschiedenster Leis tungsaufnahme angepassten Spannungsversorgungsanordnung. Des weiteren kann Redundanz dadurch erzeugt werden, dass mehr Spannungsversorgungsmodule parallel geschaltet werden als zur Versorgung einer gegebenen Last erforderlich sind. Fällt dabei eines der Spannungsversorgungsmodule oder fallen mehrere der Spannungsversorgungsmodule aus, so kann eine ausreichende Leistungsversorgung der Last noch durch die verbleibenden Spannungsversorgungsmodule sichergestellt werden.The method according to the invention allows almost any number of voltage supply modules to be connected in parallel to supply a load. The number of power supply modules used is freely selectable and of course not limited to the three power supply modules shown in FIG. 1. The free selectability of the number of voltage supply modules used enables the simple implementation of a voltage supply arrangement adapted to loads with a wide range of power consumption. Redundancy can also be created by connecting more voltage supply modules in parallel than are required to supply a given load. If one of the voltage supply modules fails or several of the voltage supply modules fail, an adequate power supply to the load can still be ensured by the remaining voltage supply modules.

Fig. 2a zeigt anhand des Spannungsversorgungsmoduls PSn ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Spannungsversor gungsmoduls, welches zur Parallelschaltung mit weiteren gleichartig aufgebauten Spannungsversorgungsmodulen geeignet ist. Fig. 2a shows, based on the voltage supply module PSn, an embodiment of a voltage supply module according to the invention, which is suitable for parallel connection with other similarly constructed voltage supply modules.

Das Spannungsversorgungsmodul weist eine Wandlereinheit Wn auf, die an eine Versorgungsspannung V+ zwischen einer Ver sorgungspotentialklemme und einer Klemme für Bezugspotential M verschaltet ist. Ausgangsklemmen OUTn1, OUTn2 der Wandler einheit Wn bilden Ausgangsklemmen n1, n2 des Spannungsversor gungsmoduls PSn. Zur Erfassung des Ausgangsstroms In ist zwi schen die Klemme für Versorgungspotential V+ und einen Ver sorgungsanschluss der Wandlereinheit Wn eine Strommessanord nung Mn geschaltet, die den in die Wandlereinheit Wn fließen den Strom erfasst, dessen zeitliches Mittel dem Ausgangsstrom In entspricht. Die Strommessanordnung Mn mittelt den in die Wandlereinheit Wn fließenden Strom und stellt ein Strommess signal SIn zur Verfügung, welches somit von der Ausgangsspan nung In abhängig ist. Das Strommesssignal SIn ist einem ers ten Eingang einer Vergleicheranordnung VIn zugeführt, deren anderem Eingang das Referenzstromsignal SI zugeführt ist. Am Ausgang der Vergleicheranordnung VIn steht ein Differenzsig nal DISn zur Verfügung. Eine Addiereinheit ADn addiert das Differenzsignal DISn zu dem an dem Eingang n4 des Spannungs versorgungsmoduls PSn anliegenden Referenzspannungssignal SU, um ein Einstellsignal SUn zur Verfügung zu stellen, welches dem ersten Eingang INn1 der Wandlereinheit Wn zugeführt ist.The voltage supply module has a converter unit Wn on that to a supply voltage V + between a ver supply potential terminal and a terminal for reference potential M is connected. Output terminals OUTn1, OUTn2 of the converter Unit Wn form output terminals n1, n2 of the voltage supplier supply module PSn. To detect the output current In is between the terminal for supply potential V + and a Ver power connection of the converter unit Wn a current measuring arrangement Mn switched, which flow into the converter unit Wn recorded the current, the time average of which is the output current In corresponds. The current measuring arrangement Mn averages the Converter unit Wn flowing current and provides a current measurement signal SIn available, which is therefore from the output chip In is dependent. The current measurement signal SIn is one th input of a comparator arrangement VIn, whose other input, the reference current signal SI is supplied. At the The output of the comparator arrangement VIn is a differential signal nal DISn available. An adder ADn adds that Difference signal DISn to that at the input n4 of the voltage supply module PSn applied reference voltage signal SU, to provide a setting signal SUn which is fed to the first input INn1 of the converter unit Wn.

Die durch die Wandlereinheit Wn bereitgestellte Ausgangsspan nung Un ist von diesem Einstellsignal SUn abhängig. Ist das Referenzstromsignal SI größer als das Strommesssignal SIn, so ist das Differenzstromsignal DISn positiv und das Einstell signal SUn ist größer als das Referenzspannungssignal SU, um auf diese Weise die Ausgangsspannung Un der Wandlereinheit Wn zu vergrößern und damit den Ausgangsstrom In der Wandlerein heit Wn zu erhöhen. Steigt der Ausgangsstrom In, so verklei nert sich das Differenzstromsignal DISn und das Einstellsig nal SUn, wodurch die Ausgangsspannung Un zurückgeregelt wird.The output span provided by the converter unit Wn Un depends on this setting signal SUn. Is this Reference current signal SI greater than the current measurement signal SIn, see above the differential current signal DISn is positive and the setting signal SUn is larger than the reference voltage signal SU, um in this way the output voltage Un of the converter unit Wn to increase and thus the output current in the converter increase Wn. If the output current In increases, it decreases The differential current signal DISn and the setting signal change nal SUn, whereby the output voltage Un is regulated back.

Um sicherzustellen, dass stets das größte Strommesssignal der parallel geschalteten Spannungsversorgungsmodule als Refe renzstromsignal SI zur Verfügung steht, ist in dem Spannungs versorgungsmodul PSn der Ausgang der Messanordnung Mn über eine ideale Diode D an die Anschlussklemme n3 gekoppelt. Die se ideale Diode D, an der in leitendem Zustand keine Spannung in Flussrichtung abfällt, sperrt solange das Referenzstrom signal SI größer ist als das Strommesssignal SIn. Wird das Strommesssignal SIn größer als das Referenzstromsignal SI, so leitet die ideale Diode D und stellt das Strommesssignal SIn als Referenzstromsignal SI an der Anschlussklemme n3 zur Ver fügung. Das Differenzstromsignal DISn wird dann 0, und als Einstellsignal SUn liegt das Referenzspannungssignal SU an dem ersten Eingang INn1 der Wandlereinheit Wn an.To ensure that the largest current measurement signal of the power supply modules connected in parallel as Refe limit current signal SI is available is in the voltage supply module PSn the output of the measuring arrangement Mn an ideal diode D coupled to terminal n3. the se ideal diode D, in the conductive state no voltage drops in the direction of flow, blocks the reference current as long as signal SI is greater than the current measurement signal SIn. Will that Current measurement signal SIn greater than the reference current signal SI, see above conducts the ideal diode D and provides the current measurement signal SIn as a reference current signal SI at terminal n3 for ver addition. The differential current signal DISn then becomes 0, and as Setting signal SUn is the reference voltage signal SU the first input INn1 of the converter unit Wn.

Einem zweiten Eingang INn2 der Wandlereinheit Wn ist ein von der Ausgangsspannung Un abhängiges Ausgangsspannungssignal zugeführt, wobei in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Ausgangsklemme OUTn1 der Wandlereinheit Wn direkt an den zweiten Eingang INn2 der Wandlereinheit Wn angeschlossen ist, um der Wandlereinheit Wn die Ausgangsspannung Un als Aus gangsspannungssignal zuzuführen.An output voltage signal dependent on the output voltage Un is fed to a second input INn2 of the converter unit Wn, in the exemplary embodiment according to FIG. 2 the output terminal OUTn1 of the converter unit Wn is connected directly to the second input INn2 of the converter unit Wn in order to provide the converter unit Wn with the output voltage Un to supply as an output voltage signal.

Fig. 2b zeigt eine Schaltungsanordnung zur Realisierung ei ner idealen Diode D gemäß Fig. 2a. Diese Schaltungsanordnung weist einen Komparator K auf, dessen Plus-Eingang das Strom messsignal SIn zugeführt ist und dessen Minus-Eingang das Re ferenzstromsignal SI zugeführt ist. Dieser Komparator K steu ert einen Transistor T an, dessen Laststrecke zwischen Anschlüssen, an denen das Strommesssignal SIn und das Referenz stromsignal SI zur Verfügung steht, verschaltet ist. Der Transistor T wird durch den Komparator K leitend angesteuert, wenn das Strommesssignal SIn den Wert des Referenzstromsig nals SI erreicht. Vorzugsweise ist dem Minus-Eingang des Kom parators K eine Spannungsquelle Uq vorgeschaltet, um das am Eingang des Minus-Eingangs des Komparators K anliegende Sig nal um den Wert der von der Spannungsquelle Uq gelieferten Spannung gegenüber dem Wert des Referenzstromsignals SI zu erhöhen. Dadurch wird erreicht, dass der Schalter T erst dann leitet, wenn das Strommesssignal SIn um den Wert der Span nungsquelle über dem Referenzstromsignal SI liegt, um dann das Strommesssignal SIn als Referenzstromsignal zur Verfügung zu stellen. Hierdurch wird verhindert, dass bereits dann ein anderes Strommesssignal als "neues" Referenzstromsignal aus geben wird, wenn dieses andere Strommesssignal nur geringfü gig über dem bisherigen Referenzstromsignal liegt. Schwin gungseffekte können dadurch vermieden werden. FIG. 2b shows a circuit arrangement for realizing an ideal diode D according to FIG. 2a. This circuit arrangement has a comparator K, the positive input of which is supplied with the current measurement signal SIn and the negative input of which is supplied with the reference current signal SI. This comparator K controls a transistor T whose load path is connected between connections at which the current measurement signal SIn and the reference current signal SI are available. The transistor T is turned on by the comparator K when the current measurement signal SIn reaches the value of the reference current signal SI. Preferably, the minus input of the comparator K is preceded by a voltage source Uq in order to increase the signal present at the input of the minus input of the comparator K by the value of the voltage supplied by the voltage source Uq compared to the value of the reference current signal SI. It is thereby achieved that the switch T only conducts when the current measurement signal SIn is above the reference current signal SI by the value of the voltage source, in order then to make the current measurement signal SIn available as a reference current signal. This prevents another current measurement signal from being issued as a "new" reference current signal if this other current measurement signal is only slightly above the previous reference current signal. Vibration effects can be avoided.

Fig. 3a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wandlereinheit Wn. Die in Fig. 3 dargestellte Wandlereinheit Wn ist als so genannter Buck-Converter ausgestaltet, der eine Reihenschal tung mit einem ersten Schalter Sn10 und einer Gleichrichter anordnung Ln, Cn zwischen einer Klemme für Versorgungspoten tial V+ und einer Klemme für Bezugspotential M aufweist. Die Gleichrichteranordnung ist in dem Ausführungsbeispiel als Reihenschaltung einer Spule Ln und eines Kondensators Cn aus gebildet, wobei an dem Kondensator Cn die Ausgangsspannung Un, bzw. der Ausgangsstrom In abgreifbar ist. Der erste Schalter SnlO ist durch eine Ansteuerschaltung ASn getaktet angesteuert, wobei die von der Wandlereinheit Wn aufgenommene und an die Last abgegebene elektrische Leistung abhängig ist von einer Frequenz, mit welcher der erste Schalter Sn10 ein geschaltet wird, und von Einschaltdauern, während welcher der erste Schalter Sn10 eingeschaltet bleibt. Ein zweiter Schal ter Sn20, der in Reihe zu dem ersten Schalter Sn10 geschaltet und mit einer dem ersten Schalter Sn10 abgewandten Klemme an Bezugspotential M angeschlossen ist, dient als Freilaufele ment bei geöffnetem ersten Schalter Sn10. Der erste und zwei te Schalter Sn10, Sn20 sind komplementär angesteuert, so dass nur jeweils einer der beiden Schalter Sn10, Sn20 leitet. Die Ansteuerung des zweiten Schalters Sn20 erfolgt ebenfalls durch die Ansteuerschaltung ASn. Der zweite Schalter Sn20 der als Freilaufelement dient, kann auch durch eine Diode ersetzt werden. Die beiden Schalter sind insbesondere als Transisto ren realisiert. Fig. 3a shows an embodiment of a transducer unit Wn. The converter unit Wn shown in FIG. 3 is designed as a so-called buck converter, which has a series circuit with a first switch Sn10 and a rectifier arrangement Ln, Cn between a terminal for supply potential V + and a terminal for reference potential M. In the exemplary embodiment, the rectifier arrangement is formed as a series connection of a coil Ln and a capacitor Cn, the output voltage Un or the output current In being able to be tapped from the capacitor Cn. The first switch SnlO is driven in a clocked manner by a control circuit ASn, the electrical power consumed by the converter unit Wn and delivered to the load being dependent on a frequency with which the first switch Sn10 is switched on and on operating times during which the first Switch Sn10 remains on. A second switch ter Sn20, which is connected in series with the first switch Sn10 and is connected to a reference potential M with a terminal facing away from the first switch Sn10, serves as a freewheeling element when the first switch Sn10 is open. The first and second switches Sn10, Sn20 are driven in a complementary manner, so that only one of the two switches Sn10, Sn20 conducts. The second switch Sn20 is also controlled by the control circuit ASn. The second switch Sn20, which serves as a freewheel element, can also be replaced by a diode. The two switches are realized in particular as transistors.

Die Einschaltdauer des ersten Schalters Sn10 und/oder dessen Einschaltfrequenz Sn10 ist von einem Regelsignal RSn abhän gig, welches der Ansteuerschaltung ASn zugeführt ist, wobei die Ansteuerschaltung ASn Ansteuerimpulse AIn für den ersten Schalter Sn10 nach Maßgabe des Regelsignals RSn zur Verfügung stellt. Das Regelsignal RSn wird durch einen Regler Rn zur Verfügung gestellt, der das an dem ersten Eingang INn anlie gende Einstellsignal SUn mit der Ausgangsspannung Un ver gleicht. Der Regler Rn ist insbesondere ein Proportional- Regler, ein Integral-Regler oder ein Proportional-Integral- Regler. Der Regler Rn, das durch den Regler erzeugte Regel signal RSn und die das Regelsignal RSn verarbeitende Ansteu erschaltung ASn sind so aufeinander abgestimmt, dass die Leistungsaufnahme der Wandlereinheit Wn ansteigt, wenn die Ausgangsspannung Un kleiner als das Einstellsignal SUn ist. Im umgekehrten Fall, wenn die Ausgangsspannung Un größer als das Einstellsignal SUn ist, wird die Leistungsaufnahme der Wandlereinheit Wn reduziert.The duty cycle of the first switch Sn10 and / or its Switch-on frequency Sn10 depends on a control signal RSn gig, which is the drive circuit ASn, wherein the control circuit ASn control pulses AIn for the first Switch Sn10 is available in accordance with the control signal RSn provides. The control signal RSn is used by a controller Rn Provided that the at the first input INn setting signal SUn with the output voltage Un ver like. The controller Rn is in particular a proportional Controller, an integral controller or a proportional-integral Controller. The controller Rn, the rule generated by the controller signal RSn and the control processing the control signal RSn circuit ASn are coordinated so that the Power consumption of the converter unit Wn increases when the Output voltage Un is less than the setting signal SUn. In the opposite case, if the output voltage Un is greater than the setting signal is SUn, the power consumption of the Converter unit Wn reduced.

Diese Funktionsweise wird in Fig. 3b für einen fest getakte ten Buck-Converters anhand eines Ausführungsbeispiels erläu tert. In der Ansteuerschaltung ASn wird dabei ein periodi sches Sägezahnsignal SZ generiert, wobei jeweils mit Beginn einer Periode des Sägezahnsignals SZ ein Ansteuerimpuls AIn beginnt. Die Dauer der Ansteuerimpulse ist abhängig von dem Regelsignal RSn, wobei die Ansteuerimpulse AIn jeweils enden, wenn das Sägezahnsignal SZ das Regelsignal RSn übersteigt. This method of operation is explained in FIG. 3b for a clocked buck converter using an exemplary embodiment. A periodic sawtooth signal SZ is generated in the control circuit ASn, a control pulse AIn beginning at the beginning of a period of the sawtooth signal SZ. The duration of the control pulses is dependent on the control signal RSn, the control pulses AIn each ending when the sawtooth signal SZ exceeds the control signal RSn.

Vergrößert sich die Differenz zwischen der Ausgangsspannung Un und dem Einstellsignal SUn dahingehend, dass die Ausgangs spannung Un zu klein wird, stellt der Regler Rn ein größeres Regelsignal RSn zur Verfügung, woraus längere Ansteuerimpulse AIn zur Erhöhung der Leistungsaufnahme resultieren, um somit einem weiteren Absinken der Ausgangsspannung Un entgegenzu wirken.The difference between the output voltage increases Un and the setting signal SUn in that the output voltage Un becomes too small, the regulator Rn sets a larger one Control signal RSn available, resulting in longer control pulses AIn result in increasing the power consumption, thus to counteract a further drop in the output voltage Un Act.

Es sei darauf hingewiesen, dass als Wandlereinheit Wn in dem Spannungsversorgungsmodul PSn eine beliebige Spannungswand lereinheit einsetzbar ist, die abhängig von einem an einem Eingang anliegenden Einstellsignal eine Ausgangsspannung Un zur Verfügung stellt. Derartige weitere Wandlereinheiten sind beliebige weitere festgetaktete oder freischwingende Schalt wandler.It should be noted that the converter unit Wn in the Power supply module PSn any voltage wall ler unit can be used, which depends on one on one An input voltage Un provides. Such further converter units are any other clocked or free-floating switching converter.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Spannungsversorgungsmoduls PSn, welches einen weiteren Eingang n5 aufweist, an dem ein Ansteuersignal ENn anliegt. Das Ansteuersignal ist einem Fensterkomparator Kn zugeführt, der Ansteuersignale SSn1, SSn2 für einen ersten Schalter Sn1 und einen zweiten Schalter Sn2 zur Verfügung stellt. Der erste Schalter Sn1 ist zwischen den ersten Ein gang INn1 der Wandlereinheit Wn und Bezugspotential M ge schaltet und dient zum Abschalten des Spannungsversorgungsmo duls PSn, indem bei geschlossenem ersten Schalter Sn1 das Einstellsignal SUn zu Null gesetzt wird. Der zweite Schalter Sn2 dient zum Anschließen einer Referenzspannungsquelle Unref an den Eingang n4, wodurch die Referenzspannung Unref als Re ferenzspannungssignal SU sowohl der dargestellten Spannungs versorgungseinheit PSn als auch den anderen Spannungsversor gungsmodulen PS1, PS2 gemäß Fig. 1 zur Verfügung steht, de ren zweite Eingänge 14, 24, n4 miteinander verbunden sind. Fig. 4 shows a further embodiment of a voltage supply module PSn according to the invention, which has a further input n5, to which a drive signal ENn is present. The control signal is fed to a window comparator Kn, which provides control signals SSn1, SSn2 for a first switch Sn1 and a second switch Sn2. The first switch Sn1 is connected between the first input INn1 of the converter unit Wn and the reference potential M and is used to switch off the voltage supply module PSn by setting the setting signal SUn to zero when the first switch Sn1 is closed. The second switch Sn2 is used to connect a reference voltage source Unref to the input n4, as a result of which the reference voltage Unref is used as a reference voltage signal SU both for the illustrated voltage supply unit PSn and for the other voltage supply modules PS1, PS2 according to FIG. 1, whose second inputs 14 , 24 , n4 are connected to one another.

Der Fensterkomparator Kn überprüft, ob das Ansteuersignal ENn innerhalb eines vorgegebenen Intervalls liegt. Ist das An steuersignal ENn kleiner als der untere Intervallwert, so wird der erste Schalter Sn1 über das Ansteuersignal Sn1 ge schlossen, um das Spannungsversorgungsmodul PSn abzuschalten. Befindet sich das Ansteuersignal ENn innerhalb des Inter valls, so wird der zweite Schalter Sn2 geschlossen, um die Referenzspannung Uref als Spannungsreferenzsignal allen pa rallel geschalteten Spannungsversorgungsmodulen PS1, PS2, PSn zur Verfügung zu stellen. Ist das Ansteuersignal ENn größer als der obere Intervallwert, so sind beide Schalter Sn1, Sn2 geöffnet, die Ausgangsspannung Un wird dann nach Maßgabe ei nes dem Spannungsversorgungsmodul PSn von zugeführten Refe renzspannungssignals SU eingestellt.The window comparator Kn checks whether the control signal ENn is within a predetermined interval. Is that on control signal ENn less than the lower interval value, see above the first switch Sn1 via the drive signal Sn1 ge closed to switch off the power supply module PSn. If the control signal ENn is within the inter valls, the second switch Sn2 is closed in order to switch the Reference voltage Uref as voltage reference signal every pa parallel connected power supply modules PS1, PS2, PSn to provide. The control signal ENn is larger than the upper interval value, both switches are Sn1, Sn2 open, the output voltage Un is then egg nes the power supply module PSn from supplied Refe limit voltage signal SU set.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Spannungsversorgungsan ordnung, die aus drei erfindungsgemäßen Spannungsversorgungs modulen gemäß Fig. 4 aufgebaut ist. Das Referenzspannungs signal SU wird in dem Ausführungsbeispiel von dem ersten Spannungsversorgungsmodul PS1 zur Verfügung gestellt, wozu dessen Ansteuereingang 15 ein Ansteuersignal EN5 zugeführt ist, welches innerhalb des durch den Fenster-Komparator über prüften Intervalls liegt. Die Ansteuereingänge 25, n5 der an deren Spannungsversorgungsmodule PS2, PSn sind an Versor gungspotential V+ angeschlossen, wodurch bei diesen Span nungsversorgungsmodulen beide der in Fig. 4 dargestellten Schalter Sn1, Sn2 geöffnet sind, so daß die Einstellung der Ausgangsspannungen U2, Un bei diesen Spannungsversor gungsmodulen PS2, PSn abhängig von dem durch das erste Span nungsversorgungsmodul PS1 bereitgestellten Referenzspannungs signal erfolgt. Fig. 5 shows a voltage supply arrangement according to the invention, which is constructed from three voltage supply modules according to the invention according to FIG. 4. The reference voltage signal SU is provided in the embodiment of the first voltage supply module PS1 available, including its control input a drive signal is supplied EN5 15, which is within the by the window comparator verified interval. The control inputs 25 , n5 of the voltage supply modules PS2, PSn are connected to supply potential V +, whereby in this voltage supply modules both of the switches Sn1, Sn2 shown in FIG. 4 are opened, so that the setting of the output voltages U2, Un at this voltage supplier supply modules PS2, PSn depending on the reference voltage signal provided by the first voltage supply module PS1.

Vorzugsweise liefern die in den einzelnen Spannungsversor gungsmodulen vorhandenen Referenzspannungsquellen unter schiedliche Referenzspannungen, so dass die Ausgangsspannun gen abhängig davon, welches der Spannungsversorgungsmodule das Referenzspannungssignal SU bereitstellt, unterschiedlich einstellbar sind. They preferably supply the individual voltage suppliers existing reference voltage sources different reference voltages so that the output voltage depending on which of the power supply modules provides the reference voltage signal SU, different are adjustable.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11, 12, 21, 22, 13, 14, 23, 24, 15, 25, n5 Ansteuerklemmen der Spannungsver sorgungsmodule
ADn Verknüpfungsschaltung
AIn Ansteuerimpulse
ASn Ansteuerschaltung
Cn Kondensator
ENn Ansteuersignal
I1, I2, In Ausgangsströme
INn1, INn2 Eingänge der Wandlereinheit
K Komparator
Kn Fensterkomparator
Ln Spule
M Bezugspotential
M1, M2, Mn Strommessanordnungen
n1, n2 Ausgänge der Spannungsversorgungs module
n1, n4 Anschlussklemmen der Spannungsver sorgungsmodule
OUTn1, OUTn2 Ausgänge der Wandlereinheit
PS1, PS2, PSn Spannungsversorgungsmodule
RL Last
Rn Regler
RSn Regelsignal
SI Referenzstromsignal
SI1, SI2, SIn Strommesssignale
Sn1, Sn2 Schalter
Sn10, Sn20 Schalter
SSn1, SSn2 Schalteransteuersignale
SU Referenzspannungssignal
Sun Einstellsignal
Sz Sägezahnsignal
T Transistor
U1, U2, Un Ausgangsspannungen
Uout Ausgangsspannung
V+ Versorgungspotential
Vin Vergleicheranordnung
Wn Wandlereinheit
11, 12, 21, 22, 13, 14, 23, 24, 15, 25, n5 control terminals of the voltage supply modules
ADn logic circuit
AIn control pulses
ASn control circuit
Cn capacitor
ENn control signal
I1, I2, In output currents
INn1, INn2 inputs of the converter unit
K comparator
Kn window comparator
Ln coil
M reference potential
M1, M2, Mn current measuring arrangements
n1, n2 outputs of the power supply modules
n1, n4 terminals of the voltage supply modules
OUTn1, OUTn2 outputs of the converter unit
PS1, PS2, PSn power supply modules
RL load
Rn regulator
RSn control signal
SI reference current signal
SI1, SI2, SIn current measurement signals
Sn1, Sn2 switch
Sn10, Sn20 switch
SSn1, SSn2 switch control signals
SU reference voltage signal
Sun setting signal
Sz sawtooth signal
T transistor
U1, U2, Un output voltages
Uout output voltage
V + supply potential
Vin comparator arrangement
Wn converter unit

Claims

1. A method for providing an output voltage (Uout) using at least two power supply modules (PS1, PS2, PSn) whose outputs (11, 12, 21, 22, n1, n2) are connected in parallel, the method having the following features :

- Detection of the output currents (I1, I2, In) of the voltage supply modules (PS1, PS2, PSn) and provision of current measurement signals (SI1, SI2, SIn), which are dependent on the output currents (I1, I2, In),
- Selecting a current measurement signal (SI1, SI2, SI3) of a voltage supply module (PS2) as a reference current signal (SI) for the other voltage supply modules (PS1, PSn), and
- Setting the output current (I1, I3) of the other voltage supply modules (PS1, PSn) depending on the reference current signal (SI).

2. The method according to claim 1, wherein the at least two Power supply modules (PS1, PS2, PSn) a Refe limit voltage signal (SU) is supplied from the output span voltage (U1, U2, Un) of the voltage supply modules (PS1, PS2, PSn) are dependent.

3. The method of claim 1 or 2 in which the largest current measurement signal (SI2) of the voltage supply modules (PS1, PS2, PSn) is selected as the reference current signal (SI).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the Power supply modules (PS1, PS2, PSn) each have one the outputs (n1, n2) connected converter unit (Wn) have connected to a supply voltage (V +) and which has an input (INn1) to which a rule signal (SUn) is present, on which the output voltage (Un) depends with the control signal (SUn) from the reference chip voltage signal (SU) is dependent.

5. The method according to claim 4, wherein the control signal (SUn) depending on a comparison of the respective current measurement signal (SIn) is variable with the reference current signal (SI).

6. The method according to claim 5, wherein the control signal (SUn) is changed to the output voltage (Un) of the voltage ver supply arrangement (PSn) to increase when the current measurement signal (SIn) is smaller than the reference current signal (SI), and at which the control signal (SUn) is changed to the output span voltage (Un) of the voltage supply arrangement (PSn) gladly, if the current measurement signal (SIn) of the voltage supplier arrangement (PSn) smaller than the reference current signal (SI) is.

7. Power supply module, which has the following features:

- output terminals (n1, n2) for connection to a load (R _L ) at which an output voltage (Un) and an output current (In) are available,
- a converter unit (Wn) connected to the output terminals (n1, n2) and connected to a supply voltage (V +),
- A first connection terminal (n3) for supplying or delivering a reference current signal (SI), the current (In) available at the output terminals (n1, n2) being dependent on the reference current signal (SI).

8. Power supply arrangement according to claim 7, the one Current measuring arrangement (Mn), which one of the output current (In) dependent current measurement signal (SIn) available provides.

9. Power supply arrangement according to claim 7, the one second connection terminal (n4) for feeding a reference chip voltage signal (SU), the output voltage (Un) is dependent on the reference voltage signal (SU).

10. Power supply arrangement according to one of the preceding the claims, in which the converter unit (Wn) a first Input terminal (INn1) for supplying a setting signal (SUn), on which the output voltage (Un) depends with the setting signal (Sun) from the reference chip voltage signal (SU) and a comparison of the current measurement signal (SIn) with the reference current signal (SI).

11. Power supply module according to one of the preceding Claims, in which the converter unit (Wn) a second on gear clamp (INn2), on which one of the output chip voltage (Un) dependent output voltage signal is present.

12. Power supply arrangement according to one of the preceding the claims, in which the voltage supply arrangement ei NEN in series to a rectifier arrangement (Ln, Cn) switched first switch (Sn10), which by a Control circuit (ASn) is controlled, the control circuit (ASn) on from the output voltage signal (Un) and the control signal (RSn) dependent on the setting signal (SUn) leads, according to which the control circuit (ASn) Control pulses (AIn) for the first switch (Sn10) generated.

13. Power supply module according to claim 12, which a Re Reference voltage source (Unref), whose voltage after Requirement of an input signal (ENn) at the second connection terminal (n4) is available.

14. Power supply module according to one of the preceding Claims that depend on the input signal (ENn) is switchable.

15. Power supply arrangement that has at least two span voltage supply modules (PS1, PS2, PSn) according to one of the claims che 7 to 12, the outputs (11, 12, 21, 22, n1, n2) are connected in parallel.

16. The voltage supply arrangement as claimed in claim 15, in which the power supply modules (PS1, PS2, PSn) reference chip Sources of voltage (Unref), of which at least two each because they provide different reference voltages.