DE10160671A1 - Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers durch Ein- und Ausschalten eines Schaltelements zur Umwandlung einer Eingangsgleichspannung in eine konstante Ausgangsgleichspannung, wobei das Schaltelement so gesteuert wird, daß es eine Schaltphase und eine Schaltsperrphase aufweist, in der Schaltphase abhängig von einem ersten Referenzsignal von einer Ausgangsspannungsmeß- und Einstellschaltung zur Konstanthaltung der Ausgangsgleichspannung ein- und ausgeschaltet wird und in der Schaltsperrphase am Schalten gehindert wird. Ein Schaltsteuersignal, das durch Vergleich des ersten Referenzsignals mit einem Trägersignal konstanter Frequenz gewonnen wird, wird zur Steuerung der Schaltphase und der Schaltsperrphase des Schaltelements im Zustand geringer und keiner Last.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichstromwandler (DC-DC Konverter) und ein Verfahren zu seiner Steuerung, der eine Eingangsgleichspannung von einer Gleichspannungsquelle unter Einsatz eines Transformators in eine beliebige Ausgangsgleichspannung umsetzt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers im Zustand geringer Last einschließlich des lastfreien bzw. Leerlaufzustands.
Fig. 9 zeigt ein Schaltbild eines herkömmlichen Gleichstromwandlers. Fig. 10 zeigt Signalverläufe des Gleichstomwandlers zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers in Fig. 9.
Der Gleichstromwandler in Fig. 9 ist ein Sperrwandler, bei dem die Breite der Einschaltimpulse eines Schaltelements 2 geändert wird. Der Sperrwandler führt somit eine Pulsweitenmodulation (PWM) aus, um die Ausgangsspannung Vo gleich einer Sollspannung VREF zu machen. Der Sperrwandler besitzt einen Transformator 3, dessen Primärwicklung über das Schaltelement 2 aus einer Gleichstromquelle 1 gespeist wird. Die Sekundärspannung wird mittels eines Gleichrich­ ters 4 gleichgerichtetes und mittels eines Kondensators 5 zur Ausgangsspannung Vo geglättet. Ein Regler 6 (Meß- und Einstellschaltung) erzeugt aus der Ausgangsspannung Vo des Wandlers und der Sollspannung eine VREF Referenzspannung Vc. Ein Dreieckgenerator 8 gibt als Träger­ signalspannung VT eine Dreieck- oder Sägezahnspannung aus. Ein Vergleicher 7 vergleicht die Trägersignalspannung VT mit der Referenzspannung Vc und gibt ein PWM-Signal VM aus. Das PWM-Signal schaltet das Schaltelement 2 ein, wenn Vc < VT, und schaltet es aus, wenn Vc < VT.
Ein nachfolgend auch als "Oszillatorschaltung" bezeichneter Rechteckgenerator 23 gibt als Schaltsteuersignal VS ein Rechtecksignal mit fester Frequenz und festem Tastverhältnis an ein UND-Glied 12 aus. Ein Gatetreiber 9 steuert das Schaltelement 2 mit dem Ausgangssignal des UND-Glieds, d. h. auf der Basis eines Treibersignals VG, bei dem es sich um die UND-Verknüpfung des PWM-Signals VM mit dem Schaltsteuersignal VS von der Oszillatorschaltung 23 handelt. Auf diese Weise wird das Schaltelement 2 intermittierend angesteuert und schaltet nach Maßgabe des PWM-Signals VM in hier als Schaltphasen bezeichneten Phasen, in denen das Schaltsteuer­ signal VS von der Oszillatorschaltung 23 auf hohem Pegel (H-Pegel) ist, während es in den hier als Schaltsperrphasen bezeichneten Phasen, in denen das Schaltsteuersignal VS der Oszillator­ schaltung 23 auf niedrigem Pegel (L-Pegel) ist, zwangsweise am Schalten gehindert wird.
Die Schaltsperrphase ermöglicht es, die Anzahl der Schaltvorgänge pro Zeiteinheit zu senken, um dadurch die Schaltverluste und Leitungsverluste zu verringern. Da jedoch während der Schalt­ sperrphase keine Energie an den Ausgang des Sperrwandlers geliefert wird, pulsiert dessen Ausgangsspannung mehr oder weniger. Daher muß die Dauer der Schaltphase und der Schalt­ sperrphase geeignet festgelegt werden, damit das Pulsieren der Ausgangsspannung bei maxima­ ler Last, vorhergesagt im Zustand geringer Last (nachfolgend als die maximale Leichtlast bezeichnet) innerhalb eines zulässigen Bereichs gehalten werden kann.
Da die Schaltphase und die Schaltsperrphase bei dem in Fig. 9 gezeigten herkömmlichen Gleichstromwandler über die feste Frequenz und das feste Tastverhältnis vorgegeben sind, muß ihre jeweilige Dauer geeignet festgelegt werden, damit das Pulsieren der Ausgangsspannung bei maximaler Leichtlast innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Als Folge davon treten umso mehr unnötige Schaltvorgänge auf, je leichter die Last wird. Die Zunahme unnötiger Schaltvorgänge bewirkt einen Anstieg der Schaltverluste und der Leitungsverluste. Wenn sich die Breite des Einschaltimpulses (Einschaltdauer) des Schaltelements zum Umschaltzeitpunkt vom H-Pegel zum L-Pegel des Schaltsteuersignals VS abrupt ändert, wird der Transformator zudem abrupt elektrisch hoch beansprucht. Wenn dann noch die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung 3 innerhalb des hörbaren Bereichs liegt, gibt der Transformator außerdem höchst störende Geräusche ab.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gleichstromwandler und ein Verfah­ ren zu seiner Steuerung zu schaffen, die es ermöglichen wird, den elektrischen Leistungsver­ brauch im Zustand geringer Last zu senken und das Auftreten störender Geräusche vom Transformator zu verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und einen Gleichstromwandler gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegen­ den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 3,
Fig. 5 ein Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 6 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 5,
Fig. 7 ein Schaltdiagramm eines Gleichstromwandlers gemäß einem vierten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,
Fig. 8 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 7,
Fig. 9 ein Schaltbild eines herkömmlichen Gleichstromwandlers, und
Fig. 10 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 9. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Elemente, die deshalb nicht jeweils wiederholt beschrieben werden. Obwohl die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Merkmale nachfolgend beschrieben werden, wird zum jeweiligen Schalungsaufbau im einzelnen ausdrücklich auf die beiliegenden Figuren verwiesen, aus denen die jeweiligen Schaltungsdetails für einen Fachmann leicht verständlich sind.
Fig. 1 ist ein Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt in einem Zeitdiagramm Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 1.
Der Gleichstromwandler in Fig. 1 enthält einen zweiten Vergleicher 10 und einen zweiten Dreieck- oder Sägezahngenerator 11 zur zusätzlichen Verwendung des Referenzsignals Vc vom Regler 6, das dem ersten Vergleicher 7 eingegeben wird, dazu, die Breite der Einschaltdauer des Schaltelements 2 zu bestimmen und die Dauer der Schaltphase und der Schaltsperrphase des Schaltelements 2 abhängig von der Höhe der Last, d. h. der Größe des Referenzsignals Vc zu steuern. Der zweite Vergleicher 10 vergleicht das Referenzsignal Vc mit dem Ausgangssignal VB des zweiten Dreieckgenerators 11 und gibt ein Schaltsteuersignal Vs zur Einstellung der Schalt­ phase und der Schaltsperrphase des Schaltelements 2 ab. Das UND-Glied 12 bewirkt eine UND- Verknüpfung des Schaltsteuersignals Vs mit dem PWM-Signal VM. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird das Schaltelement 2 ein- und ausgeschaltet, wenn sich Vs auf dem H-Pegel befindet, d. h. wenn Vc < VB, während das Schaltelement 2 zwangsweise am Schalten gehindert wird, wenn sich Vs auf dem L-Pegel befindet, d. h. wenn Ve < VB.
Da das Referenzsignal Vc bei diesem ersten Ausführungsbeispiel deutlich kleiner wird als beim Stand der Technik, wenn die Last leichter wird, wird die Dauer der Schaltphase verkürzt. Mit Verkürzung der Schaltphase wird die Anzahl von Schaltvorgängen verringert, wodurch Schalt- und Leitungsverluste reduziert werden. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Schalt­ steuersignal Vs, das sich aus dem Vergleich des Referenzsignals Vc mit dem Dreiecksignal vom zweiten Dreieckgenerator 11 ergibt, als Steuersignal für die Einstellung der Schaltphasendauer und der Schaltsperrphasendauer des Schaltelements 2 verwendet. Anstelle des Dreiecksignals kann ohne Probleme ein Sägezahnsignal oder dergleichen als Trägersignal eingesetzt werden.
Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 4 zeigt in einem Zeitdiagramm Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 3.
Bei dem Gleichstromwandler von Fig. 3 ist gegenüber dem des ersten Ausführungsbeispiels das UND-Glied 12 entfallen, während die Elemente 13, 14 und 15 hinzugekommen sind. Bei 13 handelt es sich um ein Impedanzwandlerelement in Form eines Spannungsfolgers (Verstärkers) mit hohem Eingangswiderstand und niedrigem Ausgangswiderstand, dessen Spannungsverstär­ kung nahezu Eins ist. Das Referenzsignal Vc vom Regler 6 wird dem Impedanzwandlerelement 1 3 eingegeben. Dieses gibt ein modifiziertes Referenzsignal Vc' zur Bestimmung der Ein- /Ausschaltzeitsteuerung des Schaltelements ab. Der Gleichstromwandler dieses zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels enthält ebenfalls den zweiten Vergleicher 10 und den zweiten Dreieckgenerator 11 zur Verwendung des Referenzsignals Vc zur Steuerung der Schaltphasendauer und der Schalt­ sperrphasendauer des Schaltelements 2 abhängig von der Höhe der Last, d. h. der Größe des Referenzsignals Vc. Der Gleichstromwandler des zweiten Ausführungsbeispiels enthält einen Inverter 15 und ein zweites Schaltelement 14. Das Schaltelement 14 wird über den Inverter 15 auf der Basis des Ausgangssignals des zweiten Vergleichers 10 ein- und ausgeschaltet, d. h. nach Maßgabe des Ergebnisses des Vergleichs des Ausgangssignals VB von dem zweiten Dreieckgene­ rator 11 mit dem Referenzsignal Vc.
Wenn das Schaltelement 14 eingeschaltet ist, wird das Referenzsignal Vc auf Null gesetzt. Als Folge davon ist das Ausgangssignal VM des ersten Vergleichers 7 auf L-Pegel, was die Schalt­ sperrphase des Schaltelements 2 bewirkt. Wenn das Schaltelement 14 ausgeschaltet ist, wird das Eingangssignal des ersten Vergleichers 7 gleich dem Referenzsignal Vc, was zur Schaltphase führt, während derer die Ein/Aus-Schaltzeitsteuerung des Schaltelements 2 durch die Pulswei­ tenmodulation bestimmt wird derart, daß die Ausgangsspannung vom Gleichstromwandler konstant bleibt (siehe den Signalverlauf von Vc' in Fig. 4). Da die Schaltphasendauer bei dem zweiten Ausführungsbeispiel deutlich kürzer wird als beim Stand der Technik, wenn die Last leichter wird, wird die Anzahl von Schaltvorgängen verringert, womit Schalt- und Leitungsverlu­ ste ebenfalls verringert werden.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 6 zeigt Signalverläufe des Gleichstomwandlers zur Erläuterung der Arbeits­ weise des Gleichstromwandlers in Fig. 5.
Gemäß Darstellung in Fig. 5 weist der Gleichstromwandler dieses dritten Ausführungsbeispiels einen Kondensator 21, ein zweites Schaltelement 17, ein drittes Schaltelement 18, eine erste Konstantstromquelle 19 und eine zweite Konstantstromquelle 20 auf. Der Gleichstromwandler dieses dritten Ausführungsbeispiels verwendet das Schaltsteuersignal Vs von der Oszillatorschal­ tung 23 zur Festlegung der Schaltphasendauer und der Schaltsperrphasendauer des Schaltele­ ments 2. Der Gleichstromwandler schaltet zum Zeitpunkt des Umschaltens von der Schaltsperr­ phase zur Schaltphase das zweite Schaltelement 17 ein, um den Kondensator 21 mittels eines konstanten Stroms von der Konstantstromquelle 19 aufzuladen, so daß die Spannung an dem Kondensator 21 allmählich ansteigt. Der Kondensator 21 wird auf die Speisespannung Vcc aufgeladen, die an das zweite Schaltelement 17 angeschlossen ist. Zum Zeitpunkt des Umschal­ tens von der Schaltphase zur Schaltsperrphase wird das dritte Schaltelement 18 eingeschaltet, um den Kondensator 21 mit einem konstanten Strom von der Konstantstromquelle 20 zu entladen, so daß die Spannung an dem Kondensator 21 allmählich abfällt. Der Kondensator 21 wird entladen, bis seine Spannung null wird.
Der Gleichstromwandler dieses dritten Ausführungsbeispiels enthält außerdem ein Impedanz­ wandlerelement 16 und eine Diode 22. Die Diode 22 ist so geschaltet, daß die kleinere der beiden Spannungen, der über das Impedanzwandlerelement 16 anliegenden Spannung Vcs des Kondensators 21 und der Referenzspannung Vc des Reglers 6, als Eingangssignal am ersten Vergleicher 7 anliegt. Nachdem die Schaltsperrphase zur Schaltphase gewechselt hat, nimmt die Breite der Einschaltimpulse des Schaltelements 2 allmählich zu, und zwar mit der Aufladege­ schwindigkeit des Kondensators 21 (siehe den Verlauf des Signals VM auf der linken Seite in Fig. 6). Wenn die Spannung des Referenzsignals Vc niedriger ist als die Spannung des Kondensators 21, werden die Ein/Aus-Schaltzeitpunkte des Schaltelements 2 durch die Pulsweitenmodulation gesteuert, so daß die Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers konstant bleibt. Nachdem die Schaltphase zur Schaltsperrphase gewechselt hat, nimmt die Dauer der Einschaltimpulse des Schaltelements 2 mit der Entladegeschwindigkeit des Kondensators 21 allmählich ab (siehe den Verlauf von VM rechts in Fig. 6). Wenn die Spannung am Kondensator 21 null wird, wird das Schaltelement 2 vollständig abgeschaltet. Da die elektrische Belastung des Transformers beim Umschalten von der Schaltphase zur Schaltsperrphase verringert ist, ist auch die Geräuscherzeu­ gung durch den Transformator geringer, selbst wenn die Schwingungsfrequenz der Oszillator­ schaltung 23 im hörbaren Bereich liegt.
Fig. 7 ist ein Schaltbild eines Gleichstromwandlers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8 zeigt Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise des Gleichstromwandlers von Fig. 7. Der Gleichstromwandler dieses vierten Ausführungsbeispiels ist eine Modifikation desjenigen des dritten Ausführungsbeispiels.
Der Gleichstromwandler des oben anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen dritten Ausfüh­ rungsbeispiels verwendet das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 23 als Schaltsteuersignal Vs, um die Schaltelemente 17 und 18 zu schalten. Der Gleichstromwandler des vierten Ausfüh­ rungsbeispiels verwendet das Ausgangssignal des zweiten Vergleichers 10 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels dazu, die Schaltelemente 17 und 18 zu schalten. Bei dem Gleichstromwandler des vierten Ausführungsbeispiels ist, wie in Fig. 3, das Impedanzwandler­ element 13 zwischen dem Ausgang des Reglers 6 und dem Eingang des ersten Vergleichers 7 vorgesehen. Außerdem ist das Impedanzwandlerelement 16 des dritten Ausführungsbeispiels als zweites Impedanzwandlerelement vorhanden und so geschaltet, daß eine Rückwirkung vom Eingangssignal Vc' zum ersten Vergleicher 7 auf das Referenzsignal Vc vom Regler 6 verhindert wird.
Da der Gleichstromwandler des vierten Ausführungsbeispiels die Verringerung der Geräusche vom Transformator sowie das Steuern der Schaltphasendauer und der Schaltsperrphasendauer des Schaltelements 2 nach Maßgabe der Höhe der Last ermöglicht, werden bei Leichterwerden der Last die Schalt- und Leitungsverluste deutlicher verringert als beim Stand der Technik.
Die Erfindung ist allgemein auf Gleichstromwandler anwendbar, die eine Gleichspannung in eine andere Gleichspannung umwandeln.
Der Gleichstromwandler gemäß der Erfindung bestimmt die Dauer der Schaltphase und die der Schaltsperrphase des Schaltelements im Zustand leichter Last einschließlich des lastfreien Zustands auf der Basis der Referenzspannung, die dazu verwendet wird, die Ein/Aus-Schaltzeit­ punkte des Schaltelements zur Regelung der Ausgangsspannung des Gleichstromwandlers auf einen bestimmten Wert festzulegen bestimmen. Daher ermöglicht es der Gleichstromwandler gemäß der Erfindung, die Dauer der Schaltphase bei leichter werdender Last stärker zu verkürzen und so die Schalt- und Leitungsverluste zu verringern. Da der Gleichstromwandler gemäß der Erfindung die Dauer der Schaltphase verlängert, selbst wenn die Last im Zustand leichter Last plötzlich stark wird, tritt kein Abfall der Ausgangsspannung auf. Da der Gleichstromwandler gemäß der Erfindung es ermöglicht, die Einschaltimpulsbreite des Schaltelements allmählich zu verändern, und zwar unter Verwendung der Aufladung und Entladung des Kondensators mit einem konstanten Strom, wenn die Schaltphase zur Schaltsperrphase geändert wird oder umgekehrt, wird die elektrische Belastung des Transformators verringert, so daß dieser weniger Lärm erzeugt.
Da der Gleichstromwandler gemäß der Erfindung es ermöglicht, ohne exklusiven Konverter auszukommen, der ausschließlich im Bereitschaftszustand und dergleichen Zustand geringer Last verwendet wird, wo der elektrische Leistungsverbrauch verringert ist, wird ein preiswertes Versorgungssystem elektrischer Leistung geschaffen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers durch Ein- und Ausschalten eines Schaltelements (2) zur Umwandlung einer Eingangsgleichspannung in eine konstante Ausgangs­ gleichspannung (Vo), wobei das Schaltelement so gesteuert wird, daß es eine Schaltphase und eine Schaltsperrphase aufweist, und in der Schaltphase abhängig von einem ersten Referenz­ signal (Vc) von einer Ausgangsspannungsmeß- und Einstellschaltung (6) zur Konstanthaltung der Ausgangsgleichspannung (Vo) ein- und ausgeschaltet wird und in der Schaltsperrphase am Schalten gehindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltsteuersignal (Vs), das durch Vergleich des ersten Referenzsignals (Vc) mit einem Trägersignal (VB) konstanter Frequenz gewonnen wird, zur Steuerung der Schaltphase und der Schaltsperrphase des Schaltelements (2) im Zustand geringer und keiner Last verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersignal ein Dreieck- oder Sägezahnsignal ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner gekennzeichnet durch:
Eingeben des ersten Referenzsignals (Vc) in ein Impedanzwandlerelement (13),
Verwenden des Ausgangssignals des Impedanzwandlerelements (13) als zweites Refe­ renzsignal (Vc') anstelle des ersten Referenzsignals (Vc) zur Bestimmung der Ein/Aus-Zeitsteue­ rung des Schaltelements (2), und
Absenken des zweiten Referenzsignals (Vc') nach Maßgabe des Schaltsteuersignals (Vs) zur Steuerung der Schaltsperrphase des Schaltelements (2).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Impedanzwandlerele­ ment (13) ein Spannungsfolger eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch:
Aufladen eines Kondensators (21) mit einem konstanten Strom zu einem ersten Um­ schaltzeitpunkt, zu dem die Schaltsperrphase zur Schaltphase wechselt,
Entladen des Kondensators (21) mit einem konstanten Strom zu einem zweiten Schalt­ zeitpunkt, bei dem die Schaltphase zur Schaltsperrphase wechselt,
Vergleichen der Spannung (Vcs) des Kondensators (21) mit dem ersten Referenzsignal (Vc), und
Verwenden der kleineren der beiden miteinander verglichenen Spannungen als zweites Referenzsignal (Vc') anstelle des ersten Referenzsignals als Steuersignal zur Bestimmung der Ein- Aus-Zeitsteuerung des Schaltelements (2).
6. Verfahren zur Steuerung eines Gleichstromwandlers durch Ein- und Ausschalten eines Schaltelements (2) zur Umwandlung einer Eingangsgleichspannung (1) in eine konstante Ausgangsgleichspannung (Vo), wobei das Schaltelement so gesteuert wird, daß es eine Schalt­ phase und eine Schaltsperrphase aufweist und in der Schaltphase abhängig von einem ersten Referenzsignal (Vc) von einer Ausgangsspannungsmeß- und Einstellschaltung (6) zur Konstanthal­ tung der Ausgangsgleichspannung (Vo) ein- und ausgeschaltet wird und in der Schaltsperrphase am Schalten gehindert wird, gekennzeichnet durch
abwechselndes Aufladen eines Kondensators (21) mit einem konstanten Strom und Entladen des Kondensators (21) mit einem konstanten Strom,
Vergleichen der Spannung (Vcs) des Kondensators (21) mit dem ersten Referenzsignal (Vc), und
Verwenden der kleineren der beiden miteinander verglichenen Spannungen als zweites Referenzsignal (Vc') anstelle des ersten Referenzsignals als Steuersignal zur Bestimmung der Ein- Aus-Zeitsteuerung des Schaltelements (2), wobei das abwechselnde Aufladen und Entladen des Kondensators von einem Schalt­ steuersignal (Vs) mit konstanter Frequenz und konstantem Tastverhältnis gesteuert wird.
7. Gleichstromwandler zur Umsetzung einer Eingangsgleichspannung in eine Ausgangs­ gleichspannung mit einem Regelkreis zum Konstanthalten der Ausgangsgleichspannung, wobei der Regelkreis ein Schaltelement (2) aufweist, welches von einem pulsweitenmodulierten Steuersignal (VM) gesteuert wird, dem ein Schaltsteuersignal (Vs) überlagert ist, durch welches das Schaltelement (2) zwischen einer Schaltphase, in welcher es durch das pulsweitenmodulierte Steuersignal (VM) gesteuert wird, und einer Schaltsperrphase, in der es am Schalten gehindert wird, umgeschaltet wird, und der Regelkreis zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Steuer­ signals (VM) eine Meß- und Einstellschaltung (6) aufweist, die ein der Differenz zwischen der Ausgangsgleichspannung (Vo) und ihrem Sollwert (VREF) entsprechendes Referenzsignal (Vc) erzeugt, welches von einem ersten Vergleicher (7) mit einem ersten Trägersignal (VT) eines Trägersignalgenerators (8) verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis das pulsweitenmodu­ lierte Steuersignal (VM) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Vergleicher (10) und ein zweiter Trägersignalgenerator (11) vorhanden sind, daß der zweite Vergleicher das Referenz­ signal (Vc) mit dem zweiten Trägersignal (Vs) des zweiten Trägersignalgenerators (11) vergleicht, und daß das Ausgangssignal des zweiten Vergleichers (10) als Schaltsteuersignal (Vs) dem pulsweitenmodulierten Steuersignal (VM) überlagert wird.
8. Gleichstromwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenz­ signal (Vc) über ein Impedanzwandlerelement (13) an den ersten Vergleicher (7) angelegt wird, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Ausgang des Impedanzwandlerelements (13) und dem Eingang des ersten Vergleichers (7) über ein zweites Schaltelement (14) mit Masse verbunden ist, und daß das zweite Schaltelement (14) von dem Ausgangssignals des zweiten Vergleichers (10) gesteuert wird.
9. Gleichstromwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Meß- und Einstellschaltung (6) über ein erstes Impedanzwandlerelement (13) mit einem Eingang des ersten Vergleichers (7) verbunden ist, daß der Verbindungspunkt zwischen dem ersten Impedanzwandlerelement (13) und dem Eingang des ersten Vergleichers (7) über eine Reihen­ schaltung aus einer Diode (22), einem zweiten Impedanzwandlerelement (16) und einem Kondensator (21) an Masse geschaltet ist, und daß der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator (21) und dem zweiten Impedanzwandlerelement (16) mit einer Lade/Entladeschaltung (17-20, 23) verbunden ist, durch welche der Kondensator (21) abwech­ selnd mit konstantem Strom aufgeladen und entladen wird, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß am Eingang des ersten Vergleichers (7) als Steuersignal die kleinere der beiden Spannun­ gen wirksam ist, nämlich der Spannung am Kondensator (21) und der Spannung des Referenz­ signals (Vc), und die Umschaltung der Lade/Entladeschaltung zwischen Lade- und Entladebetrieb von dem Ausgangssignals des zweiten Vergleichers (10) gesteuert wird.
10. Gleichstromwandler zur Umsetzung einer Eingangsgleichspannung in eine Aus­ gangsgleichspannung mit einem Regelkreis zum Konstanthalten der Ausgangsgleichspannung, wobei der Regelkreis ein Schaltelement (2) aufweist, welches von einem pulsweitenmodulierten Steuersignal gesteuert wird, dem ein Schaltsteuersignal überlagert ist, durch welches das Schaltelement zwischen einer Schaltphase, in welcher es durch das pulsweitenmodulierte Steuersignal gesteuert wird, und einer Schaltsperrphase, in der es am Schalten gehindert wird, umgeschaltet wird, und der Regelkreis zur Erzeugung des pulsweitenmodulierten Steuersignals (VM) eine Meß- und Einstellschaltung (6) aufweist, die ein der Differenz zwischen der Ausgangs­ gleichspannung (Vo) und ihrem Sollwert entsprechendes Referenzsignal (Vc) erzeugt, welches von einem Vergleicher (7) mit einem ersten Trägersignal eines Trägersignalgenerators (8) verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis das pulsweitenmodulierte Steuersignal (VM) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Ausgang der Meß- und Einstellschaltung (6) und einem Eingang des ersten Vergleichers (7) über eine Reihenschal­ tung aus einer Diode (22), einem Impedanzwandlerelement (16) und einem Kondensator (21) an Masse geschaltet ist und der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator (21) und dem Impedanzwandlerelement (16) mit einer Lade/Entladeschaltung (17-20, 23) verbunden ist, durch welche der Kondensator (21) abwechselnd mit konstantem Strom aufgeladen und entladen wird, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß am Eingang des ersten Vergleichers (7) als Steuer­ signal die kleinere der beiden Spannungen wirksam ist, nämlich der Spannung am Kondensator (21) und der Spannung des Referenzsignals (Vc), und die Umschaltung der Lade/Entladeschaltung zwischen Lade- und Entladebetrieb von einem Schaltsteuersignal konstanter Frequenz und konstantem Tastverhältnisses gesteuert wird.
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