DE102009029554A1

DE102009029554A1 - Abtastpunkteinstellung in Schaltwandlern

Info

Publication number: DE102009029554A1
Application number: DE200910029554
Authority: DE
Inventors: Jens Barrenscheen; Giuseppe Bernacchia
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-04-08
Also published as: US8847568B2; US20100079181A1

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren zum Erzeugen eines Ansteuersignals für einen Schalter in einem Schaltwandler und ein Schaltwandler. Das Verfahren umfasst: Abtasten eines Ausgangssignals (Vout) des Schaltwandlers zum Erzeugen eines abgetasteten Ausgangssignals (S40); Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals (S30), das einen Duty-Cycle besitzt, der wenigstens von dem abgetasteten Ausgangssignal (S40) abhängig ist; wobei das Ausgangssignal (Vout) zu Abtastzeitpunkten abgetastet ist, wobei die Abtastzeitpunkte wenigstens von dem Duty-Cycle abhängig sind.

Description

Schaltwandler umfassen Eingangsklemmen zum Zuführen einer Eingangsspannung, Ausgangsklemmen zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung, wenigstens einen Schalter, wenigstens ein induktives Speicherelement, das an den Schalter gekoppelt ist, und wenigstens ein kapazitives Speicherelement. Das wenigstens eine induktive Speicherelement und das kapazitive Speicherelement bilden eine LC-Schaltung, das Schaltelement regelt die Energieübertragung von den Eingangsklemmen an die LC-Schaltung und wird angesteuert durch ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal, das ein Tastverhältnis (Duty-Cycle) aufweist, das abhängig von der Ausgangsspannung eingestellt wird, um die Ausgangsspannung konstant zu halten.
Das Einstellen des Duty-Cycle des Ansteuersignals abhängig von der Ausgangsspannung umfasst das Abtasten der Ausgangsspannung. Die Ausgangsspannung kann einmal während jedes Schaltzyklus oder einmal während einiger Schaltzyklen abgetastet werden. Allerdings kann sich die Ausgangsspannung sogar während eines einzigen Schaltzyklus ändern. Diese Änderung der Ausgangsspannung resultiert daraus, dass der LC-Schaltung eine wechselnde Eingangsspannung zugeführt ist, und daraus, dass die LC-Schaltung nicht in der Lage ist, die wechselnde Eingangsspannung vollständig gleichzurichten. Die Variation der Ausgangsspannung während eines Schaltzyklus kann durch Vergrößern einer Kapazität des kapazitiven Speicherelements verringert werden. Dies würde allerdings die Herstellungskosten erhöhen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erzeugen eines Ansteuersignals für einen Schalter in einem Schaltwandler zur Verfügung zu stellen, bei dem die zuvor genannten Probleme nicht auftreten, und einen Schaltwandler zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch einen Schaltwandler nach Anspruch 11 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einen Ansteuersignals für einen Schalter in einem Schaltwandler, der Eingangsklemmen zum Zuführen einer Eingangsspannung, Ausgangsklemmen zum Bereitstellen eines Ausgangssignals, und wenigstens ein an den Schalter gekoppeltes induktives Speicherelement aufweist. Das Verfahren umfasst: Abtasten des Ausgangssignals zum Erzeugen eines abgetasteten Ausgangssignals; Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals mit einem Duty-Cycle, der wenigstens von dem abgetasteten Ausgangssignal abhängig ist. Das Ausgangssignal wird zu Abtastzeitpunkten abgetastet, die wenigstens von dem Duty-Cycle abhängig sind.
Ein weiterer Aspekt betrifft einen Schaltwandler, der aufweist: Eingangsanschlüsse zum Zuführen einer Eingangsspannung; Ausgangsanschlüsse zum Bereitstellen eines Ausgangssignals, wenigstens einen Schalter, dem ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal zugeführt ist; wenigstens ein induktives Speicherelement, das an den Schalter gekoppelt ist; eine Abtastschaltung zum Abtasten des Ausgangssignals abhängig von einem Abtastsignal und zum Bereitstellen eines abgetasteten Ausgangssignals; eine Steuerschaltung, der das abgetastete Ausgangssignal zugeführt ist und die dazu ausgebildet ist, einen Duty-Cycle des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals abhängig von dem abgetasteten Ausgangssignal einzustellen; eine Abtastsignalerzeugungsschaltung die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal wenigstens abhängig von dem Duty-Cycle zu erzeugen.
Beispiele werden nun unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert werden. Die Zeichnungen dienen zur Veranschaulichung des Grundprinzips, so dass nur die Aspekte dargestellt sind, die zur Veranschaulichung des Grundprinzips erforderlich sind. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Schaltungsblöcke und gleiche Signale.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Schaltwandlers anhand eines Blockdiagramms.
2 veranschaulicht ein Beispiel eines Tiefsetzstellers.
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Hochsetzstellers.
4 veranschaulicht ein Beispiel eines Sperrwandlers.
5 veranschaulicht ein Beispiel einer Abtastschaltung des Schaltwandlers.
6 veranschaulicht zeitliche Verläufe eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals und eines Abtastsignals.
7 veranschaulicht zeitliche Verläufe einer Ausgangsspannung eines Schaltwandlers für unterschiedliche Duty-Cycles.
8 veranschaulicht ein Beispiel einer Steuerschaltung, die ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal erzeugt, wobei die Steuerschaltung eine Ansteuersignalerzeugungsschaltung und eine Abtastsignalerzeugungsschaltung aufweist.
9 veranschaulicht erste Beispiele der Ansteuersignalerzeugungsschaltung und der Abtastsignalerzeugungsschaltung.
10 veranschaulicht ein detailliertes Beispiel einer Ansteuersignalerzeugungsschaltung.
1 veranschaulicht ein Beispiel eines Schaltwandlers. Der Schaltwandler umfasst Eingangsanschlüsse 11, 12 zum Zuführen einer Eingangsspannung Vin und Ausgangsanschlüsse 13, 14 zum Bereitstellen von zwei Ausgangssignalen: einem Ausgangsstrom Iout, und einer Ausgangsspannung Vout. Die Eingangsspannung Vin kann eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung sein und kann durch eine beliebige Spannungsversorgungsschaltung (nicht dargestellt) erzeugt werden. Der Ausgangsstrom Iout und die Ausgangsspannung Vout können einer Last Z (gestrichelt dargestellt) zugeführt werden. Eine allgemeine Funktion des Schaltwandlers besteht darin, eines seiner Ausgangssignale, d. h. den Ausgangsstrom Iout oder die Ausgangsspannung Vout, wenigstens annähernd konstant zu halten, und zwar auch bei Änderungen der Eingangsspannung Vin und bei Änderungen der Leistungsaufnahme der Last Z. Die nachfolgende Erläuterung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Ausgangsspannung. Dieses Verfahren kann allerdings in äquivalenter Weise auch auf das Regeln des Ausgangsstromes angewendet werden. In der nachfolgenden Erläuterung kann daher ”Ausgangsspannung” auch durch ”Ausgangsstrom” ersetzt werden, ohne vom nachfolgend erläuterten Grundprinzip abzuweichen.
Der Schaltwandler umfasst eine Schalteinheit 20 die zwischen die Eingangsanschlüsse 11, 12 und die Ausgangsanschlüsse 13, 14 geschaltet ist und die wenigstens ein Schaltelement 21, wenigstens ein induktives Speicherelement 22 und wenigstens ein kapazitives Speicherelement 23 aufweist. Das wenigstens eine induktive Speicherelement 23 und das wenigstens eine kapazitive Speicherelement 23 sind Teil einer Filterschaltung oder LC-Schaltung 24, die an die Ausgangsanschlüsse 13, 14 angeschlossen ist und die über den wenigstens einen Schalter 21 an die Eingangsanschlüsse 12, 13 gekoppelt ist.
Das wenigstens eine Schaltelement 21 dient dazu, eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung Vin aus der Eingangsspannung Vin zu erzeugen. Die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung ist der LC-Schaltung 24 zugeführt, die die pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung gleichrichtet, um die Ausgangsspannung zu erzeugen. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schaltelement 21 ein beliebiges Schaltelement sein kann, das geeignet ist, elektrische Lasten zu schalten. Das Schaltelement 21 kann insbesondere ein Transistor, wie z. B. ein MOSFET, ein IGBT oder ein Bipolartransistor, sein.
Der Schaltwandler umfasst außerdem eine Steuerschaltung 30 zum Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals S30 für das wenigstens eine Schaltelement 21. Das pulsweitenmodulierte Ansteuersignal S30 besitzt einen Duty-Cycle, der einen Duty-Cycle der pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung Vin_PWM – das der LC-Schaltung 24 zugeführt ist – bestimmt und das daher die Energieübertragung von den Eingangsanschlüssen 11, 12 an die LC-Schaltung 24 steuert. Um die Ausgangsspannung trotz Änderungen in der Leistungsaufnahme der Last Z auf einem konstanten Spannungswert zu regeln, weist der Schaltwandler eine Regelschleife oder Rückkopplungsschleife auf, die ein abgetastetes Ausgangssignal S40, das von der Ausgangsspannung Vout abhängig ist, an die Steuerschaltung 30 zurückkoppelt. Die Steuerschaltung 30 ist dazu ausgebildet, den Duty-Cycle des Ansteuersignals S30 zu ändern, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 eine sich ändernde, d. h. eine absinkende oder ansteigende, Ausgangsspannung Vout anzeigt. Eine absinkende Ausgangsspannung Vout kann aus einer erhöhten Leistungsaufnahme der Last Z oder aus einer absinkenden Eingangsspannung Vin resultieren. In beiden Fällen muss der Duty-Cycle der pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung Vin erhöht werden. Im ersten Fall (erhöhte Leistungsaufnahme der Last) trägt eine Erhöhung des Duty-Cycles zum Erhöhen der von der Eingangsspannung bzw. den Eingangsklemmen an die LC-Schaltung 24 übertragenen Energie bei, und trägt daher dazu bei, die Ausgangsspannung konstant zu halten; im zweiten Fall (Absinken der Eingangsspannung Vin) trägt ein Erhöhen des Duty-Cycles dazu bei, die Energieübertragung von der Eingangsspannung bzw. den Eingangsklemmen an die LC-Schaltung auf einem gegebenen Wert zu halten, und trägt daher dazu bei, die Ausgangsspannung Vout konstant zu halten. Die Steuerschaltung 30 ist außerdem dazu ausgebildet, den Duty-Cycle des Ansteuersignals S3 zu reduzieren, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 eine ansteigende Ausgangsspannung anzeigt. Eine ansteigende Ausgangsspannung Vout kann aus einer sich verringernden Leistungsaufnahme der Last Z oder aus einer ansteigenden Eingangsspannung Vin resultieren. Im ersten Fall führt das Reduzieren des Duty-Cyles zu einer reduzierten Energieübertragung während eines Schaltzyklus; im zweiten Fall führt ein Reduzieren des Duty-Cycles dazu, dass die Energieübertragung auf einem gegebenen Wert gehalten wird. Das Erhöhen oder Verringern des Duty-Cycles dient dazu, einem Ansteigen oder einem Absinken der Ausgangsspannung Vout entgegen zu wirken.
Das anhand von 1 erläuterte Grundprinzip ist auf alle unterschiedlichen Arten von Schaltwandlern, einschließlich Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler (AC/DC-Wandler) oder Gleichspannungs-Wandler (DC/DC-Wandler), anwendbar. Diese einzelnen Wandler unterscheiden sich im Wesentlichen durch ihre Wandlereinheiten 20 voneinander. Lediglich zu Zwecken der Erläuterung werden Beispiele von Topologien solcher Wandlereinheiten 20 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 nachfolgend erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Topologien lediglich als Beispiele zu verstehen sind und dass das Grundprinzip zum Erzeugen des abgetasteten Ausgangssignals S40, das nachfolgend erläutert wird, nicht auf die Verwendung einer bestimmten Topologie der Wandlereinheit 20 beschränkt ist.
2 zeigt ein Beispiel einer Wandlereinheit 20, die eine Tiefsetzstellertopologie aufweist. Eine solche Tiefsetzstellertopologie dient dazu, eine Ausgangsspannung Vout zu erzeugen, die geringer ist als eine Eingangsspannung Vin. Eine solche Tiefsetzstellertopologie wird insbesondere in Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlern eingesetzt. Die Wandlereinheit 20 umfasst ein Schaltelement 21, ein induktives Speicherelement 22 und ein kapazitives Speicherelement 23. Das Schaltelement 21, das induktive Speicherelement 22 und das kapazitive Speicherelement 23 bilden eine Reihenschaltung, die zwischen die Eingangsanschlüsse 11, 12 geschaltet ist. Die Ausgangsspannung Vout ist eine Spannung über dem kapazitiven Speicherelement 23, die in dieser Schaltung als Ausgangskapazität dient. Das induktive Speicherelement 22 und das kapazitive Speicherelement 23 bilden eine LC-Schaltung, die jedes Mal dann an die Eingangsanschlüsse 11, 12 angeschlossen ist, wenn das Schaltelement 21 geschlossen ist. Ein Gleichrichterelement 25 ist parallel zu einer Reihenschaltung mit dem induktiven Speicherelement 22 und dem kapazitiven Speicherelement 23 geschaltet. Das Gleichrichterelement 25 übernimmt einen durch das induktive Speicherelement 22 fließenden Strom, wenn das Schaltelement 21 geöffnet ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Gleichrichterelement 25 – sowohl in diesem Beispiel, als auch in den nachfolgend noch erläuterten Beispielen – eine Diode (wie in 2 dargestellt ist) oder ein aktives Gleichrichterelement, das einen Schalter umfasst, sein kann.
3 veranschaulicht eine Wandlereinheit 20, die eine Hochsetzstellertopologie aufweist. Eine solche Wandlereinheit dient zum Erzeugen einer Ausgangsspannung Vout, die höher ist als eine Eingangsspannung Vin. Solche Hochsetzstellertopologien werden sowohl in Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandlern, als auch in Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandlern eingesetzt. Diese Wandlereinheit 20 umfasst ein Schaltelement 21, ein induktives Speicherelement 22 und ein kapazitives Speicherelement 23. In dieser Wandlereinheit bilden das induktive Speicherelement 22 und das Schaltelement 21 eine Reihenschaltung, die zwischen die Eingangsanschlüsse 11, 12 geschaltet ist. Eine weitere Reihenschaltung mit einem Gleichrichterelement 25 und dem kapazitiven Speicherelement 23 ist parallel zu dem Schaltelement 21 geschaltet. Die Ausgangsspannung Vout ist die Spannung über dem kapazitiven Speicherelement 23.
In der Hochsetzsteller-Wandlereinheit 20 gemäß 3 speichert das induktive Speicherelement 22 jedes Mal dann Energie, wenn das Schaltelement 21 geschlossen ist, und überträgt die gespeicherte Energie – über das Gleichrichterelement 25 – jedes Mal dann an das kapazitive Speicherelement 23, wenn das Schaltelement 21 geöffnet ist. Das Gleichrichterelement 25 verhindert in diesem Fall dass das kapazitive Speicherelement entladen wird, wenn das Schaltelement 21 geschlossen ist.
4 veranschaulicht eine Wandlereinheit 20, die eine Sperrwandlertopologie aufweist. In dieser Sperrwandlertopologie ist das induktive Speicherelement 22 eine Primärwicklung eines Transformators, der neben der Primärwicklung 22 eine Sekundärwicklung 26 aufweist, die induktiv an die Primärwicklung 22 gekoppelt ist. Die Primärwicklung 22 und das Schaltelement 21 bilden eine Reihenschaltung, die zwischen die Eingangsanschlüsse 11, 12 geschaltet ist. Die Sekundärwicklung 26 und ein Gleichrichterelement 25 bilden eine zweite Reihenschaltung, die parallel zu dem kapazitiven Speicherelement 23 geschaltet ist. Die Ausgangsspannung Vout ist eine Spannung über dem kapazitiven Speicherelement 23. Bei dieser Sperrwandlereinheit 20 speichert der Transformator jedes Mal dann Energie, wenn das Schaltelement 21 geschlossen ist, und überträgt die gespeicherte Energie jedes Mal dann über die Sekundärwicklung 26 und das Gleichrichterelement 25 an das kapazitive Speicherelement 23, wenn das Schaltelement 21 geöffnet ist.
Bezugnehmend auf 1 erzeugt die Abtasteinheit 40 das abgetastete Ausgangssignal S40. Die Abtasteinheit 40 tastet die Ausgangsspannung Vout nach Maßgabe eines Abtastsignals SS ab, das durch die Steuerschaltung 30 erzeugt wird. Bezugnehmend auf 5 kann die Abtasteinheit 40 eine Abtast- und Halte schaltung umfassen, der die Ausgangsspannung Vout zugeführt ist, die die Ausgangsspannung Vout nach Maßgabe des Abtastsignals SS abtastet, und die das abgetastete Ausgangssignal S40 bereitstellt. Bezugnehmend auf das in 5 dargestellte Beispiel kann die Abtast- und Halteschaltung ein Schaltelement 41 und einen Kondensator 42 umfassen, wobei das Schaltelement 41 und der Kondensator 42 eine Reihenschaltung bilden, der die Ausgangsspannung Vout zugeführt ist, d. h. die an die Ausgangsanschlüsse 13, 14 angeschlossen ist. Das Schaltelement 41 ist angesteuert durch das Abtastsignal SS. Das abgetastete Ausgangssignal S40 ist eine Spannung über dem Kondensator 42 oder eine Spannung an einem Ausgang eines optionalen Puffers 43, der an den Kondensator 42 angeschlossen ist.
6 veranschaulicht Beispiele von Zeitverläufen eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals S30 und eines Abtastsignals SS. 6 veranschaulicht einen Schaltzyklus des Ansteuersignals S30. Dieser Schaltzyklus umfasst eine Ein-Periode (Einschaltdauer) Ton, zu der das Schaltelement 21 eingeschaltet ist, und eine Aus-Periode (Ausschaltdauer) Toff, zu der das Schaltelement 21 ausgeschaltet ist. T bezeichnet die Zyklusdauer, wobei gilt: T = Ton + Toff. Der Duty-Cycle D des Ansteuersignals S30 ist gegeben durch den Quotienten aus der Einschaltdauer Ton und der Zyklusdauer T gemäß: D = TonT (1).
Das Abtastsignal SS umfasst einen Abtastimpuls während der Zyklusdauer T. In 6 bezeichnet T_S einen Abtastzeitpunkt, der ein Zeitpunkt ist, zu dem der Abtastimpuls auftritt. In dem Beispiel gemäß 6 liegt der Abtastzeitpunkt T_S innerhalb einer Aus-Periode Toff. Es sei darauf hingewiesen, dass der Abtastzeitpunkt T_S allerdings auch innerhalb einer Ein-Periode Ton liegen kann. Eine Dauer oder Aktivierungszeit des Abtastimpulses ist kurz im Vergleich zu der Zyklusperiode T. Bei einem Beispiel ist eine Dauer eines Abtastimpulses kleiner als 5%, oder sogar kleiner als 1%, der Zyklusdauer T.
Ein Momentanwert der Ausgangsspannung Vout, der zum Abtastzeitpunkt T_S vorhanden ist, wird in der Abtasteinheit 40 gespeichert, wobei dieser Momentanwert zum Abtastzeitpunkt T_S als Ausgangssignal S40 zur Verfügung gestellt wird, bis die Ausgangsspannung Vout zu einem nächsten Abtastzeitpunkt T_S in einem nächsten Schaltzyklus erneut abgetastet wird. Unter einem ”abgetasteten Schaltzyklus” ist nachfolgend ein Schaltzyklus zu verstehen, in dem die Ausgangsspannung abgetastet wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Ausgangsspannung Vout nicht notwendigerweise während jedes Schaltzyklus abgetastet wird. Die Ausgangsspannung Vout kann daher während jedes Schaltzyklus oder nach jeweils mehreren Schaltzyklen abgetastet werden. In dem zuerst genannten Fall kann die Ausgangsspannung einmal oder mehrmals während jedes Schaltzyklus abgetastet werden. In dem zweiten Fall kann die Anzahl der Schaltzyklen zwischen zwei abgetasteten Schaltzyklen variieren.
Wie bereits erläutert wurde, kann die Ausgangsspannung Vout innerhalb eines Schaltzyklus Schwankungen unterliegen. Diese Spannungsschwankungen sind abhängig von dem Duty-Cycle, was nachfolgend anhand von 7 erläutert wird. 7 zeigt Beispiele von Zeitverläufen der Ausgangsspannung Vout für zwei unterschiedliche Szenarien: ein erstes Szenario, bei dem der Duty-Cycle D einen ersten Wert aufweist; und ein zweites Szenario, bei dem der Duty-Cycle D einen zweiten Wert aufweist, der größer ist als der erste Wert. Der Duty-Cycle D₁ für das erste Szenario ist, beispielsweise 0,1 (10%), und ein zweiter Duty-Cycle D₂ für das zweite Szenario ist beispielsweise 0,3 (30%). In 7 bezeichnen die tiefgestellten Indizes ”1” Signale oder Zeitperioden für das erste Szenario, während tiefgestellte Indizes ”2” Signale oder Zeitperioden für das zweite Szenario bezeichnen. 7 zeigt weiterhin Ansteuersignale S30₁, S30₂ für diese Szenarien. Die Ausgangsspannung Vout besitzt einen Mittelwert oder einen quadratischen Mittelwert (Root Mean Square, RMS). Vout_M₁, Vout_M₂ bezeichnen jeweils einen dieser zwei Werte für die zwei unterschiedlichen in 7 dargestellten Szenarien.
Wie anhand von 7 ersichtlich ist, sind Schwankungen der Ausgangsspannung Vout während eines Schaltzyklus von dem Duty-Cycle abhängig, wobei in dem in 7 dargestellten Beispiel Schwankungen der Ausgangsspannung mit abnehmenden Duty-Cycle abnehmen. Die in 7 dargestellten Zeitverläufe gehören zu einem Tiefsetzsteller. Das Grundprinzip, das unter Bezugnahme auf diese Zeitverläufe erläutert wird, ist jedoch auf beliebige Arten von Wandlern anwendbar. Die Spannungsschwankungen oder Spannungsoszillationen (voltage ripple) der Ausgangsspannung Vout treten auch für eine konstante Eingangsspannung Vin und eine konstante Leistungsaufnahme der Last auf. Um zu verhindern, dass diese Spannungsschwankungen die Regelung der Ausgangsspannung Vout negativ beeinflussen, sollte die Ausgangsspannung Vout zu solchen Zeitpunkten abgetastet werden, zu denen die Ausgangsspannung Vout gleich deren Mittelwert oder deren RMS-Wert ist, oder wenigstens nahe diesem Mittelwert oder RMS-Wert ist. t1₁, t2₁ in 7 bezeichnen solche Zeitpunkte, zu denen die Ausgangsspannung Vout₁ in dem ersten Szenario dem Mittelwert oder RMS-Wert entspricht, und t1₂, t2₂ bezeichnen solche Zeitpunkte, zu denen die Ausgangsspannung Vout₂ in dem zweiten Szenario deren Mittelwert oder RMS-Wert entspricht. In dem ersten Szenario liegt einer (t1₁) dieser Zeitpunkte innerhalb einer Ein-Periode Ton₁ und einer (t2₁) dieser Zeitpunkte liegt innerhalb der Aus-Periode Toff₁. Bei dem zweiten Szenario liegen beide Zeitpunkte innerhalb einer Aus-Periode Toff₂. Für große Duty-Cycles können auch beide Zeitpunkte innerhalb der Ein-Periode liegen (nicht dargestellt).
Um ein korrektes Abtasten der Ausgangsspannung Vout zu gewährleisten, wird das Abtastsignal SS, das die Abtastzeit punkte definiert, abhängig von dem Duty-Cycle D des Ansteuersignal S30 erzeugt. 8 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels einer Steuerschaltung 30, die das Schaltsignal SS abhängig von dem Duty-Cycle D erzeugt. Diese Ansteuerschaltung 30 umfasst eine Ansteuersignalerzeugungsschaltung 31, der das Spannungssignal S40 und ein Referenzsignal Sref zugeführt ist, wobei das Referenzsignal Sref einen Sollwert oder gewünschten Wert für die Ausgangsspannung Vout definiert. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 31 erzeugt ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal S30 abhängig von dem abgetasteten Ausgangssignal S40 und dem Referenzsignal Sref und insbesondere abhängig von einer Differenz zwischen dem abgetasteten Ausgangssignal S40 und dem Referenzsignal Sref. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 31 ist insbesondere dazu ausgebildet, den Duty-Cycle des Ansteuersignals S30 zu erhöhen, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 anzeigt, dass die Ausgangsspannung Vout unter den durch das Referenzsignal Sref eingestellten Wert abgesunken ist, und ist dazu ausgebildet, den Duty-Cycle D des Ansteuersignals S30 zu verringern, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 anzeigt, dass die Ausgangsspannung Vout den durch das Referenzsignal Sref vorgegebenen gewünschten Wert überstiegen hat. Die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 31 erzeugt für die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 ein Duty-Cycle-Signal DS, das eine Information über den Duty-Cycle D enthält.
Das Duty-Cycle-Signal DS kann das Ansteuersignal S30 selbst sein, wobei die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 in diesem Fall dazu ausgebildet ist, die Information über den Duty-Cycle D durch Auswerten des Ansteuersignals S30 für eine Zyklusperiode unmittelbar aus dem Ansteuersignal S30 zu ermitteln. Das Duty-Cycle-Signal DS kann jedoch auch ein separates Signal sein, das eine Information über den Duty-Cycle D enthält.
Die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 kann eine Nachschlagetabelle umfassen, in der die Duty-Cycles und die korrespon dierenden Schaltzeitpunkte abgespeichert sind. Die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 ist dazu ausgebildet, einen abgespeicherten Zeitpunkt, der zu einem durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentierten Duty-Cycle korrespondiert, abzurufen und das Schaltsignal SS abhängig von dieser Schaltzeitinformation zu erzeugen. Die Information über den Schaltzeitpunkt kann in der Nachschlagetabelle als Zeitpunkt abgespeichert werden, der auf einen Referenzzeitpunkt des Schaltzyklus bezogen ist. Bezugnehmend auf 6 sind solche Referenzzeitpunkte des Schaltzyklus beispielsweise Zeitpunkte, zu denen die Ein-Periode Ton endet und die Aus-Periode Toff beginnt. Allerdings können auch beliebige andere Referenzzeitpunkte verwendet werden, wie z. B. der Beginn eines Schaltzyklus, oder ein Zeitpunkt, der eine feste Zeitdauer nach dem Beginn des Verschaltzyklus liegt. In dem Beispiel gemäß 6 beginnt ein Schaltzyklus wenn die Ein-Periode Ton beginnt. Der Schaltzeitpunkt t_S ist in diesem Fall repräsentiert durch eine Verzögerungszeit oder eine Zeitdifferenz DT zwischen einem solchen Referenzzeitpunkt und dem Abtastzeitpunkt t_S.
Duty-Cycle-Werte und korrespondierende Schaltzeitpunkte oder Verzögerungszeiten, die in der Nachschlagetabelle abgespeichert sind, werden beispielsweise erhalten durch Simulieren eines Schaltwandlers, der eine gegebene Topologie besitzt, unter Verwendung herkömmlicher Simulationswerkzeuge. Die durch eine solche Simulation erhaltenen Werte werden dann in der Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 eines Schaltwandlers abgespeichert, der eine Topologie besitzt, die der Topologie des simulierten Schaltwandlers entspricht.
Alternativ zum Vorsehen einer Nachschlagetabelle, die Duty-Cycle-Werte und zugehörige Schaltzeitinformationen speichert, kann die Abtastsignalerzeugungsschaltung eine Berechnungseinheit umfassen, die die Abtastzeitpunktinformation für jede Duty-Cycle-Information, die sie von der Abtastsignalerzeugungsschaltung 31 erhält, berechnet. Eine Funktion, die Duty-Cycle-Werten die Abtastzeitpunktinformation zuordnet und die in einer solchen Berechnungseinheit implementiert ist, ist unterschiedlich für unterschiedliche Schaltwandlertopologien. Eine solche Funktion kann jedoch für jede Schaltwandlertopologie durch Simulationen erhalten werden und kann dann in der Abtastsignalerzeugungsschaltung implementiert werden. Die Abtastzeitpunktinformation, die zu einem gegebenen Duty-Cycle-Wert gespeichert ist, oder die zu einem gegebenen Duty-Cycle-Wert berechnet ist, ist so gewählt, dass die Ausgangsspannung zu dem Zeitpunkt, der durch die Abtastzeitpunktinformation gegeben ist, deren Mittelwert oder deren RMS-Wert entspricht.
Außer dem Duty-Cycle können auch die Induktivität des induktiven Speicherelements 22, die Kapazität des kapazitiven Speicherelements 23 und der äquivalente Serienwiderstand (ESR, equivalent series resistance) des induktiven Speicherelements 23 das Zeitverhalten der Ausgangsspannung Vout während eines Schaltzyklus beeinflussen. Unter der Annahme, dass diese Parameter konstant sind, können diese Parameter bereits bei der Simulation berücksichtigt werden, die dazu dient, die Nachschlagetabelle zu erzeugen, oder die dazu dient, die Funktion zu ermitteln, die den Duty-Cycle-Werten Abtastzeitpunktinformationen zuordnet.
Außer dem Duty-Cycle kann der Momentanwert der Eingangsspannung Vin das Zeitverhalten der Ausgangsspannung Vout während eines Schaltzyklus beeinflussen. Bei Schaltwandler, bei denen die Eingangsspannung Vin variieren kann, erhält die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 eine Information S_Vin über die Eingangsspannung Vin und berücksichtigt diese Information bei der Erzeugung des Abtastsignals SS. Die Abhängigkeit der Ausgangsspannung Vout von der Eingangsspannung Vin kann durch Vorsehen verschiedener Nachschlagetabellen in der Abtasterzeugungsschaltung 32 berücksichtigt werden, wobei jede dieser Nachschlagetabellen eine Anzahl von Paaren mit Duty-Cycle-Werten und korrespondierenden Abtastzeitpunktinformationen umfasst, und wobei jede dieser Nachschlagetabellen Wertepaare für verschiedene Eingangsspannungen umfasst. In diesem Fall wird eine Abtastzeitpunktinformation für einen durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentierten Duty-Cycle und für eine durch das Eingangsspannungssignal S_Vin repräsentierte Eingangsspannung aus der Nachschlagetabelle ausgelesen, die der durch das Eingangsspannungssignal S_Vin repräsentierten Eingangsspannung zugeordnet ist.
Anstatt verschiedene Nachschlagetabellen für verschiedene Eingangsspannungen vorzusehen, kann die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 auch eine Berechnungseinheit umfassen, die die Abtastzeitpunktinformation abhängig von der Duty-Cycle-Information und der Eingangsspannungsinformation berechnet. Eine Funktion, die durch eine solche Berechnungseinheit bei der Berechnung der Abtastzeitpunktinformation verwendet wird, kann erhalten werden durch Simulieren des Schaltwandlers für verschiedene Eingangsspannungen und verschiedene Duty-Cycle-Werte, und zwar unter Verwendung herkömmlicher Simulationswerkzeuge für elektronische Schaltungen.
Bei einem Beispiel ist vorgesehen, eine Ansteuerschaltung 30 für Schaltwandler mit unterschiedlichen Induktivitäten ihrer induktiven Speicherelemente, unterschiedlichen Kapazitäten ihrer kapazitiven Speicherelemente oder unterschiedlichen äquivalente Serienwiderständen ihrer kapazitiven Speicherelemente umfassen. In diesem Fall erhält die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 Informationen über die Induktivitäten, die kapazitiven und die äquivalenten Serienwiderstände und berücksichtigt diese Informationen bei der Berechnung oder dem Nachschlagen der Abtastzeitpunkte für unterschiedliche Duty-Cycle-Werte und Eingangsspannungswerte, die durch das Duty-Cycle-Signal DS und/oder das Eingangsspannungssignal S_Vin erpräsentiert sind.
Weiterhin können sich für ein gegebenes induktives Speicherelement und ein gegebenes kapazitives Speicherelement die Induktivität, die Kapazität und der ESR abhängig von der Temperatur ändern. Bei einem Beispiel ist vorgesehen, dass der Ab tasterzeugungsschaltung ein Temperatursignal T zugeführt ist und dass diese dazu ausgebildet ist, diese Information beim Nachschlagen oder Berechnen des Abtastzeitpunktes zu berücksichtigen. Bei einem Beispiel umfasst die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 eine Anzahl von Nachschlagetabellen, wobei eine dieser Nachschlagetabellen einer gegebenen Temperatur zugeordnet ist. Bei einem anderen Beispiel umfasst die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 eine Berechnungseinheit, die die Temperaturinformation beim Berechnen der Abtastzeitpunktinformation abhängig von den Duty-Cycle Berücksichtigt.
9 veranschaulicht ein Beispiel einer Ansteuerschaltung 31, die als digitale Schaltung realisiert sein kann. Bei dieser Ansteuerschaltung umfasst die Ansteuersignalerzeugungsschaltung 31 eine Duty-Cycle-Berechnungschaltung 33, der das abgetastete Ausgangssignal S40 und das Referenzsignal Sref zugeführt sind und die das Duty-Cycle-Signal DS, das den Duty-Cycle repräsentiert, abhängig von diesen zwei Signalen berechnet. Einer Treiberschaltung 34 ist das Duty-Cycle-Signal DS zugeführt und diese Treiberschaltung erzeugt das pulweitenmodulierte Ansteuersignal S30 mit einem Duty-Cycle, der durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentiert ist.
Die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 dieser Ansteuerschaltung umfasst eine Impulserzeugungsschaltung 323, der das Ansteuersignal S30 zugeführt ist. Die Impulserzeugungsschaltung 323 ist dazu ausgebildet, einen Signalimpuls zu jedem Referenzzeitpunkt des Ansteuersignals S30 zu erzeugen. Wie oben erläutert wurde, kann der Referenzzeitpunkt des Ansteuersignals S30 – bezugnehmend auf 6 – der Zeitpunkt sein, zu dem das Ansteuersignal S30 seinen Signalpegel von einem Ein-Pegel auf einen Aus-Pegel ändert, kann also ein Zeitpunkt sein, wenn die Ein-Dauer endet und die Aus-Dauer beginnt. Der Referenzzeitpunkt kann jedoch auch ein beliebiger anderer Referenzzeitpunkt in einem Schaltzyklus sein. So kann der Referenzzeitpunkt beispielsweise der Zeitpunkt sein, wenn ein Schaltzyklus startet, d. h. wenn das Ansteuersignal S30 seinen Signalpegel von einem Aus-Pegel zu einem Ein-Pegel ändert, d. h. wenn die Ein-Dauer Ton beginnt. Die Verzögerungszeit oder die Zeitdifferenz DT, die die Zeitverzögerung zwischen dem Referenzzeitpunkt und dem Abtastzeitpunkt repräsentiert, ist natürlich an die Auswahl des Referenzzeitpunkts angepasst.
Die Ansteuerschaltung 31 gemäß 9 umfasst außerdem ein Verzögerungselement 322, dem das Ausgangssignal der Impulserzeugungsschaltung 323 zugeführt ist. Das Verzögerungselement 322 verzögert den Signalimpuls, der zu jedem Referenzzeitpunkt durch die Impulserzeugungsschaltung 323 erzeugt wird, für eine Verzögerungszeit DT und erzeugt das Abtastsignal SS an einem Ausgangsanschluss. Die Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 umfasst außerdem eine Verzögerungszeitschaltung 321, die die Verzögerungszeit DT – oder genauer: eine Information über die Verzögerungszeit DT – für die Verzögerungsschaltung 323 erzeugt. Die Verzögerungszeitschaltung 321 erzeugt die Verzögerungszeit DT abhängig von dem durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentierten Duty-Cycle. Die Verzögerungszeitschaltung 321 kann in diesem Zusammenhang eine Nachschlagetabelle enthalten, in der Duty-Cycle-Werte und korrespondierende Verzögerungszeiten abgespeichert sind, wobei die Verzögerungszeiten DT in diesem Fall Abtastzeitpunktinformationen repräsentieren. Die Verzögerungszeitschaltung 321 kann auch eine Berechnungsschaltung umfassen, die die Verzögerungszeit DT abhängig von dem durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentierten Duty-Cycle berechnet. Bezüglich dem Erhalten der Verzögerungszeitwerte DT für verschiedene Duty-Cycles oder bezüglich einer Funktion, die die Verzögerungszeit für verschiedene Duty-Cycle-Werte berechnet, wird auf die Beschreibung zur 8 und insbesondere die allgemeine Beschreibung der Abtastsignalerzeugungsschaltung 32 Bezug genommen.
Ein Beispiel einer Duty-Cycle-Berechnungsschaltung 33 und einer Ansteuerschaltung 34 ist in 10 veranschaulicht. Die Duty-Cycle-Berechnungsschaltung 33 umfasst eine Fehlersignal erzeugungsschaltung 331, der das abgetastete Ausgangssignal S40 und ein Referenzsignal Sref zugeführt ist. Die Fehlersignalerzeugungsschaltung 331 ist gemäß einem Beispiel dazu ausgebildet, ein Fehlersignal Serr zu erzeugen, das proportional ist zu einer Differenz zwischen dem Referenzsignal Sref und einem abgetasteten Ausgangssignal S40. Das Fehlersignal Serr ist einem Filter 332 zugeführt, das ein digitales Filter mit einem proportionalem Filterverhalten (P-Filter), einem integrierenden Filterverhalten (I-Filter) oder einem Proportional-Integral-Verhalten (PI-Filter) sein kann. Das Filter 332 erzeugt das Duty-Cycle-Signal DS, d. h. das Signal, das den Duty-Cycle repräsentiert. Das Filter 332 und die Fehlersignalerzeugungsschaltung 331 sind derart aneinander angepasst, dass ein Duty-Cycle, der durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentiert ist, ansteigt, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 anzeigt, dass die Ausgangsspannung Vout unter einen durch das Referenzsignal gegebenen Referenzwert abgesunken ist, und derart, dass der durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentierte Duty-Cycle verringert wird, wenn das abgetastete Ausgangssignal S40 anzeigt, dass die Ausgangsspannung Vout einen durch das Referenzsignal Sref repräsentierten Sollwert überschritten hat.
Die Ansteuerschaltung 34 umfasst bezugnehmend auf 3 eine Taktquelle 343, die ein Taktsignal erzeugt, erste und zweite Zähler 341, 342 und ein Flip-Flop 344. Beide Zähler 341, 342 besitzen einen Takteingang zum Zuführen eines Taktsignals CLK. Das Flip-Flop 344 erzeugt das Ansteuersignal S30. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Ansteuerschaltung 34 zusätzlich eine Verstärkerschaltung umfassen kann, die das Ausgangssignal des Flip-Flops 344 verstärkt, um ein Ansteuersignal zu erzeugen, das zum Ansteuern des Schaltelements (21 in 1) geeignet ist. Das Flip-Flop 344 besitzt zwei mögliche Zustände: einen Gesetzt-(Set)-Zustand und einen Zurückgesetzt-(Reset)-Zustand, wobei einer dieser Zustände einen Ein-Pegel des Ansteuersignals S30 repräsentiert, und der andere dieser Zustände einen Aus-Pegel des Ansteuersignals S30 repräsentiert. Zu Zwecken der Erläuterung sei angenommen, dass das Ansteuersignal S30 einen Ein-Pegel besitzt, wenn sich das Flip-Flop 340 in seinem Gesetzt-Zustand befindet, und dass das Ansteuersignal S30 einen Aus-Pegel besitzt, wenn sich das Flip-Flop 344 in dessen Zurückgesetzt-Zustand befindet. Der erste Zähler 341 ist dazu ausgebildet, das Flip-Flop 344 jedes Mal zu setzen, wenn der Zählerwert einen vorgegebenen Wert erreicht und den Zählvorgang beginnend mit einem Startwert neu zu starten, wenn der vorgegebene Zählerwert erreicht wurde. Der erste Zähler 341 ermittelt die Zyklusdauer. Der zweite Zähler 342 ist dazu ausgebildet, das Flip-Flop 344 jedes Mal zurückzusetzen, wenn er einen Zählerwert erreicht, der durch das Duty-Cycle-Signal DS repräsentiert ist, und ist dazu ausgebildet einen Zählvorgang beginnend mit einem Startwert erneut zu starten, wenn er diesen von dem Duty-Cycle-Signal abhängigen Zählerwert erreicht hat. Der zweite Zähler 342 ermittelt daher die Ein-Dauer Ton des Ansteuersignals S30.
Der erste und zweite Zähler 341, 442 können durch einen Zähler ersetzt werden (nicht dargestellt), der nach Maßgabe des Taktsignals CLK zählt und der ein Zählersignal erzeugt, das mit zwei Referenzwerten verglichen wird: einem ersten Referenzwert, der das Ende einer Ein-Periode bestimmt; und einem zweiten Referenzwert, der das Ende eines Schaltzyklus bestimmt. Das Flip-Flop 344 ist gesetzt – und ein Schaltzyklus und eine Ein-Periode beginnen – jedes Mal, wenn ein Zählerwert den ersten Referenzwert erreicht, wobei der Zähler nach Erreichen dieses ersten Referenzwerts bei einem Startwert zu zählen beginnt. Das Flip-Flop 344 wird zurückgesetzt – und eine Ein-Periode endet – jedes Mal, wenn der Zählerwert den zweiten Referenzwert erreicht, der kleiner sein kann als der erste Referenzwert. Das Verhältnis zwischen dem ersten Referenzwert, der ein fester Wert ist, und dem variablen zweiten Referenzwert bestimmt den Duty-Cycle.
Abschließend sei darauf hingewiesen, das Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine Figur erläutert wurden, auch dann mit Merkmalen kombiniert werden können, die unter Bezugnahme auf andere Figuren erläutert wurden, wenn dies nicht explizit erwähnt wurde. Insbesondere können Merkmale in einem der nachfolgend angegebenen Ansprüche mit Merkmale beliebiger anderer Ansprüche kombiniert werden.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Ansteuersignals (S30) für einen Schalter (21) in einem Schaltwandler, der Eingangsanschlüsse (11, 12) zum Anlegen einer Eingangsspannung (Vin), Ausgangsanschlüsse (13, 14) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals (Vout) und wenigstens ein an den Schalter (21) gekoppeltes induktives Speicherelement (22) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Abtasten des Ausgangssignals (Vout) zum Bereitstellen eines abgetasteten Ausgangssignals (S40); Erzeugen eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals (S30), das einen Duty-Cycle besitzt, der wenigstens von dem abgetasteten Ausgangssignal (S40) abhängig ist; wobei das Ausgangssignal (Vout) zu Abtastzeitpunkten abgetastet wird, wobei die Abtastzeitpunkte wenigstens von dem Duty-Cycle abhängig sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das induktive Speicherelement (22) einen Induktivitätswert besitzt und bei dem die Abtastzeitpunkte abhängig von dem Induktivitätswert sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schaltwandler ein kapazitives Speicherelement (23) mit einem Kapazitätswert aufweist und bei dem die Abtastzeitpunkte abhängig sind von dem Kapazitätswert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Abtastzeitpunkte so gewählt sind, dass ein Wert des abgetasteten Ausgangssignals (S40) zu den Abtastzeitpunkten wenigstens annähernd einem Mittelwert oder einem quadratischen Mittelwert des Ausgangssignals (Vout) entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Einstellen eines Abtastzeitpunktes aufweist: Detektieren eines Referenzzeitpunkts in dem Ansteuersignal (S30); Berechnen einer Verzögerungszeit, die wenigstens von dem Duty-Cycle abhängig ist, wobei der Abtastzeitpunkt ein Zeitpunkt ist, der gegenüber dem Referenzzeitpunkt um die Verzögerungszeit verzögert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schaltwandler ein Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller oder ein Sperrwandler ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Ausgangssignal (Vout) wenigstens einmal während jedes Schaltzyklus abgetastet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Ausgangssignal (Vout) einmal während mehrerer Schaltzyklen abgetastet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Ausgangssignal eine Ausgangsspannung (Vout) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Ausgangssignal ein Ausgangsstrom (Iout) ist.
Schaltwandler, der aufweist: Eingangsanschlüsse (11, 12) zum Anlegen einer Eingangsspannung (Vin); Ausgangsanschlüsse (13, 14) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals (Vout); wenigstens ein Schaltelement (21), dem ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal (S30) zugeführt ist; wenigstens ein an das Schaltelement (21) gekoppeltes induktives Speicherelement (22); eine Abtastschaltung (40) zum Abtasten des Ausgangssignals (Vout) gemäß einem Abtastsignal (SS) und zum Bereitstellen eines abgetasteten Ausgangssignals (S40); eine Ansteuerschaltung, der das abgetastete Ausgangssignal (S40) zugeführt ist und die dazu ausgebildet ist, einen Duty-Cycle des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals (S30) abhängig von dem abgetasteten Ausgangssignal (S40) einzustellen; eine Abtastsignalerzeugungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, das Abtastsignal (SS) wenigstens abhängig von dem Duty-Cycle zu erzeugen.
Schaltwandler nach Anspruch 11, bei dem die Abtastsignalerzeugungsschaltung (32) dazu ausgebildet ist, einen Abtastimpuls zu erzeugen, der ein Abtasten des Ausgangssignals (Vout) bewirkt.
Schaltwandler nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Abtastsignalerzeugungsschaltung (32) dazu ausgebildet ist, einen Abtastimpuls während jedes Schaltzyklus des pulsweitenmodulierten Ansteuersignals (S30) zu erzeugen.
Schaltwandler nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Abtastsignalerzeugungsschaltung (32) eine Nachschlagetabelle aufweist, in der Duty-Cycle-Werte und korrespondierende Abtastzeitpunktwerte abgespeichert sind, wobei die abgespeicherten Abtastzeitpunktwerte relative Abtastzeitpunktwerte sind, die auf Referenzzeitpunkte in einem Schaltzyklus bezogen sind.
Schaltwandler nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die Abtastsignalerzeugungsschaltung (32) eine Abtastzeitpunktberechnungseinheit aufweist.
Schaltwandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem das Ausgangssignal (Vout) eine Ausgangsspannung ist.
Schaltwandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem das Ausgangssignal (Vout) ein Ausgangsstrom ist.