-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuereinheit für elektrische und/oder pneumatische Verstellantriebe, vorzugsweise von Klappen, Fenstern oder Türen in Fahrzeugen, mit mindestens einem Schaltelement zum Ansteuern eines Verstellantriebes, einem Analog/Digital-Wandler, einer Recheneinheit, einem Einspeisewiderstand sowie einem Schalter zum Ein- oder Ausschalten der Versorgungsspannung für die Ansteuereinheit, wobei das Schaltelement zum einen über den Einspeisewiderstand mit dem Schalter und zum anderen über den Analog/Digital-Wandler und die Recheneinheit mit dem Schalter verbunden ist.
-
Zur Ansteuerung von Verstellantrieben, bevorzugt für Klappen, Fenstern oder Türen in Kraftfahrzeugen, kommen Ansteuereinheiten der hier angesprochenen Art zum Einsatz.
-
Eine solche Ansteuereinheit ist bekannt und in 4 dargestellt.
-
Diese Ansteuereinheit umfasst wenigstens ein Schaltelement 6', das unterschiedliche Schaltzustände durch unterschiedliche Spannungen darstellt. Diese unterschiedlichen Schaltzustände werden von einer Wandlereinheit 1' von einem analogen Signal in ein digitales Signal gewandelt und in einer nachgeschalteten Recheneinheit 2 ausgewertet.
-
Das Schaltelement 6' weist wenigstens zwei Widerstände 7' auf, welche zusammen mit einem Einspeisewiderstand 4' einen Spannungsteiler bilden. Je nach Schaltzustand wird ein entsprechender Widerstand 7' mit dem Einspeisewiderstand 4' in Reihe geschaltet und bildet den Spannungsteiler, dessen Ausgangsspannung von der Wandlereinheit 1' und Recheneinheit 2' dann ausgewertet wird.
-
Die Versorgungsspannung des Spannungsteilers kann von einem Schalter 3' eingeschaltet und ausgeschaltet werden, wobei der Schalter 3' von der Recheneinheit 2' gesteuert wird. Dadurch kann mittels der Recheneinheit 2' und des Schalters 3' die Versorgungsspannung im Ruhezustand des Verstellantriebes zur Energieeinsparung oder bei unklaren Betriebszuständen abgeschaltet werden.
-
Zur Bildung des Spannungsteilers ist üblicherweise ein niederohmiger Widerstand als Einspeisewiderstand 4' vorzusehen, um in der Wandlereinheit 1' eine Wandlung des analogen Signals in ein digitales Signal mit ausreichender Auflösung zu erzielen. Da die Verlustleistung im Einspeisewiderstand 4 durch den gewählten Widerstandswert für die jeweils vorgesehenen Widerstände 7' beeinflusst ist, kann es bei relativ niederohmigen Widerständen 7' zu einem derartigen Anstieg der Verlustleistung im Einspeisewiderstand 4' kommen, dass die Verlustleistungsfähigkeit überschritten wird. Hiervon sind unter den vorgesehenen Widerständen 7' besonders die kleineren Widerstände betroffen, welche einen relativ niederohmigen Widerstandswert aufweisen.
-
Bei Schaltungen, wie sie in 4 gezeigt ist, gibt es üblicherweise fünf mögliche Schaltzustände. In einem ersten Schaltzustand sind sämtliche Schaltwiderstände 7' inaktiv. In weiteren vier Schaltzuständen ist jeweils einer der vier Schaltwiderstände 7' aktiv. Dabei kann beispielsweise der kleinste der Schaltwiderstände 7' einen Widerstandswert von 0 Ohm annehmen, so dass bei Aktivierung dieses Schaltwiderstandes ein Kurzschluss erzeugt ist. Zur Vereinfachung ist in 4 nur eine Schaltung mit zwei Schaltwiderständen dargestellt ist, welche somit lediglich drei Schaltzustände umfasst.
-
Die Dimensionierung der einzelnen Widerstände 7' variiert je nach Anwendung. Sofern bei Anwendungen Widerstände 7' einzusetzen sind, welche lediglich geringe Widerstandswerte aufweisen, führt dies üblicherweise dazu, dass der Abstand der Widerstandswerte von benachbarten Widerständen zueinander geringer wird, wodurch eine Erkennung des jeweils aktivierten Widerstandes mittels der Wandlereinheit 1' erschwert ist. Es wird deshalb der Widerstandswert für den Einspeisewiderstand 4' entsprechend angepasst, insbesondere soweit herabgesetzt, dass trotz der Verlagerung der Widerstände 7' hin zu kleineren Widerstandswerten die Auflösung der Wandlereinheit 1' gleichgehalten wird bzw. sogar noch verbessert wird, um gerade durch die besonders kleinen Widerstände 7' geschalteten Schaltzustände sicher erkennen zu können. Durch einen kleineren Widerstandswert des Einspeisewiderstandes 4' kommt es aber zu einer erhöhten Leistungsaufnahme des Einspeisewiderstands, bei dem die hierdurch zusätzlich auftretende Wärme mit der geplanten Bauteilgröße nicht ausreichend abführbar ist.
-
DE 41 09 233 A1 offenbart eine digitale Ansteuerelektronik mit pulsweitenmoduliertem Ausgangssignal zum Ansteuern elektrischer Stellglieder eines hydraulischen Systems. Ein elektronischer Schalter einer Endstufe wird mit einem PWM-Signal angesteuert, welches aus einer Überlagerung aus zwei einzelnen PWM-Ausgangssignalen gebildet ist. Durch diese Überlagerung soll ermöglicht werden, elektrische Stellglieder mit kleineren Impedanzwerten mit einem gleich großen Stellsignal des Reglers zu steuern.
-
DE 41 16 534 A1 offenbart eine Anordnung für die Erzeugung eines Impulssignals zum Antrieb eines Magnetplattenmotors in einer elektrischen Videoeinzelbildkamera. Der Magnetplattenmotor wird über eine Spindelmotorsteuerschaltung gesteuert. Dabei erzeugt eine mit der Spindelmotorsteuerschaltung verbundene PWM-Signalgeneratorschaltung ein Impulssignal zur Steuerung des Spindelmotors. Eine Spindelmotorservoschaltung ist mit der PWM-Signalgeneratorschaltung verbunden und liefert dieser ein Signal, das eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors entspricht.
-
DE 196 14 866 A1 offenbart ein Verfahren zur Stromregelung für einen elektrohydraulischen Druckregler in einem Automatgetriebe. Dabei wird der elektromagnetische Druckregler mit einem PWM-Signal beaufschlagt. Genauer gesagt, gibt der Regler an eine zwischen dem Druckregler und dem Regler vorgesehene Endstufe ein PWM-Signal aus, dessen Tastverhältnis stellvertretend für einen Stromwert steht. Als Eingangsgröße des Reglers dient eine Regelabweichung zwischen einem Stromsollwert und einem in einem A/D-Wandler bestimmten Stromistwert.
-
DE 10 2006 009 628 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung einer Magnetspule an Hydraulik- oder Pneumatikschaltventilen. Basierend auf der Stromspannungcharakteristik beim Anlegen einer Versorgungsspannung an einen Stellantrieb, kann die Impedanz berechnet werden und daraus auf den Stellantrieb geschlossen werden. Dabei können über eine Anpassung der Anschaltdauer innerhalb einer pulsweitenmodulierten Versorgungsspannung die elektromagnetischen Stellglieder für einen weiten Bereich verschiedener Versorqungsspannungen nutzbar gemacht werden. Diesbezüglich wird ein Schaltelement von einem Steuerelement im Taktbetrieb geschaltet und somit über eine pulsweitenmodulierte Spannung die Leistung an die Last der Spule angepasst.
-
DE 10 2006 046 019 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur PWM-Ansteuerung einer elektrischen Last. In einer Rechnerreinrichtung wird ein PWM-Steuersignal erzeugt und an einen Steuereingang der Endstufe gegeben. Über die Endstufe wird, abhängig vom PWM-Steuersignal, eine externe Last mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Ansteuereinheit mit den eingangs genannten Merkmalen schaltungstechnisch derart aufzubauen, dass im Vergleich zu einer Ansteuereinheit nach dem Stand der Technik ein kleinerer Einspeisewiderstand möglich ist, ohne dadurch eine entsprechende Erhöhung der Leistungsaufnahme der Ansteuereinheit zu verursachen.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Die erfindungsgemäße Ansteuereinheit ist sowohl für elektrische als auch pneumatische Verstellantriebe geeignet, um beispielsweise Klappen, Fenster, Türen, oder andere Teile, die geöffnet oder geschlossen oder in sonstiger Weise verstellt werden müssen, in Fahrzeugen anzusteuern. Mögliche Anwendungen sind dabei die Antriebselektroniken der Motoren für Fensterheber oder Schiebedächer. Falls die Ansteuereinheit für pneumatische oder pneumatisch unterstützte Verstellantriebe eingesetzt werden soll, muss eine solche Pneumatikeinheit eine entsprechende Ansteuereinheit umfassen.
-
Die Ansteuereinheit umfasst mindestens ein Schaltelement, mittels welchem ein Verstellantrieb ansteuerbar ist. Dazu weist das Schaltelement vorzugsweise wenigstens zwei Schaltwiderstände auf, welche je nach angestrebtem Schaltzustand aktiviert werden. Die Ansteuereinheit weist ferner einen Analog/Digital-Wandler, eine Recheneinheit, wenigstens einen Einspeisewiderstand sowie einen Schalter auf. Mittels des Schalters kann die Versorgungsspannung für die Ansteuereinheit eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Das Schaltelement ist zum einen über den Einspeisewiderstand mit dem Schalter und zum anderen über den Analog/Digital-Wandler und die Recheneinheit mit dem Schalter verbunden. Bevorzugt bilden die Schaltwiderstände mit dem Einspeisewiderstand einen Spannungsteiler. Je nach Schaltzustand kann ein Schaltwiderstand mit dem Einspeisewiderstand in Reihe geschaltet werden, so dass dadurch der Spannungsteiler erzeugt ist. Bevorzugt wird die Ausgangsspannung des Spannungsteils von der Recheneinheit ausgewertet.
-
Erfindungsgemäß ist zwischen Recheneinheit und Schalter eine Pulsweitenmodulationseinheit zwischengefügt, welche den Schalter ansteuert.
-
Durch diese Maßnahme ist ein pulsweitenmoduliertes Schalten des Schalters, der vorzugsweise in Form eines Halbleiterbauelementes, wie beispielsweise eines Transistors ausgebildet ist, realisierbar. im Sinne der Erfindung ist unter einer Pulsweitenmodulation eine Modulationsart zu verstehen, bei der eine technische Größe zwischen zwei Werten wechselt. Bei der erfindungsgemäßen PWM-Einheit ist diese technische Größe vorzugsweise eine Steuerspannung, welche bei einem ersten Wert dem Schalter die Information gibt, die Versorgungsspannung für die Ansteuereinheit einzuschalten und bei einem zweiten Wert dem Schalter die Information gibt, die Versorgungsspannung für die Ansteuereinheit auszuschalten. Durch die PWM-Einheit wird somit der Schalter ständig eingeschaltet und wieder ausgeschaltet. Durch die einer jeden Ein-Phase sich anschließenden Aus-Phase des Schalters ergibt sich im arithmetischen Mittel eine umgesetzte Leistung, welche niedriger ist, als die umgesetzte Leistung bei einem fortwährend eingeschaltetem Schalter. Dadurch wiederum steigt die Verlustleistung im Einspeisewiderstand weniger stark an, als bei den bisher bekannten Ansteuereinheiten, so dass die Gefahr der Überschreitung einer kritischen Verlustleistung verringert ist.
-
Durch den Einsatz der PWM-Einheit ist es somit möglich, je nach Anwendungsfall auch kleinere Schaltwiderstände einsetzen zu können, ohne dass dazu die Ansteuereinheit in ihrer Baugröße zu verändern ist. Denn trotz der bei kleineren Widerstandswerten der Schaltwiderstände vorliegenden geringeren Abständen zueinander kann zur Sicherstellung einer entsprechenden Auflösung in der Wandlereinheit eine Verringerung des Widerstandswertes des Einspeisewiderstandes problemlos vorgenommen werden, da aufgrund der PWM-Einheit ein Ansteigen der Verlustleistung im Einspeisewiderstand so weit herabgesetzt ist, dass eine kritische Verlustleistung nicht erreicht wird.
-
Aufgrund der PWM-Einheit kann natürlich auch bei gleichbleibendem Widerstandswert des Einspeisewiderstandes die Baugröße des Einspeisewiderstandes selbst geringer dimensioniert werden, so dass dadurch eine Kosteneinsparung erzielbar ist. Auch nimmt der Einspeisewiderstand dadurch weniger Bauraum auf der Platine ein, so dass die Platine ebenfalls kompakter aufgebaut werden kann.
-
Es bietet sich an, dass die PWM-Einheit durch die Recheneinheit aktivierbar ist. Die Aktivierung der PWM-Einheit wird somit kontrolliert durch die Recheneinheit vorgenommen, beispielsweise in Abhängigkeit von dem aktuellen Schaltzustand des Schaltelementes.
-
Sofern einer der Schaltwiderstände des Schaltelementes aktiviert ist, erfolgt dann beispielsweise ein Ansteuern des Verstellantriebes mittels der Ansteuereinheit. Im Ruhezustand des Verstellantriebes, bei welchem ein Ansteuern mittels der Ansteuereinheit nicht erforderlich ist, kann die Recheneinheit den Schalter mittels der PWM-Einheit deaktivieren, so dass ein ständiges Ein- und Ausschalten des Schalters vermieden ist. Ein derartiges Ausschalten bzw. Deaktivieren der PWM-Einheit ist auch bei Betriebsstörungen der Ansteuereinheit möglich.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die PWM-Einheit zum Einschalten des Schalters über die Dauer eines Pulses einer Periode der PWM-Einheit ausgebildet ist. Bei Anliegen eines Pulses an dem Schalter während der Periode wird somit der Schalter eingeschaltet.
-
Es bietet sich dabei an, dass die PWM-Einheit zum Einschalten des Schalters in einem Tastverhältnis von 50% ausgebildet ist. Unter dem Tastverhältnis ist im Sinne der Erfindung das Verhältnis zwischen der Dauer des Pulses einer Periode gegenüber der Dauer der Periode selbst zu verstehen. Sofern der Puls das Signal zum Einschalten des Schalters enthält, ist bei einem Tastverhältnis von 50% bezogen auf eine Periode der Schalter genauso lange ausgeschaltet, wie er eingeschaltet ist.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Einspeisewiderstand, vorzugsweise ausgangsseitig, mit dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers verbunden ist.
-
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass der Ausgang des Schaltelements und/oder der Eingang des Wandlers mit einem Kondensator CESD verbunden ist. Der Kondensator dient zur Einhaltung der Grenzwerte für elektrostatische Entladungen (ESD-Grenzwerte), um dadurch eine elektromagnetische Störung zu verhindern.
-
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass dem Schalter ein Tiefpass nachgeschaltet ist, durch welchen die von der PWM-Einheit modulierte Versorgungsspannung gefiltert wird. Unter Tiefpass ist im Sinne der Erfindung ein Filter zu verstehen, welcher Signalanteile mit Frequenzen unterhalb ihrer Grenzfrequenz annähernd ungeschwächt passieren lässt, dagegen Anteile mit höheren Frequenzen abschwächt. Mittels des Tiefpasses kann die pulsweitenmodulierte Spannung optimal und ohne Störanteile in dem A/D-Wandler gemessen werden und steht dann als Referenzwert der Recheneinheit zur Verfügung.
-
Der Tiefpass ist dabei vorzugsweise durch wenigstens einen Widerstand RF und einen damit in Reihe geschalteten Kondensator CF gebildet.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Tiefpass zwischen Schalter und Einspeisewiderstand zwischengeschaltet ist. Hierdurch erfolgt die Spannungsversorgung des Schaltelementes mittels der von dem Tiefpass gefilterten modulierten Versorgungsspannung. Dadurch ist es möglich, dass je nach Anwendungsfall mittels des Tiefpasses die Modulationsfrequenz der modulierten Versorgungsspannung herausgefiltert werden kann. Eine solche Verschaltung bietet sich vor allem bei solchen Anwendungen an, bei denen die Grenzfrequenz des Tiefpasses gegenüber der Modulationsfrequenz der PWM-Einheit wesentlich kleiner ist. Der Mittelwert der modulierten Versorgungsspannung der PWM-Einheit dient dann somit als Eingangsspannung für das Schaltelement. Selbstverständlich ist auch eine Schaltung denkbar, bei der der Tiefpass sowohl auf den Analog-/Digital-Wandler als auch auf den Einspeisewiderstand wirkt. Die Spannungsversorgung des Spannungsteiles kann somit entweder direkt über den Ausgang des Schalters oder über den Ausgang des Tiefpasses erfolgen und richtet sich vorzugsweise nach der Dimensionierung des Kondensators CF.
-
Die Anbindung des Einspeisewiderstandes in die Schaltung kann je nach Dimensionierung des Kondensators CF an den Kondensator CF des Tiefpasses oder direkt an den Ausgang der PWM-Einheit erfolgen. Dabei wird die PWM-Eingangsspannung so eingestellt, dass der maximal mögliche Empfindlichkeitsbereich für die Spannungsmessung der Schaltkanäle erreicht wird, ohne dabei die maximal mögliche Verlustleistung des Einspeisewiderstandes zu überschreiten.
-
Die Erfindung betrifft ferner einen Stellantrieb für einen Fensterheber oder ein Schiebedach eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens einer Ansteuereinheit der hier angesprochenen Art.
-
Auch betrifft die Erfindung eine Verstellvorrichtung, insbesondere Fensterheber oder Schiebedach für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Verstellantrieb, welcher von einer Ansteuereinheit der hier angesprochenen Art ansteuerbar ist.
-
In der Zeichnung zeigt
-
1 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit mit einer PWM-Einheit,
-
2 eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit mit zusätzlichem Tiefpass,
-
3 eine wiederum weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuereinheit mit zusätzlichem Tiefpass und
-
4 eine Ansteuereinheit nach dem Stand der Technik.
-
Die erfindungsgemäße Ansteuereinheit, wie sie in drei unterschiedlichen Ausführungsformen in den 1 bis 3 in Schaltschemata dargestellt ist, entspricht in ihrem Grundaufbau der Ansteuereinheit, die in 4 gezeigt ist und die bereits vorstehend beschrieben wurde. Insofern sind für die vergleichbaren Baukomponenten der Ansteuereinheit der 1, 2 und dieselben Bezugszeichen verwendet wie diejenigen der Ansteuereinheit der 4, allerdings ohne einen hochgestellten Strich.
-
Die erfindungsgemäße Ansteuereinheit gemäß 1 unterscheidet sich von der bekannten Ansteuereinheit nach 4 unter anderem dadurch, dass eine PWM-Einheit bzw. ein PWM-Timer 8 vorgesehen ist. PWM ist dabei die Abkürzung für Pulsweitenmodulation. Der PWM-Timer 8 ist zwischen der Recheneinheit 2 und der Schalter 3 zwischengeschaltet. Der PWM-Timer 8 ist durch die Recheneinheit 2 aktivierbar. Bei Aktivierung des PWM-Timers 8 wird ein pulsweitenmoduliertes Signal auf den Schalter 3 gegeben. Das pulsweitenmodulierte Signal schaltet den Schalter 3 ständig ein und aus. Vorzugsweise entspricht die Dauer der Ein-Phase des Schalters 3 der Dauer eines Pulses einer Periode des Signals. Bevorzugt entspricht dabei die Zeitdauer, in welcher der Schalter 3 ausgeschaltet ist, der Zeitdauer des eingeschalteten Schalters 3.
-
Indem die Versorgungsspannung VBatt bei aktiviertem PWM-Timer 8 durch den Schalter 3 in eine pulsweitenmodulierte Versorgungsspannung VBatt,mod gewandelt wird, ergibt sich im arithmetischen Mittel eine umgesetzte Leistung, welche niedriger ist, als die umgesetzte Leistung bei fortwährend eingeschaltetem Schalter 3. Denn der Mittelwert der umgesetzten Leistung ist proportional zum Tastverhältnis der vorgenommenen Pulsweitenmodulation. Dadurch ist bei der erfindungsgemäßen Ansteuereinheit gegenüber der bekannten Ansteuereinheit die Verlustleistung im Einspeisewiderstand 4 herabgesetzt, so dass kritische Verlustleistungen vermieden werden und somit der Einspeisewiderstand 4 auch bei Schaltwiderständen 7 mit kleinstem Widerstandswert nicht geschädigt wird. Denn der Mittelwert der an dem Einspeisewiderstand 4 umgesetzten Leistung ist proportional zum Tastverhältnis der vorgenommenen Pulsweitenmodulation.
-
Der Schalter 3 ist über eine elektrische Versorgungsleitung 11 mit dem Einspeisewiderstand 4 verbunden, wobei die Leitung 11 dann über den Knoten 10 mit dem Schaltelement 6 verbunden ist. Das Schaltelement 6 wird mit der modulierten Versorgungsspannung VBatt,mod versorgt, welche mit dem Schalter 3 aus einer Gleichspannung VBatt erzeugt ist. Die Versorgungsspannung kann beispielsweise von einem Akkumulator bzw. Batterie erzeugt sein.
-
Weiterhin ist das Schaltelement 6 über den Knotenpunkt 10 mit dem A/D-Wandler 1 verbunden, welcher wiederum mit der Recheneinheit 2 verbunden ist, wobei die Recheneinheit 2 den PWM-Timer 8 ansteuert, um wiederum über den PWM-Timer 8 auf den Schalter 3 wirken zu können.
-
Weiterhin ist mit dem Knotenpunkt 10 ein Kondensator CESD 5 verbunden, der auf Masse gelegt ist.
-
Die erfindungsgemäße Ansteuereinheit ermöglicht also, dass bei Aktivierung der PWM-Timer 8 die Versorgungsspannung VBatt ständig ein- und wieder ausgeschaltet wird. Durch dieses ständige An- und Ausschalten der Versorgungsspannung VBatt wird eine modulierte Versorgungsspannung VBatt,mod erzeugt. Hierdurch ergibt sich im Mittel eine niedrigere umgesetzte Leistung, welche zu einer geringeren Belastung des Einspeisewiderstandes 4 führt.
-
Der PWM-Timer 8 wird durch die Recheneinheit 2 deaktiviert, wenn der Verstellantrieb im Ruhezustand ist, also eine Betätigung des Verstellantriebes nicht erfolgt. Auch kann der PWM-Timer 8 deaktiviert sein, wenn bestimmte Betriebszustände nicht eindeutig erkennbar sind. Bei Deaktivierung des PWM-Timers 8 bleibt der Schalter 3 ausgeschaltet.
-
Die Ausführungsform der 2 umfasst gegenüber der Ansteuereinheit der 1 einen zusätzlichen Tiefpass 9 mit einem Widerstand RF und einem Kondensator CF. Der Widerstand RF ist an einem Knotenpunkt 12 mit der Leitung 11, also zwischen dem Schalter 3 und dem Einspeisewiderstand 4 verbunden. Die andere Seite des Widerstands RF, das bedeutet der Knotenpunkt 13, mit dem auch der auf Masse gelegte Kondensator CF verbunden ist, ist über die Verbindungsleitung 14 mit dem A/D-Wandler 1 verbunden. Durch diesen Tiefpass 9 kann an dem A/D-Wandler 1 zusätzlich die von dem PWM-Timer 8 mittels des Schalters 3 erzeugte modulierte Versorgungsspannung VBatt,mod gemessen werden. Die durch den Tiefpass 9 noch zusätzlich gefilterten Werte der modulierten Versorgungsspannung können dadurch für Referenzzwecke genutzt werden, indem die zum Zeitpunkt des Pulses am Schaltelement 6 gemessene Spannung zu der am Tiefpass 9 gemessenen Spannung in Bezug gesetzt wird. Der Tiefpass 9, der Schalter 3 und der Einspeisewiderstand 4 bilden damit zusammen mit dem Kondensator 5, dem A/D-Wandler 1, der Recheneinheit 2 und dem PWM-Timer 8 ein Steuergerät 17, welches die Versorgungsspannung für den Schalter 6 bereitstellt.
-
Die Ansteuereinheit gemäß 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Ansteuereinheit gemäß 2 unter anderem dadurch, dass der Tiefpass nicht nur auf den A/D-Wandler 1, sondern zusätzlich auch auf den Einspeisewiderstand 4 wirkt. Dazu ist der Einspeisewiderstand 4 über eine Leitung 15 mit dem Tiefpass 9 verbunden, wobei die Leitung 15 bevorzugt an dem Knotenpunkt 13 angreift, welcher zwischen dem Widerstand RF und dem Kondensator CF angeordnet ist. Die durch den Tiefpass 9 noch zusätzlich gefilterten Werte der modulierten Versorgungsspannung können dadurch für Regelungszwecke genutzt werden, indem der PWM-Timer 8 beispielsweise so eingestellt wird, dass immer durchweg der maximal mögliche Empfindlichkeitsbereich für die Spannungsmessung der Schaltkanäle erreicht wird, ohne dabei die maximal mögliche Verlustleistung des Einspeisewiderstandes 4 zu überschreiten.
-
Wie anhand der 1, 2 und 3, im Vergleich zu 4, die den Stand der Technik zeigt, zu erkennen ist, wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen eine schaltungstechnisch einfache Anordnung erreicht, mit der ein kleinerer Einspeisewiderstand möglich ist, ohne dadurch eine entsprechende Erhöhung der Leistungsaufnahme der Ansteuereinheit zu verursachen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Analog/Digital-Wandler
- 2
- Recheneinheit
- 3
- Schalter
- 4
- Einspeisewiderstand
- 5
- Kondensator
- 6
- Schaftelement
- 7
- Schaltwiderstände
- 8
- PWM-(Puls-Weiten-Modulation)-Timer
- 9
- Tiefpass mit Widerstand RF und Kondensator CF
- 10
- Knotenpunkt
- 11
- Leitung
- 12
- Knotenpunkt
- 13
- Knotenpunkt
- 14
- Leitung
- 15
- Leitung
- 16
- Leitung
- 17
- Steuergerät
