DE102009045625A1 - Device for controlling pulse width modulation, has multiple control channels for controlling power consumption of multiple electrical consumers, where control unit is provided for controlling pulse width modulation of control channels - Google Patents

Device for controlling pulse width modulation, has multiple control channels for controlling power consumption of multiple electrical consumers, where control unit is provided for controlling pulse width modulation of control channels Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
    • H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation

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Abstract

The device comprises multiple control channels for controlling the power consumption of multiple electrical consumers. A control unit is provided for controlling the pulse width modulation of the control channels. The output duration of the control channels is provided for starting signal, such that the output durations are arranged one after another for a start up signal in a time period (T).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Pulsweitenmodulation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for controlling a pulse width modulation according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Es sind Steuervorrichtungen zur Ansteuerung von mehr als einer durch Pulsweitenmodulation dimmbaren Last bekannt.There are known control devices for driving more than one by pulse width modulation dimmable load.

Sofern die Lasten an einer Versorgungsleitung liegen, kann in Abhängigkeit einer angeforderten Leistungsaufnahme an den Lasten über die Versorgungsleitungen ein maximaler Strom fließen, der der Addition aller maximalen Ströme für jede Last entspricht.If the loads are on a supply line, depending on a requested power consumption, a maximum current can flow across the supply lines at the loads, which corresponds to the addition of all maximum currents for each load.

Dadurch treten hohe Stromgradienten auf, die ein elektromagnetisches Störpotential zur Folge haben.As a result, high current gradients occur which result in an electromagnetic interference potential.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der einleitend bezeichneten Art bereitzustellen, die es ermöglicht, eine verbesserte Pulsweitenmodulation zu realisieren.The invention has for its object to provide a control device of the type described in the introduction, which makes it possible to realize an improved pulse width modulation.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims advantageous and expedient developments of the invention are given.

Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Steuerung einer Pulsweitenmodulation mit vorgegebener Periodendauer aus, die mehrere Kontrollkanäle für die unabhängige, zeitlich parallele Kontrolle der Leistungsaufnahme von mehreren elektronischen Verbrauchern und eine Steuereinheit zur Steuerung der Pulsweitenmodulation der Kontrollkanäle umfasst. Die elektronischen Verbraucher sitzen vorzugsweise an der gleichen Versorgungsleitung. Außerdem sind die Kontrollkanäle vorteilhafterweise gleich getaktet, insbesondere mit der gleichen Periodendauer.The invention relates to a device for controlling a pulse width modulation with a predetermined period, comprising a plurality of control channels for the independent, time-parallel control of the power consumption of a plurality of electronic consumers and a control unit for controlling the pulse width modulation of the control channels. The electronic consumers are preferably located on the same supply line. In addition, the control channels are advantageously clocked the same, in particular with the same period.

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die jeweilige Ausgabedauer der Kontrollkanäle für ein Einschaltsignal zeitlich derart zu legen, dass innerhalb einer Periodendauer Ausgabedauern von zeitlich parallel arbeitenden Kontrollkanälen für ein Einschaltsignal zeitlich nicht lückend hintereinander angesetzt sind.The essence of the invention lies in the fact that the control unit is designed to set the respective output duration of the control channels for a turn-on time such that output durations of time-parallel control channels for a turn-on signal are not consecutively timed consecutively within a period.

Damit kann eine Periodendauer, die synchronisiert für die Kontrollkanäle gleichermaßen abläuft, sozusagen über die Kontrollkanäle hin betrachtet, mit ”Stromeinschaltblöcken” der verschiedenen Kontrollkanäle nicht lückend aufgefüllt werden. Durch diese Maßnahme werden Schaltflanken vermieden, da durch das lückenfreie Aneinandersetzen von Ausgabedauern ein gleich bleibender Stromfluss entsteht. Jede Schaltflanke verursacht elektromagnetische Störstrahlung, die durch diese Maßnahme deutlich vermindert werden kann.Thus, a period that synchronized for the control channels expires, as it were considered through the control channels out, are filled with "Stromeinschaltblöcken" of the various control channels not lagging. By this measure switching edges are avoided, since the gap-free juxtaposition of output durations creates a constant current flow. Each switching edge causes electromagnetic interference, which can be significantly reduced by this measure.

In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die jeweilige Ausgabedauer der Kontrollkanäle für ein Einschaltsignal zeitlich so zu bestimmen, dass innerhalb einer Periodendauer möglichst wenig Kontrollkanäle gleichzeitig ein Einschaltsignal ausgeben. Auf diese Weise wird zunächst ein maximaler Strom auf einer Versorgungsleitung begrenzt. Mit der Reduktion der Spitzenströme geht auch eine Reduktion von Stromgradienten einher, wodurch ein Störpotential durch elektromagnetische Abstrahlung limitiert wird. Werden konsequent alle Ausgabedauern einer Periode nicht lückend aneinander gesetzt und gleichzeitig die Anzahl der maximal arbeitenden Kontrollkanäle optimiert, kann maximal ein Stromsprung auftreten, der dem Spitzenstrom einer Last entspricht. Bei einer Vielzahl von zu betreibenden Lasten wird hierdurch eine enorme Reduktion von Stromgradienten realisiert, was das elektromagnetische Störpotential erheblich verbessert.In a further, particularly preferred embodiment of the invention, the control unit is designed to determine the respective output duration of the control channels for a turn-on time so that within a period as few control channels as possible output a turn-on signal. In this way, a maximum current is first limited to a supply line. The reduction of the peak currents is also accompanied by a reduction of current gradients, whereby a disturbing potential is limited by electromagnetic radiation. If consistently all output durations of a period are not consecutively set together and at the same time the number of maximum operating control channels is optimized, a maximum of one current jump can occur which corresponds to the peak current of a load. With a large number of loads to be operated, this results in an enormous reduction of current gradients, which considerably improves the electromagnetic interference potential.

Treten kleinere maximale Laständerungen auf, lassen sich Bauteile einsetzen, die weniger schnell und daher regelmäßig kostengünstiger sind. Denn die Bauteile müssen in einer vorausgesetzten gleichen Zeit nur einen kleinen Lastsprung umsetzen.Occur smaller maximum load changes, can be used components that are less fast and therefore regularly cheaper. After all, the components only have to make a small load jump in a presumed same time.

Im Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, abhängig von einer zu erwartenden Gesamtausgabedauer bezogen auf die zur Verfügung stehende Periodendauer der Pulsweitenmodulation die Anzahl der Kontrollkanäle festzulegen, die gleichzeitig für die Ausgabedauer ein Einschaltsignal ausgeben.Furthermore, it is advantageous if the control unit is designed to set the number of control channels, which simultaneously output a switch-on signal for the output duration, depending on the expected total output duration in relation to the available period duration of the pulse width modulation.

In diesem Zusammenhang ist es überdies vorteilhaft, wenn die Steuereinheit weiter dazu ausgebildet ist, die Anzahl der Kontrollkanäle, die gleichzeitig ein Einschaltsignal ausgeben, daraus zu ermitteln, dass die Gesamtausgabedauer aller Kontrollkanäle bestimmt und berechnet wird, wie oft die Periodendauer als ganzzahliger Wert in der Gesamtausgabedauer enthalten ist, wobei der Wert die Anzahl der gleichzeitig betriebenen Kontrollkanäle bildet. Durch diese Maßnahme wird sozusagen berechnet, wie oft die Periodendauer mit aneinandergereihten Ausgabedauern der einzelnen Kanäle aufgefüllt werden muss, damit die einzelnen Lasten mit einem Einschaltsignal für die angeforderten Ausgabedauern versorgt werden können. Sind beispielsweise fünf Lasten vorgesehen, die jeweils ein Drittel der zur Verfügung stehenden Periodendauer als Einschaltzeit für eine ausreichende Versorgung mit Leistung benötigen, ergibt sich eine Situation, dass über zwei Drittel der Zeit jeweils zwei Kontrollkanäle gleichzeitig ein Einschaltsignal ausgeben, und zu einem Drittel nur ein Kontrollkanal aktiv ist.In this context, it is also advantageous if the control unit is further configured to determine the number of control channels that simultaneously output a switch-on signal that the total output duration of all control channels is determined and calculated how often the period as an integer value in the Total output duration, the value being the number of simultaneously operated control channels. By this measure is calculated, so to speak, how often the period must be filled with lined-up output durations of the individual channels, so that the individual loads can be supplied with a switch-on signal for the requested output durations. For example, are five Provided loads that each require a third of the available period as a switch-on for a sufficient supply of power, there is a situation that over two-thirds of the time each two control channels simultaneously output a turn-on, and one-third only one control channel is active ,

Damit beträgt der Spitzenstrom maximal zwei Lastströme und die Änderung einer Periode maximal nur ein Laststrom. Somit werden Störpegel herabgesetzt und die Belastung von Bauteilen mit Maximalströmen und Maximalgradienten limitiert.Thus, the peak current is a maximum of two load currents and the change of a period maximum of only one load current. Thus, noise levels are reduced and the load of components with maximum currents and maximum gradients is limited.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die Steuereinheit zur Reduzierung einer Lückenzahl in aufeinander folgenden Perioden dazu ausgebildet ist, auf eine Periodendauer der Pulsweitenmodulation, in welcher wenigstens ein Kontrollkanal zu Beginn einer Periode ein Einschaltsignal für eine kürzer als die Periodendauer vorgegebene Ausgabedauer aufweist, in der darauf folgenden Periode die Ausgabedauer dieses Kontrollkanals so zu legen, dass die Ausgabedauer genau am Ende der Periodendauer endet, und in der nächstkommenden Periode wieder zu Beginn der Periode zu starten. Damit kann eine Stromänderung zu Beginn jeder Periode eingespart werden, da durch diese Maßnahme an der Schnittstelle zwischen zwei Perioden im Fall von gleichen Verläufen innerhalb einer Periode immer die gleichen Werte aufeinander treffen.Another essential aspect of the invention is that the control unit is designed to reduce a gap number in successive periods to a period of the pulse width modulation, in which at least one control channel at the beginning of a period has a turn-on for a shorter than the period predetermined output duration in the following period, to set the output duration of this control channel so that the output duration ends exactly at the end of the period, and to start again in the next period at the beginning of the period. Thus, a current change at the beginning of each period can be saved, since by this measure at the interface between two periods in the case of identical courses within a period always the same values meet.

Falls sich mehrere Ausgabedauern zufälligerweise so addieren, dass eine Periodendauer der Pulsweitenmodulation ein- oder mehrfach vollständig aufgefüllt werden, entsteht eine völlig lückenlose Bestromung, bei welcher Stromgradienten mit einer entsprechend positiven Auswirkung auf einen Störpegel ganz vermieden werden.If several output durations coincide in such a way that one cycle duration of the pulse width modulation is filled once or several times completely, a completely continuous energization results, in which current gradients with a correspondingly positive effect on an interference level are completely avoided.

Um möglichst wenig Stromsprünge zu erhalten, wird im Weiteren vorgeschlagen, dass ein Wechsel eines Ausgabedauerstarts zu Beginn einer Periode bzw. so dass die Ausgabedauer exakt ans Ende der Periode fällt, sich über die Perioden alterierend fortsetzt.In order to obtain as few current jumps, it is further proposed that a change of an output duration start at the beginning of a period or so that the output duration falls exactly at the end of the period, continues over the periods altering.

Denkbar ist auch, dass diese Vorgehensweise nicht nach jeder Periode alternierend vorgenommen wird, sondern nach einer vorgegebenen Anzahl von Perioden. Bereits dies reduziert die Frequenz von auftretenden Sprüngen und damit die einen Störpegel.It is also conceivable that this procedure is not performed alternately after each period, but after a predetermined number of periods. Already this reduces the frequency of occurring jumps and thus the one noise level.

In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, bei einer Kontrolle der Pulsweitenmodulation über einen Zähler, der in einer Periode auf einen vorgegebenen Endwert zählt, bei einem Periodenstart einen Kontrollkanal einschaltet und bei einem vorgegebenen Zwischenwert, der kleiner ist als der Endwert, aber größer ist als ein Anfangswert, den Kontrollkanal abschaltet, alternierend den Zähler in einer Periode von einem Anfangswert zu starten und in der nächsten Periode vom Endwert zu starten, wobei der Zähler dann auf den Anfangswert zurückzählt.In a further preferred embodiment of the invention, the control unit is designed to control a control channel and a predetermined intermediate value, which is smaller than the final value in a control of the pulse width modulation via a counter that counts in a period to a predetermined final value at a period start but greater than an initial value, turns off the control channel, alternately starting the counter in one period from an initial value and starting from the final value in the next period, the counter then counting back to the initial value.

Durch diese Maßnahme wird zum Beispiel jeweils die zweite Periode im Hinblick auf einen zeitlichen Signalverlauf umgedreht, wodurch gleiche Anfangswerte einer Periode und/oder gleiche Endwerte einer Periode aufeinander treffen. Damit wird die Anzahl der Stromsprünge und ein damit verbundener Störpegel reduziert.By means of this measure, for example, in each case the second period is reversed with regard to a temporal signal curve, whereby identical initial values of a period and / or identical final values of a period meet one another. This reduces the number of current jumps and an associated noise level.

In den beigefügten Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert.In the accompanying drawings, several embodiments of the invention, with further details and advantages are explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

1a zeitliche Verläufe der Einschaltsignale von vier Einzellasten über drei Zählerperioden einzeln und mit aufaddierten Summenströmen, 1a time profiles of the switch-on signals of four single loads over three meter periods individually and with added total currents,

1b der zeitliche Verlauf der Einschaltsignale gemäß einer Pulsweitenmodulation, wie in 1a, jedoch erfindungsgemäß auf die jeweiligen Perioden zeitlich aufgeteilt, 1b the time profile of the turn-on signals according to a pulse width modulation, as in 1a but according to the invention, temporally distributed to the respective periods,

2a und 2b der aus 1b entsprechende Verlauf (2a) in Bezug gesetzt zu einem Verlauf, bei welchem jede zweite Periode zeitlich invertiert ist (2b). 2a and 2 B the out 1b corresponding course ( 2a ) is related to a course in which every other period is temporally inverted ( 2 B ).

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1a ist der zeitliche Verlauf eines Zählers über drei Perioden mit einer Periodendauer T dargestellt, bei welchem der Zählerwert linear von einem Nullwert jeweils auf einen maximalen Zählerwert Zmax ansteigt. Anschließend beginnt der Zähler wieder bei 0. Entsprechend ist in 1a ein sägezahnförmiger Verlauf abgebildet. Die einzelnen Periodendauern T sind identisch. Während der abgebildeten Periodendauern werden jeweils vier Lasten individuell mit einem entsprechenden Tastverhältnis angesteuert. An oberster Stelle im Diagrammverlauf sind die zu einem Tastverhältnis der Pulsweitenmodulation gehörenden jeweiligen Lastströme I1, I2, I3, I4 einzeln als Blöcke dargestellt. Im unmittelbar darunter liegenden Diagramm ist der sich daraus ergebende Summenstrom I1 + I2 + I3 + I4, der sich auf einer gemeinsamen Leitung für die Verbraucher einstellt, symbolisiert. Die Ströme I1 und I4 entsprechen einem Tastverhältnis von 30% der Pulsweitenmodulation, der Strom I2 einem Tastverhältnis von 80% und der Strom I3 einem Tastverhältnis von 50% der Pulsweitenmodulation.In 1a is the time course of a counter over three periods shown with a period T, in which the counter value increases linearly from a zero value in each case to a maximum counter value Z max . Then the counter starts again at 0. Accordingly, in 1a a sawtooth-shaped course shown. The individual periods T are identical. During the period shown, four loads are individually controlled with a corresponding duty cycle. At the top of the diagram are associated with a duty cycle of the pulse width modulation respective load currents I 1 , I 2 , I 3 , I 4 individually shown as blocks. In the diagram immediately below, the resulting summation current I 1 + I 2 + I 3 + I 4 , which occurs on a common line for the consumer, symbolizes. The currents I 1 and I 4 correspond to a duty cycle of 30% of the pulse width modulation, the current I 2 a duty cycle of 80% and the current I 3 a duty cycle of 50% of the pulse width modulation.

Entsprechende vier Kontrollkanäle einer Pulsweitenmodulationsvorrichtung geben gleichzeitig zu Beginn einer Periode ein Einschaltsignal für die Last aus, das so lange anhält, bis das angeforderte Tastverhältnis erreicht ist. Dann schalten die entsprechenden Kontrollkanäle das Einschaltsignal ab. Damit ergibt sich auf den ersten 30% der Periode ein vierfacher Laststrom, da alle Lasten noch Strom anfordern. Nach 30% werden zwei Lasten abgeschaltet, wodurch der Summenstrom auf die Hälfte fällt, nach weiteren 50% wird die dritte Last abgeschaltet, die vierte Last bleibt bis 80% der Periode eingeschaltet. Dadurch ergibt sich ein treppenartiger Verlauf, mit hohen Spannungssprüngen von maximal 4 × I, nämlich jeweils zu Anfang einer Periode und ständigen weiteren Spannungssprüngen innerhalb der Periode. Eine davon ausgehende störende elektromagnetische Abstrahlung ist erheblich.Corresponding four control channels of a pulse width modulation device simultaneously output at the beginning of a period a turn-on signal for the load, which persists until the requested duty cycle is reached. Then the corresponding control channels switch off the switch-on signal. This results in a fourfold load current for the first 30% of the period since all loads still request power. After 30% two loads are switched off, whereby the sum current falls in half, after another 50% the third load is switched off, the fourth load remains switched on until 80% of the period. This results in a staircase-like course, with high voltage jumps of a maximum of 4 × I, namely in each case at the beginning of a period and continuous further voltage jumps within the period. One of them emanating disturbing electromagnetic radiation is significant.

Ein deutlich gleichmäßigerer Verlauf des Stromes auf einer Versorgungsleitung kann durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise erreicht werden, die durch 1b symbolisiert ist.A significantly more uniform course of the current on a supply line can be achieved by the procedure according to the invention, which 1b is symbolized.

Die Einschaltdauern der Ströme I1, I2, I3, I4, die den Ausgabedauern des Einschaltsignals einer Pulsweitenmodulationsvorrichtung entsprechen, starten nicht gleichzeitig bei einem Periodenbeginn, sondern sind über die Periode so verteilt, dass am Ende einer Einschaltdauer von zum Beispiel dem Strom I1 zum Zeitpunkt 2 der Strom I2 durch eine entsprechende Kontrolle über eine Pulsweitenmodulationsvorrichtung nicht lückend zugeschaltet wird. Die Einschaltdauer des Strom I2 passt allerdings ab dem Zeitpunkt 2 mit einem Tastverhältnis von 80% nicht mehr in die Periodendauer von T vollständig hinein, weshalb die darüber hinaus gehenden 10% in der nächsten Periode zu Anfang noch abgearbeitet werden. Der Strom I3 wird dann am Ende des Zeitpunkt 1, zu welchem der Strom I2 abgeschaltet wird, lückenlos zugeschaltet und am Ende des Stromes I3 zum Zeitpunkt 3 schließlich der Strom I4 bis zum Zeitpunkt 4 zugeschaltet. Denkbar ist auch, eine über eine Periode hinausgehende Einschaltdauer beim lückenlosen Aneinanderreihen nicht am Anfang der nachfolgenden Periode, sondern am Anfang der gleichen Periode sozusagen „vorausschauend” abzuarbeiten.The switch-on durations of the currents I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , which correspond to the output durations of the switch-on signal of a pulse width modulation device, do not start simultaneously at the beginning of a period, but are distributed over the period so that at the end of a switch-on period of, for example, the current I 1 at the time 2 the current I 2 is switched on by a corresponding control of a pulse width modulation device is not gaping. The duty cycle of the current I 2 , however, fits from the time 2 with a duty cycle of 80% is no longer completely into the period of T, which is why the 10% that goes beyond this is initially processed in the next period. The current I 3 will then be at the end of the time 1 , to which the current I 2 is switched off, switched on without interruption and at the end of the current I 3 at the time 3 finally the current I 4 until the time 4 switched on. It is also conceivable to work off a duty cycle which goes beyond a period in the continuous series not at the beginning of the subsequent period, but at the beginning of the same period, so to speak, "with foresight".

In der Addition ergibt sich dann ein Verlauf ΣI(1...4) wie unter dem Verlauf der Einzelsignale in 1b dargstellt. Damit beträgt auf einer gemeinsamen Versorgungsleitung der maximale Strom 2I bei I1 = I2 = I3 = I4. Außerdem tritt durch das konsequente „Auffüllen” der Perioden nicht lückend mit Einschaltdauern der Ströme ein Stromsprung von maximal I auf.In addition, a curve ΣI (1 ... 4) results as in the course of the individual signals in 1b dargstellt. Thus, on a common supply line, the maximum current is 2I at I 1 = I 2 = I 3 = I 4 . In addition, due to the consistent "filling in" of the periods, a current jump of maximum I does not occur in a sweeping manner with the switch-on durations of the currents.

In 2a ist der Verlauf der Einzelströme I1, I2, I3, I4 eines Summenstromes ΣI(1...4) sowie des Zählers, der von 0 bis Zmax läuft, entsprechend wie in 1b abgebildet. Zusätzlich ist die Periodendauer TD einer Stromänderung symbolisch eingezeichnet. Damit ergibt sich eine Frequenz einer Stromänderung mit fD = 1/TD. In 2a und 2b ist die zu 1b entsprechende Darstellung einer Darstellung (2b) gegenüber gestellt, bei welcher die Frequenz einer Stromänderung des Summensignals ΣI(1...4) nochmals halbiert wurde. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass bei jeder zweiten Periode der Zähler nicht beim Anfangswert (zum Beispiel 0) beginnt und auf den Endwert (zum Beispiel N) hochläuft, sondern der Zähler beim Endwert (N) beginnt und auf den Minimalwert (zum Beispiel 0) herunterzählt. Dadurch wird der zeitliche Verlauf der Einschaltdauern, wie sich aus der Addition der Einschaltdauern der Einzelströme I1, I2, I3, I4 ergibt, zeitlich invertiert, das heißt, der Zeitstrahl wird sozusagen für diese Periode umgekehrt. Dadurch trifft der Endwert der ersten Periode auf den Endwert der zweiten Periode und der Anfangswert der zweiten Periode trifft auf den Anfangswert der dritten Periode. Da in diesen Perioden ohne Invertierung der Signalverlauf identisch ist, treffen damit jeweils gleiche Werte aufeinander, womit an den Übergangsstellen der Perioden jeweils keine Sprünge im Signalverlauf mehr auftreten. Ein innerhalb der Periode vorhandener Signalsprung taucht nur jede zweite Periode auf, womit die Störfrequenz sich halbiert.In 2a is the course of the individual currents I 1 , I 2 , I 3 , I 4 of a sum current ΣI (1 ... 4) and the counter that runs from 0 to Z max , as in 1b displayed. In addition, the period T D of a current change is shown symbolically. This results in a frequency of a current change with f D = 1 / T D. In 2a and 2 B is that too 1b corresponding representation of a representation ( 2 B ), in which the frequency of a current change of the sum signal ΣI (1 ... 4) has been halved again. This is done according to the invention in that at every second period the counter does not start at the initial value (for example 0) and starts up to the final value (for example N), but the counter starts at the final value (N) and reaches the minimum value (for example 0). counts down. As a result, the chronological course of the switch-on durations, as resulting from the addition of the switch-on periods of the individual currents I 1 , I 2 , I 3 , I 4 , is time-inverted, that is, the time beam is reversed, as it were, for this period. As a result, the end value of the first period hits the end value of the second period, and the initial value of the second period hits the initial value of the third period. Since the signal course is identical in these periods without inversion, the same values coincide with each other, with the result that no jumps in the signal course occur at the transition points of the periods. An existing within the period signal jump appears only every other period, whereby the interference frequency is halved.

Der Verlauf des Zählers, der bei einer Ansteuerung jeder zweiten Periode zeitlich invertiert ist, wird in 2b dadurch symbolisiert, dass sich anstatt eines Sägezahnverlaufs nunmehr ein Dreieckverlauf einstellt.The course of the counter, which is inverted in time for a control of every other period, is entered in FIG 2 B symbolizes that instead of a sawtooth now sets a triangle course.

Als mehrere Lasten können beispielsweise mehrere Lichtquellen, z. B. Lichtdioden verwendet werden. Hierbei wird die Ansteuerungszeit der mehreren Lichtquellen vorzugsweise jeweils so gewählt, dass sich eine gewünschte Helligkeit der Lichtquellen ergibt. Die Steuerung kann beispielsweise als ein Halbleiterbaustein, z. B. als ein integrierter Schaltkreis oder ein ASIC, realisiert sein.As several loads, for example, multiple light sources, eg. B. light-emitting diodes can be used. In this case, the activation time of the plurality of light sources is preferably selected such that a desired brightness of the light sources results. The controller may be used, for example, as a semiconductor device, e.g. B. as an integrated circuit or an ASIC be realized.

Claims (8)

Vorrichtung zur Steuerung einer Pulsweitenmodulation mit vorgegebener Periodendauer (T) mit mehreren Kontrollkanälen für die unabhängige, zeitlich parallele Kontrolle der Leistungsaufnahme von mehreren elektrischen Verbrauchern und einer Steuereinheit zur Steuerung der Pulsweitenmodulation der Kontrollkanäle, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die jeweilige Ausgabedauer der Kontrollkanäle für ein Einschaltsignal zeitlich derart zu legen, dass innerhalb einer Periodendauer (T) Ausgabedauern von zeitlich parallel arbeitenden Kontrollkanälen für ein Einschaltsignal zeitlich nicht lückend hintereinander angesetzt sind.Device for controlling a pulse width modulation with a predetermined period (T) with multiple control channels for the independent, time-parallel control of the power consumption of multiple electrical loads and a control unit for controlling the pulse width modulation of the control channels, characterized in that the control unit is designed to the respective output duration the timing of a turn-on signal to set the control channels so that within a period of time (T) output periods of time-parallel control channels for a turn-on signal are not consecutively timed consecutively. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die jeweilige Ausgabedauer der Kontrollkanäle für ein Einschaltsignal zeitlich derart zu legen, dass innerhalb einer Periodendauer (T) möglichst wenig Kontrollkanäle gleichzeitig ein Einschaltsignal ausgeben. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control unit is adapted to set the respective output duration of the control channels for a turn-on time such that within a period (T) as few control channels simultaneously output a turn-on. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, abhängig von einer zu erwartenden Gesamtausgabedauer bezogen auf eine zur Verfügung stehenden Periodendauer (T) der Pulsweitenmodulation die Anzahl der Kontrollkanäle festzulegen, die gleichzeitig für eine Ausgabedauer ein Einschaltsignal ausgeben.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed to set, depending on an expected total output duration based on an available period (T) of the pulse width modulation, the number of control channels, which simultaneously output an activation signal for an output duration. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgelegt ist, die Anzahl der Kontrollkanäle, die gleichzeitig ein Einschaltsignal ausgeben, daraus zu ermitteln, dass die Gesamtausgabedauer aller Kanäle bestimmt und berechnet wird, wie oft die Periodendauer (T) als ganzzahliger Wert in der Gesamtausgabedauer enthalten ist, wobei der Wert die Anzahl der gleichzeitig betriebenen Kontrollkanäle bildet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is designed to determine the number of control channels that simultaneously output a switch-on, that the total output duration of all channels is determined and calculated how often the period (T) as an integer Value is included in the total output duration, the value being the number of control channels operated simultaneously. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur Reduzierung einer Lückenzahl in aufeinander kommenden Perioden dazu ausgebildet ist, auf eine Periode der Pulsweitenmodulation, in welcher wenigstens ein Kontrollkanal zu Beginn einer Periode ein Einschaltsignal für eine kürzer als die Periodendauer vorgegebene Ausgabedauer aufweist, in der darauf folgenden Periode die Ausgabedauer dieses Kontrollkanals so zu legen, dass die Ausgabedauer genau am Ende der Periode endet, und in der nächstkommenden Periode wieder zu Beginn der Periode zu starten.Device according to the preamble of claim 1, characterized in that the control unit is designed to reduce a gap number in successive periods to a period of the pulse width modulation, in which at least one control channel at the beginning of a period a turn-on predetermined for a shorter than the period Output duration has, in the subsequent period to set the output duration of this control channel so that the output duration ends exactly at the end of the period, and in the next period to start again at the beginning of the period. Vorrichtung nach einen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel zwischen einem Ausgabedauerstart zu Beginn einer Periode und einem Ausgabedauerende exakt am Ende einer Periode sich über die Perioden alternierend fortsetzt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a change between an output duration start at the beginning of a period and an output duration end exactly at the end of a period continues over the periods alternately. Vorrichtung nach einen der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, bei einer Kontrolle der Pulsweitenmodulation über einen Zähler, der in einer Periode auf einen vorgegebenen Endwert (N) zählt, bei einem Periodenstart einen Kontrollkanal einschaltet und bei einem vorgegebenen Zwischenwert, der kleiner ist als der Endwert (N), den Kontrollkanal abschaltet, alternierend den Zähler in einer Periode von einem Anfangswert zu starten und in der nächsten Periode vom Endwert zu starten, wobei der Zähler auf den Anfangswert zurückzählt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is adapted to a control of the pulse width modulation via a counter that counts in a period to a predetermined final value (N), at a period start a control channel and at a predetermined intermediate value which is smaller than the final value (N), turns off the control channel, alternately starting the counter in one period from an initial value and starting from the final value in the next period, the counter counting back to the initial value. Vorrichtung zur Steuerung einer Pulsweitenmodulation mit vorgegebener Periodendauer (T) mit mehreren Kontrollkanälen für die unabhängige, zeitlich parallele Kontrolle der Leistungsaufnahme von mehreren elektrischen Verbrauchern, wobei eine Steuereinheit die Pulsweitenmodulation der Kontrollkanäle steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die jeweilige Ausgabedauer der Kontrollkanäle für ein Einschaltsignal zeitlich derart legt, dass innerhalb einer Periodendauer (T) Ausgabedauern von zeitlich parallel arbeitenden Kontrollkanälen für ein Einschaltsignal zeitlich nicht lückend hintereinander angesetzt sind.Device for controlling a pulse width modulation with a predetermined period (T) with a plurality of control channels for the independent, temporally parallel control of the power consumption of multiple electrical loads, wherein a control unit controls the pulse width modulation of the control channels, characterized in that the control unit the respective output duration of the control channels for a Turning on time signal sets so that within a period of time (T) output durations of time-parallel operating control channels for a turn-on signal are not timed consecutively successively.
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