DE102012102789B4

DE102012102789B4 - Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes

Info

Publication number: DE102012102789B4
Application number: DE102012102789.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Feldtkeller
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2032-03-31
Also published as: US8638048B2; CN102739228B; DE102012102789A1; CN102739228A; US20120262086A1

Abstract

Ein Schaltkreis (100) zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals, wobei der Schaltkreis (100) aufweist:einen Integrator (108);einen Abtast-Halte-Schaltkreis (110), welcher an einen Ausgang des Integrators (108) gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis (110) einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist;einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt ist und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln;einen Subtrahierer (104), welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators (108) gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators (108) zugeführt werden kann;ein Integrator-Ansteuerungselement (106), welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators (108) steuerbar zu halten; undeine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.

Description

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes von periodischen oder quasiperiodischen Signalen bereitgestellt.
Das Mitteln von periodischen oder quasiperiodischen Signalen stellt heutzutage eine Eigenschaft dar, welche in verschiedenartigen Schaltkreisen implementiert wird. Beispielsweise kann ein Mittelwert eines Stromes multipliziert mit einer Versorgungsspannung einer Halbbrücke als Maß für die effektive Leistung verwendet werden, welche von der Halbbrücke abgegeben wird. Die Mittelwertbildung kann auch mittels eines Analog-Digital-Wandlers (nachfolgend AD-Wandler) oder eines digitalen Filters erfolgen.
Ein wesentlicher Nachteil der Mittelwertbildung mittels eines RC-Filters ist, dass ein Kompromiss zwischen der Welligkeit des erhaltenen Mittelwertes und der Einschwingzeit des Filters gefunden werden muss. Insbesondere, wenn geschlossene Regelkreise betrachtet werden, sollte die Verzögerungszeit klein sein und somit würde die Verzögerung, welche durch einen RC-Filter eingeführt wird, die erreichbare Steuerungsdynamik spürbar beeinträchtigen.
Eine Mittelwertbildung, welche mittels digitaler Verarbeitung durchgeführt wird, kann aufgrund der hohen spektralen Komponenten einen sehr schnellen AD-Wandler benötigen, welche innerhalb des Halbbrückenstromes enthalten sein können. Dieses kann jedoch zu einer sehr hohen Stromaufnahme in manchen Anwendungen führen.
Aus dem Dokument CA 2 068 050 C ist eine Schaltung bekannt, die einen Mittelwert über ein Intervall bildet, das von einer Pulsamplitude abhängt.
Aus dem Dokument DE 10 2010 038 557 A1 ist eine Schaltung zur Diagnose einer Halbbrücke bekannt.
Aus dem Dokument US 2008 / 0 240 301 A1 ist ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals bekannt.
Aus dem Dokument US 2007 / 0 109 048 A1 ist eine Schaltung mit einem Halbbrücken-Schaltkreis bekannt.
Angesichts der soeben beschriebenen Probleme wird ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes benötigt, welcher im Falle, dass er in Kombination mit einem diesem nachgeschalteten AD-Wandler verwendet wird, nur eine Transformation bzw. einen Umwandlungsvorgang durch den AD-Wandler während eines Halbbrückentaktes benötigt und ferner in der Lage sein kann, seinen Ausgang mit nur einer kurzen Signalverzögerungszeit gemäß den Änderungen des Halbbrückenstromes anzupassen.
In verschieden Ausführungsbeispielen wird ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines periodischen oder quasiperiodischen Signals bereitgestellt. Der Schaltkreis weist auf: einen Integrator, einen Abtast-Halte- Schaltkreis (sample and hold circuit), welcher an den Ausgang des Integrators gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang, einen an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelten Rückkopplungspfad, welcher eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltungsausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurück zu koppeln, einen Subtrahierer, welcher eingerichtet ist, ein Differenzsignal bereitzustellen, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentieren kann, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators gekoppelt ist, so dass dadurch das Differenzsignal dem Eingang des Integrators zugeführt werden kann, ein Integrator-Ansteuerungselement, welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen dieselben Teile innerhalb der unterschiedlichen Ansichten. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, die Betonung liegt stattdessen im Allgemeinen darauf, die Prinzipien von verschiedenen Ausführungsformen zu veranschaulichen. In der nachfolgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben unter Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen, in denen:

1 eine Implementierung eines Schaltkreises zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt;
2A und 2B beispielhafte Signalverläufe an verschiedenen Schnittstellen während eines Betriebes des in 1 gezeigten Schaltkreises zeigen;
3 eine Implementierung einer Lampenvorschaltanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt;
4 eine Implementierung einer LLC-Wandleranordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt.

Die nachfolgende ausführliche Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die als Veranschaulichung bestimmte Details und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann.
Das Wort „beispielhaft“ wird hierin verwendet mit der Bedeutung „als ein Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend“. Jede Ausführungsform oder Ausgestaltung, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen auszulegen.
Um einen Mittelwert eines quasiperiodischen Signals zu bestimmen, kann der Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen (im Folgenden als der Schaltkreis bezeichnet) ein Element aufweisen, welches eingerichtet ist, ein Differenzsignal zu bilden basierend auf der Differenz zwischen einem Eingangssignal des Schaltkreises und einem variablen Rückkopplungssignal, wobei das Rückkoppelungssignal von einem Ausgangssignal des Schaltkreises abgeleitet werden kann. Das Differenzsignal kann einem Integrator bereitgestellt werden, welcher einen schaltbaren Eingang aufweist. Das von dem Integrator ausgegebene Signal kann einer Abtast-Halte-Stufe (im Folgenden als S/H-Stufe bezeichnet) zugeführt werden, welche eingerichtet ist das von dem Integrator ausgegebene Ausgangssignal am Ausgang des Schaltkreises bereitzustellen.
Der Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, wie nachfolgend im Laufe der Beschreibung deutlicher aufgezeigt wird, kann verwendet werden, um die effektive Leistung eines Halbbrücken-Schaltkreises zu bestimmen, welcher üblicherweise in LLC-Wandlern oder in Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen verwendet wird. Weiterhin kann der Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen allgemein zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals verwendet werden.
In 1 ist eine Implementierung des Schaltkreises 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigt. Der Schaltkreis 100 weist einen Eingang 102 auf, welcher an einen ersten Eingang eines Subtrahierers 104 gekoppelt ist, welcher ein positiver Eingang sein kann, d.h. ein an dem ersten Eingang des Subtrahierers 104 bereitgestelltes Signal kann ein Minuend-Signal darstellen. Der Subtrahierer 104 weist einen zweiten Eingang auf, welcher ein negativer Eingang sein kann, welchem eine Ausgabe 112 (z.B. ein Ausgangssignal) des Schaltkreises 110 als ein Rückkopplungssignal zugeführt werden kann, d.h. ein an dem zweiten Eingang des Subtrahierers 104 bereitgestelltes Signal kann ein Subtrahend-Signal sein. Ein Dämpfungsglied 114 als eine optionale Komponente kann zwischen dem Ausgang 112 des Schaltkreises 100 und dem zweiten Eingang des Subtrahierers 104 zwischengeschaltet sein, so dass ein Ausgangssignal des Schaltkreises 100 gedämpft bzw. herunterskaliert werden kann, bevor es dem zweiten Eingang des Subtrahierers 104 zugeführt wird. Ein Ausgang des Subtrahierers 104 ist an einen Eingang eines Integrators 108 über einen Schalter 106 gekoppelt, so dass der Ausgang des Subtrahierers 104 in einer schaltbaren Art und Weise an den Eingang des Integrators 108 gekoppelt ist. Ein Ausgang des Integrators 108 ist an einen Eingang eines Abtast-Halte-Schaltkreises 110 (nachfolgend als S/H-Schaltkreis bezeichnet) und ein Ausgang des S/H-Schaltkreises 110 ist an den Ausgang 112 des Schaltkreises 100 gekoppelt.
Der Schaltkreis 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in Umgebungen verwendet werden, welche ein quasiperiodisches Signal bereitstellen, welches gemittelt werden soll und Zeitintervalle aufweist, in denen das Signal mindestens während regulären Betriebs Null ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann unter einem quasiperiodischen Signal ein Signal verstanden werden, bei dem Änderungen von Pegeln, Zeitabständen und/oder Frequenzen zwischen einem Taktzyklus und einem darauf folgenden Taktzyklus klein sind verglichen mit absoluten Pegeln, Zeitabständen und/oder der absoluten Frequenz.
Der Schalter 106 kann eingerichtet sein, geöffnet zu sein (d.h. in einem nicht leitenden Zustand zu sein) während Zeitspannen oder Zeitintervallen (im Folgenden als Aus-Zeitintervalle bezeichnet), welche in einem festen bzw. festgelegten Verhältnis zur Periodendauer des Eingangssignals stehen, das heißt, das Verhältnis aus der Dauer des Aus-Zeitintervalls zur Periodendauer des Eingangssignals kann fest bzw. festgelegt sein. Die Aus-Zeitintervalle können innerhalb von Zeitspannen liegen, in denen das Ausgangssignal Null ist.
Der S/H-Schaltkreis 110 kann eingerichtet sein, das Ausgangssignal des Integrators 108 einmal während jedes der Aus-Zeitintervalle abzutasten bzw. abzugreifen, also beispielsweise während Zeitintervallen, in welchen der Eingang des Integrators 108 deaktiviert ist, da er von dem Ausgang des Subtrahierers 104 aufgrund des offenen Schalters 106 entkoppelt ist.
Der Verstärkungsfaktor des Integrators 108 kann derart eingerichtet sein, dass die Integration einer Spannungsdifferenz ΔV zwischen den entsprechenden Eingängen des Subtrahierers 104 zugeführten Signalen über eine Zeitdauer, welche dem Zeitintervall entspricht, während welchem der Eingang des Integrators 108 aktiviert ist (d.h. während eines Zeitintervalls, in welchem der Schalter 106 geschlossen bzw. in einem leitfähigen Zustand ist), in einem Ausgangssignal resultiert, welches von dem Integrator 108 ausgegeben wird und optional durch das Dämpfungsglied 114 herunterskaliert wird bevor es in den Subtrahierer 104 zurückgekoppelt wird, so dass eine Spannungsänderung, welche ΔV entspricht, am zweiten Eingang des Subtrahierers 104 hervorgerufen wird. Anders ausgedrückt wird der Verstärkungsfaktor des Integrators 108 derart angepasst, dass die Integration über eine bestimmte Zeitdauer eines konstanten am Eingang des Integrators 108 bereitgestellten Signals mit einer Amplitude ΔV zu einer Änderung des Signals, welches am zweiten Eingang des Subtrahierers 104 bereitgestellt wird, um ΔV führt.
Der Betrieb des Schaltkreises 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird im Folgenden mit Bezug auf die beispielhaften Signalverläufe an verschiedenen Schnittstellen bzw. Punkten innerhalb des Schaltkreises 100 beschrieben, welche in 2A und 2B gezeigt sind.
Ein beispielhafte Darstellung eines Eingangssignal 208, welches am Eingang 102 des Schaltkreises 100 bereitgestellt wird, und eine beispielhafte Darstellung eines skalierten bzw. heruntergeteilten Ausgangssignals 210 (nachfolgend als skaliertes S/H-Ausgangssignal 210 bezeichnet) von dem S/H-Schaltkreis 110 des Schaltkreises 100 sind in Diagramm 200 in 2A gezeigt. Eine beispielhafte Darstellung eines Ausgangssignals 212 (nachfolgend als S/H-Ausgangssignal 212 bezeichnet) von dem S/H-Schaltkreis 110 im Schaltkreis 100 und eine beispielhafte Darstellung eines Ausgangssignals 214 (nachfolgend als Integrator-Ausgangssignal 214 bezeichnet) von dem Integrator 108 im Schaltkreis 100 sind in 2B gezeigt. In den in 2A und 2B gezeigten Diagrammen ist auf der x-Achse 204 Zeit aufgetragen. Eine explizite Skalierung der x-Achse 204 ist nicht angegeben, jedoch sind bestimmte Zeiten oder Zeitspannen, auf welche im Folgenden Bezug genommen wird, gekennzeichnet bzw. durch senkrechte Linien definiert, welche die x-Achsen 204 schneiden. Auf der y-Achse 206 ist eine Amplitude der verschiedenen in den Diagrammen gezeigten Signale aufgetragen, wobei Signalteile, welche oberhalb der x-Achse 204 liegen, positive Werte aufweisen und Signalteile, welche unterhalb der x-Achse 204 liegen, negative Werte aufweisen. Die x-Achse 204 selbst legt den Nullwert bzw. Nullpegel für die in den zwei Diagrammen gezeigten Signalverläufe fest. Auf eine explizite Skalierung der y-Achse 206 wurde (ebenso wie im Falle der x-Achse 204) verzichtet.
Das Eingangssignal 208 kann beispielsweise das Signal darstellen, welches an einem Shunt-Widerstand in einem unteren Zweig einer Halbbrückenschaltung in LLC-Wandlern oder Lampenvorschaltanordnungen (Beispiele solcher Vorrichtungen sind in 3 und in 4 dargestellt und werden später beschrieben) abgeleitet oder abgegriffen werden kann. Wie in Diagramm 200 in 2A gezeigt ist, weist das Eingabesignal 208 nur während bestimmter Zeitspannen 208 von Null verschiedene Werte bzw. Pegel auf. Diese Zeitspannen mit einem von Null verschiedenen Eingangssignal 208 können innerhalb von Integrationsdauern liegen, welche generisch mit t_int bezeichnet sind, d.h. innerhalb von Zeitspannen oder Zeitintervallen, in denen der Schalter 106 in seinem geschlossenen Zustand vorliegt, so dass der Eingang des Integrators 108 aktiv ist und in denen die Integration durch den Integrator 108 durchgeführt wird. Die Länge einer Integrationsdauer bzw. Integrationszeit t_int kann 50% eines vollen Zyklus betragen. Der Begriff Zyklus bezieht sich auf den Zyklus eines Halbbrücken-Schaltkreises, an welchen der Eingang 102 des Schaltkreises 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen gekoppelt sein kann und von welchem das Eingangssignal 208 abgeleitet sein kann. Ein Zyklus kann beispielsweise einer Zeitspanne zwischen dem Anfang einer Integrationsdauer t_int und dem Anfang einer darauf folgenden Integrationsdauer t_int entsprechen. Außerhalb der Integrationszeitdauern t_int ist das Eingangssignal 208 Null, wie in Diagramm 200 in 2A dargestellt. Ferner kann außerhalb der Integrationsdauern t_int der Schalter 106 in seinem geöffneten Zustand vorliegen und somit kann der Eingang des Integrators 108 deaktiviert bzw. inaktiv sein, so dass die Integration außerhalb der Integrationsintervalle t_int nicht durchgeführt wird.
Am Anfang der ersten Integrationsdauer t_int , auch mit Bezugszeichen 216 versehen, welche am Anfang des Zyklus des Halbbrücken-Schaltkreises liegen kann, ist der Integrator 108 nicht „vorgeladen“, d.h. er befindet sich in einem zurückgesetzten Zustand und somit ist sein Ausgangssignal solange Null, wie das am Eingang des Integrators 108 anliegende Signal Null ist. Dass dem Integrator 108 zugeführte Signal entspricht der Differenz zwischen dem Eingangssignal 208 und dem am zweiten Eingang des Subtrahierers 104 bereitgestellten Signal, welches von dem in Diagramm 200 in 2A gezeigten skalierten S/H-Ausgangssignal 210 repräsentiert wird. Während der ersten Integrationsdauer 216 ist das skalierte S/H-Ausgangssignal 210 Null. Daher integriert der Integrator 108 unmittelbar das Eingangssignal 208. Teile des Eingangssignals 208, welche mit dem skalierten S/H-Ausgangssignal 210 (welches während des ersten Integrationsintervalls 216 mit der x-Achse 204 zusammenfällt) eine negative Integrationsfläche 222 einschließen, d.h. eine Fläche, welche unter der Kurve liegt, die das skalierte S/H-Ausgabesignal 210 repräsentiert, und durch das Eingangssignal 208 nach unten begrenzt ist, bewirken, dass das Integrator-Ausgangssignal 214 kleiner wird. Umgekehrt bewirken Teile des Eingangssignals, welche mit dem skalierten S/H-Ausgangssignal 210 (welches während des ersten Integrationsintervalls 216 mit der x-Achse 204 zusammenfällt) eine positive Integrationsfläche 224 einschließen, d.h. eine Fläche, welche über der Kurve liegt, die das skalierte S/H-Ausgabesignal 210 repräsentiert, und durch das Eingangssignal 208 nach oben begrenzt ist, dass das Integrator-Ausgangssignal 214 größer wird. Da im ersten Integrationsintervall 216 die positive Integrationsfläche 224 größer ist als die negative Integrationsfläche 222, hat das Integrator-Ausgangssignal 214 am Ende der ersten Integrationsdauer 216 einen positiven Wert bzw. Pegel. Am Ende der ersten Integrationsdauer 216 wird der Eingang des Integrators 108 deaktiviert, beispielsweise durch Öffnen des Schalters 106, und das Ausgangssignal 214 des Integrators 108 wird beibehalten, d.h. das Ausgangssignal 214 behält den am Ende des ersten Integrationsintervalls 216 angenommenen Wert, bis zum Ende der ersten Integrationsdauer 216 und beispielsweise darüber hinaus. Zu einer ersten Abtastzeit 226 (Abtastzeiten sind generisch mit ts bezeichnet) nach dem ersten Integrationsintervall 216 innerhalb des ersten Zyklus tastet der S/H-Schaltkreises 110 das Integrator-Ausgangssignal 214 ab und somit verändert sich am ersten Abtastzeitpunkt 226 das S/H-Ausgangssignal 212 von seinem anfänglich und bis dahin gehaltenen Nullwert auf den Wert des Integrator-Ausgangssignals 214. Mit anderen Worten wird am ersten Abtastzeitpunkt 226 das S/H-Ausgangssignal 212 an das Integrator-Ausgangssignal 214 angeglichen. Entsprechend ändert sich im selben Zeitpunkt das skalierte S/H-Ausgangssignal 210, welches dem Subtrahierer 104 als Subtrahend-Signal bereitgestellt wird, von seinem anfänglich und bis dahin gehaltenem Nullwert (bzw. Nullpegel) auf einen Wert (bzw. Pegel) größer als Null (da das skalierte S/H-Ausgangssignal 210 eine skalierte Version des S/H-Ausgangssignals 212 ist).
In der zweiten Integrationsdauer 218, deren Anfang den Beginn des zweiten Zyklus kennzeichnet, entspricht das von dem Integrator 108 zu integrierende Signal der Differenz zwischen dem Eingangssignal 208 und dem skalierten S/H-Ausgangssignal 210. Im Unterschied zur ersten Integrationsdauer 216 im ersten Zyklus fällt jedoch das skaliertes S/H-Ausgangssignal 210 während der zweiten Integrationsdauer 218 im zweiten Zyklus nicht mehr mit der x-Achse 204 zusammen, da es einen von Null verschiedenen Wert bzw. Pegel am ersten Abtastzeitpunkt 226 im ersten Zyklus angenommen hat. Da in dem gezeigten Beispiel das Eingangssignal 208 während der zweiten Integrationsdauer 218 und während der ersten Integrationsdauer 218 identisch ist, wie aus dem Diagramm 200 in 2A ersichtlich ist, jedoch das skalierte S/H-Ausgangssignal 210 in der zweiten Integrationsdauer 218 im Vergleich zur ersten Integrationsdauer 216 vergrößert ist, ist die negative Integrationsfläche 222 (aufweisend zwei Bereiche, welche zu der negativen Integrationsfläche 222 beitragen, wie aus Diagramm 200 in 2A ersichtlich) in der zweiten Integrationsdauer 218 größer und die positive Integrationsfläche 224 in der zweiten Integrationsdauer 218 kleiner verglichen mit den entsprechenden Integrationsflächen in der ersten Integrationsdauer 216. In der zweiten Integrationsdauer 218 ist die positive Integrationsfläche 224 immer noch größer als die negative Integrationsfläche 222 (aufweisend die beiden negativen Teilflächen, welche die negative Integrationsfläche 222 bilden) und somit vergrößert sich das Integrator-Ausgangssignal 208 insgesamt gesehen weiter bis zum Ende der zweiten Integrationsdauer 218. Am zweiten Abtastzeitpunkt 228 (welcher zeitlich hinter dem zweiten Integrationsintervall 218 innerhalb des zweiten Zyklus liegt) tastet der S/H-Schaltkreis 110 das Integrator-Ausgangssignal 214 ab und somit wird das S/H-Ausgangssignal 212 weiter von seinem am ersten Abtastzeitpunkt 226 angenommenen, von Null verschiedenen Wert auf den größeren Wert des Integrator-Ausgangssignals 214 zum Zeitpunkt des zweiten Abtastzeitpunktes 228 vergrößert. Entsprechend wird am zweiten Abtastzeitpunkt 228 das skalierte S/H-Ausgangssignal 210 von seinem am ersten Integrationszeitpunkt 226 angenommenen, von Null verschiedenen Wert auf einen größeren Wert gesetzt.
Im dritten Zyklus, welcher beispielsweise durch den Beginn einer dritten Integrationsdauer 220 eingeleitet wird, findet das soeben mit Bezug auf den ersten Zyklus und den zweiten Zyklus beschriebene Verfahren auf analoge Weise statt. In der dritten Integrationsdauer 220 ist das skalierte S/H-Ausgangssignal 210, welches sozusagen das Referenzsignal für den vom dem Subtrahierer 104 durchgeführten Vergleich ist, bei einem solchen Wert bzw. Pegel, dass die positive Integrationsfläche 224 und die negative Integrationsfläche 222 (ebenfalls zwei Bereiche aufweisend, welche zu der negativen Integrationsfläche 222 beitragen, wie dies bereits in der zweiten Integrationsdauer 218 der Fall war) gleich sind, so dass sich ihre Wirkungen auf das Ausgangssignal des Integrators 108 aufheben. Das Integrator-Ausgangssignal 214 am Anfang der dritten Integrationsdauer 220 und das Integrator-Ausgangssignal 214 am Ende der dritten Integrationsdauer 220 ist gleich, wobei sich das Integrator-Ausgangssignal 214 während der dritten Integrationsdauer 220, dem Einfluss der Integrationsflächen folgend, durchaus ändern kann, wie dem Diagramm 200 in 2B entnommen werden kann. Demzufolge werden das S/H-Ausgangssignal 212 und das davon abgeleitete skalierte S/H-Ausgangssignal 210 am dritten Abtastzeitpunkt 230 nicht verändert, welcher der dritten Integrationsdauer 220 folgt bzw. zeitlich hinter dieser liegt.
Ein praktisches Beispiel einer möglichen Anwendung für den Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen ist in 3 dargestellt in Form einer Lampenvorschaltanordnung, in welcher der Schaltkreis 100 zur Leistungssteuerung verwendet werden kann.
Die Lampenvorschaltvorrichtung 300 kann einen Eingang 302 aufweisen, an welchen ein Referenzpotenzial, beispielsweise ein Erdpotential, gekoppelt ist über eine Reihenschaltung aus einem ersten Schalter 304, einem zweiten Schalter 306 und einem Shunt-Widerstand 312. Ein Abgriff ist zwischen dem ersten Schalter 304 und dem zweiten Schalter 306 angeordnet und mittels einer Reihenschaltung aus einer ersten Kapazität 316 und einer Spule 318 an einen Kontakt eines Lichtemitters 324, bei welchem es sich um jede Art von einer Lampe handeln kann, beispielsweise eine Leuchtstofflampe, und über eine Reihenschaltung aus der ersten Kapazität 316, der Spule 318 und einer zweiten Kapazität 320 an einen anderen Kontakt des Lichtemitters 324 gekoppelt. Der andere Kontakt des Lichtemitters 324 kann zudem an das Referenzpotenzial gekoppelt sein, beispielsweise an das Erdpotenzial. Ein zwischen dem zweiten Schalter 306 und dem Shunt-Widerstand 312 angeordneter Abgriff kann an einen ersten Eingang 326 eines Mittelwertbildungsschaltkreises 314 gekoppelt sein. Ein Ausgang 328 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 kann an einen Eingang eines Vergleichsschaltkreises 322 gekoppelt sein. Ein Referenzsignal REF kann an den anderen Eingang des Vergleichsschaltkreises 322 gekoppelt sein. Der Vergleichsschaltkreis 322 kann an einen zweiten Eingang 330 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 und an einen Eingang eines Frequenzgenerators 308, beispielsweise eines VCO (voltage-controlled oscillator - spannungsgesteuerter Oszillator) gekoppelt sein. Ein Ausgang des Frequenzgenerators 308 kann an einen Eingang eines Totzeitgenerators 310 gekoppelt sein. Der Totzeitgenerator 310 kann an einen Steuerungseingang des ersten Schalters 304 und an einen Steuerungseingang des zweiten Schalters 306 und zudem an einen dritten Eingang 332 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 gekoppelt sein.
Eine gesteuerte DC (direct current - Gleichstrom)-Eingangsspannung VIN (oder entsprechend ein DC-Eingangsstrom) kann der Halbbrücke aufweisend den ersten Schalter 304 und den zweiten Schalter 306 zugeführt werden. Die Schalter werden durch den Frequenzgenerator 308 und den Totzeitgenerator 310 (an)gesteuert und können wechselweise eingeschaltet werden (das heißt, in einen leitenden Zustand versetzt versetzt) für Zeitdauern, welche von der Frequenz des Taktsignals abhängen können, welches vom Frequenzgenerator 308 bereitgestellt wird. Mit anderen Worten schließen sich die An-Zeiten und Aus-Zeiten der Schalter gegenseitig aus (d.h. wenn der eine Schalter eingeschaltet ist, so ist der andere Schalter ausgeschaltet), so dass entweder das Referenzpotenzial oder die Eingangsspannung VIN am Abgriff zwischen dem ersten Schalter 304 und dem zweiten Schalter 306 bereitgestellt wird. Der Totzeitgenerator 300 ist zudem eingerichtet, den Schaltern ein Ausschaltsignal oder Totzeitsignal bereitzustellen, wodurch eine Totzeit festgelegt wird, während welcher beide Schalter ausgeschaltet sind. Die Totzeiten der Schalter sind zwischen den An-Zeiten der Schalter angeordnet. Auf diese Weise kann die Halbbrückenschaltung innerhalb der Lampenvorschaltanordnung 300 eingerichtet sein, die konstante Eingangsspannung VIN in einer schaltenden Art und Weise in eine in erster Näherung alternierende Rechteckspannung zu wandeln, welche an dem zwischen dem ersten Schalter 304 und dem zweiten Schalter 306 angeordneten Abgriff bereitgestellt wird. Die Amplitude der alternierenden Rechteckspannung kann der Hälfte der Amplitude der Eingangsspannung VIN entsprechen. Die alternierende Rechteckspannung kann dann dem Lichtemitter 324 bereitgestellt werden mittels eines Anpassungsnetzwerks, welches die erste Kapazität 316, die Induktivität 318 und zweite Kapazität 320 aufweist. Die erste Kapazität 316 kann eingerichtet sein, DC-Spannungskomponenten aus der am Abgriff, welcher zwischen dem ersten Schalter 304 und im zweiten Schalter 306 angeordnet ist, bereitgestellten Spannung herauszufiltern. Die Induktivität 318 kann eingerichtet sein, den dem Lichtemitter 324 bereitgestellten Strom zu begrenzen in Abhängigkeit von der Frequenz des Taktsignals, welches durch den Frequenzgenerator 308 bereitgestellt wird.
Eine zum Stromfluss durch den zweiten Schalter 306 proportionale Spannung wird am zweiten Abgriff, welcher zwischen dem Shunt-Widerstand und dem zweiten Schalter 306 angeordnet ist, abgetastet und wird am ersten Eingang 326 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 bereitgestellt. Der Mittelwertbildungsschaltkreis 314 kann dem in 1 gezeigten Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals entsprechen. Der erste Eingang 326 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 kann dem Eingang 102 des in 1 gezeigten Schaltkreises 100 entsprechen und der Ausgang 328 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 kann dem Ausgang 112 des in 1 gezeigten Schaltkreises 100 entsprechen. Die Funktionsweise und die Vorteile des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 können denen des Schaltkreises 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsformen entsprechen, wie in 1 dargestellt, und werden daher nicht erneut beschrieben, da sie beispielsweise unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden sind.
Das Ausgangssignal des Mittelwertbildungsschaltkreises 314, welches an seinem Ausgang 328 bereitgestellt wird, kann demzufolge einen Mittelwert des am ersten Eingang 326 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 bereitgestellten Signals repräsentieren, welches wiederrum proportional sein kann zum Strom, welcher durch den zweiten Schalter 306 fließt. Der Vergleichsschaltkreis 322 kann eingerichtet sein, das Ausgangssignal des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 mit dem Referenzensignal REF zu vergleichen. Das Ergebnis dieses Vergleiches kann verwendet werden, um die Frequenz des Taktsignals anzupassen, welches durch den Frequenzgenerator 308 erzeugt wird. In diesem Fall kann das Referenzsignal REF proportional sein zu einer Leistung, welche dem Lichtemitter 324 zugeführt werden soll. Das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises 322 kann dem Eingang des Frequenzgenerators 308 über einen Regler zugeführt werden, beispielsweise einen PI-Regler (Proportional-Integral-Regler) oder einen PID-Regler (Proportional-Integral-Differenzial-Regler). Das Ausgangssignal des Vergleichsschaltkreises 322 kann ferner an den zweiten Eingang 330 des Vergleichsschaltkreises 314 gekoppelt sein zum Einstellen bzw. anpassen einer Integrationszeitkonstante des Integrators innerhalb des Mittelwertbildungsschaltkreises 314. Abgesehen davon, dass der Totzeitgenerator 310 zum Steuern der An-Zeiten und Totzeiten der Schalter eingerichtet ist, kann er ferner eingerichtet sein, ein oder mehrere Signale an den dritten Eingang 322 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 bereitzustellen, welcher ein Multi-Anschluss-Eingang sein kann, wobei das eine oder die mehreren Signale die Dauer der Integrationsintervalle t_int und die Lage der Abtastzeitpunkte t_S in den jeweiligen Zyklen (siehe dazu 2A und 2B) steuern können.
Der Leistungsverbrauch der Halbbrücke bei konstanter Eingangsspannung VIN kann aus dem Produkt der Eingangsspannung VIN und dem Mittelwert des verbrauchten Stromes, d.h. des durch die Halbbrücke fließenden Stromes, ermittelt werden. Der Ausgangsstrom der Halbbrücke, welcher dem Lichtemitter 324 zugeführt wird, ist frei von DC-Stromkomponenten aufgrund der Kapazität 316, die im elektrischen Pfad zwischen dem Abgriff, welcher zwischen dem ersten Schalter 304 und dem zweiten Schalter 306 angeordnet ist, und dem Lichtemitter 324 angeordnet ist. Demzufolge kann der Mittelwert des verbrauchten Stromes basierend auf dem durch entweder den ersten Schalter 304 oder den zweiten Schalter 306 fließenden Strom bestimmt werden.
Da die Effizienz der Halbbrücke und verschiedener anderer elektrischer Komponenten (nicht in 3 dargestellt), welche den Betrieb des Lichtemitters 324 unterstützen, sehr hoch ist, können ihre potentiellen Verluste vernachlässigt werden und der Mittelwert des durch den zweiten Schalter 306 fließenden Stromes kann somit als ein ausreichend guter Indikator für die von dem Lichtemitter 324 verbrauchte Leistung herangezogen werden.
In der gleichen Art und Weise kann die Ausgangsleistung eines LLC-Wandlers gesteuert werden, so dass dieae bei einem konstanten Wert verbleibt.
Bei LLC-Wandlern kann eine weitere Modifikation vorgesehen sein, welche bezugnehmend auf 4 beschrieben wird. Die in 4 gezeigte LLC-Wandleranordnung 400 entspricht in großen Teilen der in 3 gezeigten Lampenvorschaltanordnung 300, deswegen tragen gleiche Komponenten bzw. Bauteile die gleichen Bezugszeichen und ihre Funktionsweise im Kontext des LLC-Wandlers ist die gleiche. Der Ausgangsstrom der Halbbrücke im LLC-Wandlerschaltkreis 400 wird einer Seite einer primären Wicklung eines Transformators 402 zugeführt, die andere Seite der primären Wicklung des Transformators 402 ist an ein Referenzpotenzial, beispielsweise das Massepotenzial, über eine zweite Kapazität 408 gekoppelt. Die primäre Wicklung ist induktiv mit einer sekundären Wicklung des Transformators 402 gekoppelt, beispielsweise mittels eines magnetischen Kerns. Ein Ende der zweite Wicklung ist über eine erste Diode 410 an einen ersten Ausgangsanschluss 404 des LLC-Wandlers 400 gekoppelt und an einen ersten Eingang eines zweiten Vergleichsschaltkreises 418 und das andere Ende der zweiten Wicklung ist über eine zweite Diode 414 an den ersten Ausgangsanschluss 404 des LLC-Wandlers 400 und an den ersten Eingang des zweiten Vergleichsschaltkreises 418 gekoppelt. Der zweite Vergleichsschaltkreis 418, in Ähnlichkeit zum ersten Vergleichsschaltkreis 322, kann beispielsweise als ein Differenzialverstärker ausgebildet sein. Ein Mittelabgriff ist auf der zweiten Wicklung des Transformators 402 bereitgestellt und an einen zweiten Ausgangsanschluss 406 des LLC-Wandlers 400, mittels einer dritten Kapazität 412 an den ersten Ausgangsanschluss 404 und an einen Anschluss einer Gleichspannungsquelle 416 gekoppelt. Der andere Anschluss der Gleichspannungsquelle 416 ist an einen zweiten Eingang des zweiten Vergleichsschaltkreises 418 gekoppelt. Ein Ausgang des zweiten Vergleichsschaltkreises 418 ist an den anderen Eingang des ersten Vergleichsschaltkreises 322 gekoppelt. Im Vergleich zu der Konfiguration der in 3 gezeigten Lampenvorschaltvorrichtung 300 ist das Referenzsignal REF durch das Ausgangssignal des zweiten Vergleichsschaltkreises 418 ersetzt worden.
Die LLC-Wandleranordnung 400 ist eingerichtet, die Eingangsspannung VIN in eine reduzierte Ausgangsspannung umzuwandeln, welche am ersten Ausgangsanschluss 404 und an dem zweiten Ausgangsanschluss 406 bereitgestellt wird. Die LLC-Wandleranordnung 400 hat zwei Steuerungsschaltkreise: einen inneren Steuerungsschaltkreis aufweisend die Halbbrücke (d.h. den ersten Schalter 304 und den zweiten Schalter 306), den Shunt-Widerstand 312, den Mittelwertbildungsschaltkreises 314, den Frequenzgenerator 308 und den Totzeitgenerator 310; und einen äußeren Steuerungsschaltkreis, welcher im Wesentlichen den zweiten Vergleichsschaltkreis 418 und die Gleichspannungsquelle 416 aufweist. Der äußere Steuerungsschaltkreis ist eingerichtet, die Ausgangsspannung anzupassen und ein Ausgangssignal unter Verwendung des zweiten Vergleichsschaltkreises 418 zu erzeugen, welches als ein vorläufiges Referenzsignal REF fungiert. Das vorläufige Referenzsignal REF dient als Referenzsignal für den dem inneren Steuerungsschaltkreis angehörenden ersten Vergleichsschaltkreis 322. Somit kann die Frequenz des Frequenzgenerators im Mittelwertbildungsschaltkreis 314 derart angepasst werden, dass die an den Ausgängen des LLC-Wandlerschaltkreises 400 bereitgestellte Spannung den gewünschten voreingestellten Spannungswert aufweist, welcher von der Gleichspannungsquelle 416 bereitgestellt wird.
Die Ausgangsleistung eines LLC-Wandlers hängt stark nichtlinear von der Frequenz des VCO ab. In der LLC-Wandleranordnung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann diese Beziehung linearisiert werden, so dass die Steuerung der Ausgangsspannung durch den äußeren Steuerungsschaltkreis während einer Veränderung der Last besser vorhersagbar sein kann.
Anhand von 3 und 4 wurden zwei von vielen möglichen Anwendungen für den Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals dargestellt. In beiden Fällen ist das am ersten Ausgang 326 des Mittelwertbildungsschaltkreises 314 bereitgestellte Eingangssignal (welches Äquivalent ist zum Signal am Eingang 102 des in 1 gezeigten Schaltkreises 100) proportional zu einem Strom, welcher durch die Halbbrücke der Schaltungsanordnung fließt, in welche die Halbbrücke eingebettet ist. Wie unter Zuhilfenahme der in 2A und 2B gezeigten Signalverläufe erläutert worden ist, kann der Integrator 108 des Schaltkreises 100 die Differenz zwischen dem Eingangssignal 208 und einem variablen Referenzsignal integrieren, welches einem abgeschwächten oder skalierten Ausgangssignal des in 1 gezeigten Schaltkreises 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen entsprechen kann und welches beispielhaft durch das skalierte S/H-Ausgangssignal 210 in Diagramm 200 in 2A repräsentiert ist. Nachfolgend werden weitere Aspekte beschrieben, welche sich auf den Betrieb und Vorteile des Schaltkreises zum Bilden eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Halbbrücke einer Lampenvorschaltanordnung des 300, wie in 3 gezeigt, oder in Verbindung mit einer LLC-Wandleranordnung 400, wie in 4 gezeigt, beziehen. Es sollte verstanden werden, dass verschiedene Effekte und Vorteile, welche dem Schaltkreis 100 innewohnen, in gleicher Weise in der Lampenvorschaltanordnung 300 und dem LLC-Wandlerschaltkreis 400 über den Weg der Vererbung vorhanden sind.
Der Eingang des Integrators 108 kann schaltbar ausgebildet sein. Wenn der Eingang des Integrators 108 ausgeschaltet bzw. deaktiviert ist, wird der Integrator 108 nicht zurückgesetzt, sondern behält seinen Zustand bei, das heißt, das ausgegebene Signal ist durch Ausschalten bzw. Deaktivieren des Eingangs des Integrators 108 nicht betroffen. Der Integrator 108 kann ausgeschaltet bleiben, d.h. der Eingang des Integrators 108 kann ausgeschaltet bzw. deaktiviert bleiben, während einer Zeitdauer während jedes Zyklus, welche in einem festen oder vorgegebenen Verhältnis zur Zykluslänge steht, d.h. das Verhältnis der Ausschaltzeit des Eingangs des Integrators 108 zur Zykluslänge kann fest oder vorgegeben sein. Während der Ausschaltzeit kann der Strom in dem Ast des dazugehörigen Halbbrückenschaltkreises Null betragen. Wie bereits angemerkt, kann im obigen Beispiel die Ausschaltzeit beispielsweise 50 % der Zykluslänge betragen.
Der S/H-Schaltkreis 110 kann einen Zustand des Integrators 108 erlangen oder abtasten, beispielsweise dessen Ausgangssignal, einmal in jedem Zyklus zu Abtastzeitpunkten t_S während einer Zeit, in der der Eingang des Integrators 108 ausgeschaltet ist und das Ausgangssignal des Integrators 108 sich demzufolge nicht ändert. Das Ausgangssignal des S/H-Schaltkreises 110 kann verwendet werden, um das variable Referenzsignal abzuleiten bzw. zu bekommen, welches dem Subtrahierer 104 bereitgestellt wird. In diesem Zusammenhang kann das Ableiten ein Abschwächen des Ausgangssignals des S/H-Schaltkreises 110 aufweisen, bevor es dem Subtrahierer 104 zugeführt wird.
Der Integrator 108 mit seinem schaltbaren Eingang und der S/H-Schaltkreis 110 bilden einen zeitdiskreten Steuerungsschaltkreis. Solange wie das Eingangssignal 208, welches während der Integrationsdauer t_int gemittelt wird, entweder größer oder kleiner ist als das variable Referenzsignal, beispielsweise das skalierte S/H-Ausgangssignal 210, wird das durch den Integrator 108 ausgegebene Signal, beispielsweise das Integrator-Ausgangssignal 214, bis zum Ende der entsprechenden Integrationsdauer t_int kontinuierlich größer oder kleiner. Da der S/H-Schaltkreis 110 den gespeicherten Wert (d.h. den von dem S/H-Schaltkreis 110 gehaltenen Wert) in jedem Zyklus aktualisiert, beispielsweise das in Diagramm 202 in 2B gezeigte S/H-Ausgangssignal an den Abtastzeitpunkten ts, nähert sich das variable Referenzsignal (beispielsweise das skalierte S/H-Ausgangssignal 210) sukzessive dem Mittelwert des Eingangssignals, welches am Eingang des Schaltkreises 100 in 1 bereitgestellt wird (multipliziert mit dem inversen des Verhältnisses der Integrationsdauer t_int zur Zykluslänge). Im Gleichgewichtszustand (d.h. nachdem die Einschwingzeit verstrichen ist) kann das variable Referenzsignal beispielsweise einen Mittelwert des Stromes der Halbbrücke repräsentieren.
Der Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann sowohl in einer Lampenvorschaltanordnung 300 als auch in der LLC-Wandleranordnung 400 verwendet werden, wenn der Strom durch den Halbbrücken-Schaltkreis mindestens quasiperiodisch ist und die Integrationszeitkonstante des Integrators 108 groß genug ist. Je größer die Integrationszeitkonstante, umso kleiner die Schritte, in welchen sich das variable Referenzsignal dem tatsächlichen Mittelwert des durch die Halbbrücke fließenden Stromes annähert.
Das variable Referenzsignal erreicht seinen Gleichgewichtszustandswert, welcher einem Mittelwert des Eingangswertes entspricht, in immer kürzeren Zeiten, wenn die Integrationszeitkonstante des Integrators 108 reduziert wird. Bei einer bestimmten Integrationszeitkonstante erreicht das variable Referenzsignal seinen Gleichgewichtszustandswert innerhalb eines Zyklus und enthält somit keine Information bezüglich vorhergehender Zyklen. In diesem Fall entspricht das variable Referenzsignal dann dem Mittelwert des Stromes in der Halbbrücke während des vorangegangenen Zyklus.
Wenn die Integrationszeitkonstante des Integrators 108 zu klein gewählt wird, kann dessen Einschwingvorgang Überschwingen und Nachschwingen aufweisen. Wenn die Integrationszeitkonstante auf unter die Hälfte eines Wertes gesetzt wird, welcher aus einem optimalen Einschwingverhalten resultiert, kann der Steuerungsschaltkreis instabil werden.
Die Betriebsfrequenz des Halbbrücken-Schaltkreises in LLC-Wandlern oder Lampenvorschaltgeräten ist variabel. Damit der Schaltkreis 100 eingerichtet sein kann, einen sich schnell einstellenden Mittelwert bei jeder Betriebsfrequenz der Halbbrücke bereitzustellen, kann die Integrationszeitkonstante derart gewählt werden, dass sie ungefähr dem optimalen Wert entspricht, d.h. den Wert der Integrationszeitkonstante, welcher ein optimales Einschwingverhalten des Integrators 108 ergibt. In dem Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen beeinflusst der tatsächliche Wert der Integrationszeitkonstante das Ergebnis des Mittelungsvorgangs im eingeschwungenen Zustand des Integrators 108 nicht. Der tatsächliche Wert der Integrationszeitkonstante kann nur das Einschwingverhalten beeinflussen.
Üblicherweise ist die erzeugte Betriebsfrequenz des Halbbrücken-Schaltkreises in einem Steuerungsschaltkreis bekannt. Das heißt, ein analoges oder ein digitales Steuerungssignal kann bereitgestellt werden, welches verwendet wird zum Einstellen der Betriebsfrequenz der Halbbrücke. In dem Schaltkreis 100 zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann dieses Steuerungssignals verwendet werden, die Integrationszeitkonstante einzustellen oder anzupassen. Ein möglicher Weg, die Integrationszeitkonstante einzustellen kann Zuschalten oder Abschalten von Kapazitäten und/oder Widerständen beinhalten, um die Integrationszeitkonstante im konstanten groben Schritten anzupassen, beispielsweise um einen Faktor von 2 oder einen Faktor von 1,25. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung eines multiplizierenden DAC (digital-to-analog converter - Digital-Analog-Umsetzer), welcher in dem Filter 108 bereitgestellt sein kann und eingerichtet sein kann das digitale Steuerungssignal in einen analogen Verstärkungsfaktor umzuwandeln, welcher dann mit verschiedenen Faktoren multipliziert werden kann. Alternativ kann der Integrator 108 auf als ein OTA-C (operational transconductance amplifiercapacitor - Transkonduktanzverstärker-Kapazität)-Filter ausgebildet sein, so dass er unter Verwendung analoger Signale konfiguriert werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals bereitgestellt, wobei der Schaltkreis aufweist: einen Integrator; einen Abtast-Halte-Schaltkreis, welcher an einen Ausgang des Integrators gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer, welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators zugeführt werden kann, ein Integrator-Ansteuerungselement, welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Das Integrator-Ansteuerungselement ist eingerichtet, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten. Mit anderen Worten kann die Dauer, für die der Zustand des Integrators gehalten wird und/oder der Zeitpunkt, ab dem ein entsprechender Zustand des Integrators von dem Integrator-Ansteuerungselement gehalten wird, gesteuert werden.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann das Integrator-Ansteuerungselement einen Schalter aufweisen, welcher zwischen den Ausgang des Subtrahierers und den Eingang des Integrators geschaltet ist.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann das Integrator-Ansteuerungselement ein Teil des Integrators sein.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann der Integrator derart eingerichtet sein, dass seine Integrationszeitkonstante steuerbar ist.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen des Schaltkreises kann der Integrator derart eingerichtet sein, dass seine Integrationszeitkonstante steuerbar ist in Abhängigkeit von der Periodenzeitdauer des quasiperiodischen Signals.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Schaltungsanordnung bereitgestellt, welche aufweist: einen Halbbrücken-Schaltkreis und einen Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals. Dabei weist der Schaltkreis auf: einen Integrator; einen Abtast-Halte-Schaltkreis, welcher an einen Ausgang des Integrators gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer, welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators zugeführt werden kann, ein Integrator-Ansteuerungselement, welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Schaltungsanordnung kann der Halbbrücken-Schaltkreis zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter aufweisen, wobei das quasiperiodische Signal einem Stromfluss durch einen der Schalter entsprechen kann.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Schaltungsanordnung ferner einen Shunt-Widerstand aufweisen, welcher eingerichtet sein kann den durch einen der Schalter fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Schaltungsanordnung kann der an einem Ausgang der Halbbrücke bereitgestellte Strom frei von DC-Komponenten sein und der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand bereitgestellten quasiperiodischen Signals kann die effektive Leistung der Halbbrücken-Schaltung repräsentieren.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Schaltungsanordnung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Schaltungsanordnung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Lampenvorschaltgerätvorrichtung bereitgestellt, welche ein Lampenvorschaltgerät, welches eingerichtet ist mindestens einer Lampe eine Leistungsversorgung bereitzustellen, und eine Schaltungsanordnung aufweist, welche einen Halbbrücken-Schaltkreis, der zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter aufweist, und einen Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals aufweist. Dabei weist der Schaltkreis auf: einen Integrator; einen Abtast-Halte-Schaltkreis, welcher an einen Ausgang des Integrators gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer, welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators zugeführt werden kann, ein Integrator-Ansteuerungselement, welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die Lampenvorschaltgerätvorrichtung ferner einen Shunt-Widerstand aufweisen, welcher eingerichtet sein kann den durch einen der Schalter fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Lampenvorschaltgerätvorrichtung kann der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand bereitgestellten quasiperiodischen Signals die effektive Leistung der Halbbrücken-Schaltung repräsentieren.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Lampenvorschaltgerätvorrichtung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Lampenvorschaltgerätvorrichtung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine LLC-Wandleranordnung bereitgestellt, welche einen LLC-Wandler, welcher eingerichtet ist eine Leistungsversorgung bereitzustellen, und eine Schaltungsanordnung aufweist, welche einen Halbbrücken-Schaltkreis, der zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter aufweist, und ein Schaltkreis zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals aufweist. Dabei weist der Schaltkreis auf: einen Integrator; einen Abtast-Halte-Schaltkreis, welcher an einen Ausgang des Integrators gekoppelt sein kann, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer, welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators zugeführt werden kann, ein Integrator-Ansteuerungselement, welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann die LLC-Wandleranordnung ferner einen Shunt-Widerstand aufweisen, welcher eingerichtet sein kann den durch einen der Schalter fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der LLC-Wandleranordnung kann der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand bereitgestellten quasiperiodischen Signals die effektive Leistung der Halbbrücken-Schaltung repräsentieren.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der LLC-Wandleranordnung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der LLC-Wandleranordnung kann die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet sein, dem Integrator-Ansteuerungselement das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.

Claims

Ein Schaltkreis (100) zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals, wobei der Schaltkreis (100) aufweist: einen Integrator (108); einen Abtast-Halte-Schaltkreis (110), welcher an einen Ausgang des Integrators (108) gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis (110) einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt ist und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer (104), welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators (108) gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators (108) zugeführt werden kann; ein Integrator-Ansteuerungselement (106), welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators (108) steuerbar zu halten; und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Schaltkreis (100) gemäß Anspruch 1, wobei das Integrator-Ansteuerungselement (106) einen Schalter aufweist, welcher zwischen den Ausgang des Subtrahierers (104) und den Eingang des Integrators (108) geschaltet ist.
Schaltkreis (100) gemäß Anspruch 2, wobei das Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Teil des Integrators (108) ist.
Schaltkreis (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Schaltkreis (100) gemäß Anspruch 1 oder 4, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement (106) derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
Schaltkreis (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Integrator (108) derart eingerichtet ist, dass seine Integrationszeitkonstante steuerbar ist.
Schaltkreis (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Integrator (108) derart eingerichtet ist, dass seine Integrationszeitkonstante steuerbar ist in Abhängigkeit von der Periodenzeitdauer des quasiperiodischen Signals.
Eine Schaltungsanordnung, aufweisend: einen Halbbrücken-Schaltkreis; und einen Schaltkreis (100) zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals, wobei der Schaltkreis (100) aufweist: einen Integrator (108); einen Abtast-Halte-Schaltkreis (110), welcher an einen Ausgang des Integrators (108) gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis (110) einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt ist und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer (104), welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators (108) gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators (108) zugeführt werden kann; ein Integrator-Ansteuerungselement (106), welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators (108) steuerbar zu halten, und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 8, wobei der Halbbrücken-Schaltkreis zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter (304,306) aufweist; und wobei das quasiperiodische Signal einem Stromfluss durch einen der Schalter entspricht.
Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 9, ferner aufweisend: einen Shunt-Widerstand (312), welcher eingerichtet ist den durch einen der Schalter (304, 306) fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei der an einem Ausgang des Halbbrücken-Schaltkreises bereitgestellte Strom frei von DC-Komponenten ist; und wobei der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand (312) bereitgestellten quasiperiodischen Signals die effektive Leistung des Halbbrücken-Schaltkreises repräsentiert.
Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 8, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 8 oder 12, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement (106) derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
Eine Lampenvorschaltgerätvorrichtung (300), aufweisend: ein Lampenvorschaltgerät, welches eingerichtet ist mindestens einer Lampe (324) eine Leistungsversorgung bereitzustellen; und eine Schaltungsanordnung, aufweisend: einen Halbbrücken-Schaltkreis, der zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter aufweist; und einen Schaltkreis (100) zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals, wobei der Schaltkreis (100) aufweist: einen Integrator (108); einen Abtast-Halte-Schaltkreis (110), welcher an einen Ausgang des Integrators (108) gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis (110) einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt ist und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer (104), welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators (108) gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators (108) zugeführt werden kann; ein Integrator-Ansteuerungselement (106), welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators (108) steuerbar zu halten; und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
Lampenvorschaltgerätvorrichtung (300) gemäß Anspruch 14, ferner aufweisend: einen Shunt-Widerstand (312), welcher eingerichtet ist den durch einen der Schalter (304,306) fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
Lampenvorschaltgerätvorrichtung (300) gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand (312) bereitgestellten quasiperiodischen Signals die effektive Leistung des Halbbrücken-Schaltkreises repräsentiert.
Lampenvorschaltgerätvorrichtung (300) gemäß Anspruch 14, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
Lampenvorschaltgerätvorrichtung (300) gemäß Anspruch 14 oder 17, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement (106) derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.
Eine LLC-Wandleranordnung (400), aufweisend: einen LLC-Wandler, welcher eingerichtet ist eine Leistungsversorgung bereitzustellen; und eine Schaltungsanordnung, aufweisend: einen Halbbrücken-Schaltkreis, der zwei miteinander in Serie geschaltete Schalter aufweist; und ein Schaltkreis (100) zum Bestimmen eines Mittelwertes eines quasiperiodischen Signals, wobei der Schaltkreis (100) aufweist: einen Integrator (108); einen Abtast-Halte-Schaltkreis (110), welcher an einen Ausgang des Integrators (108) gekoppelt ist, wobei der Abtast-Halte-Schaltkreis (110) einen Abtast-Halte-Schaltkreisausgang aufweist; einen Rückkopplungspfad, welcher an den Abtast-Halte-Schaltkreisausgang gekoppelt ist und eingerichtet ist, das an dem Abtast-Halte-Schaltkreisausgang bereitgestellte Signal als ein Rückkopplungssignal zurückzukoppeln; einen Subtrahierer (104), welcher eingerichtet ist ein Differenzsignal zu bilden, welches die Differenz zwischen dem quasiperiodischen Signal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei ein Ausgang des Subtrahierers an einen Eingang des Integrators (108) gekoppelt ist, so dass das Differenzsignal dem Eingang des Integrators (108) zugeführt werden kann; ein Integrator-Ansteuerungselement (106), welches eingerichtet ist, den Zustand des Integrators (108) steuerbar zu halten; und eine Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung, welche eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) ein Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal eine Signalperiodendauer aufweist, welche von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals abhängt.
LLC-Wandleranordnung (400) gemäß Anspruch 19, ferner aufweisend: einen Shunt-Widerstand (312), welcher eingerichtet ist den durch einen der Schalter (304, 306) fließenden Strom in das quasiperiodische Signal umzuwandeln.
LLC-Wandleranordnung (400) gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei der Mittelwert des von dem Shunt-Widerstand (312) bereitgestellten quasiperiodischen Signals die effektive Leistung des Halbbrücken-Schaltkreises repräsentiert.
LLC-Wandleranordnung (400) gemäß Anspruch 19, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Ansteuerungssteuersignal ein Tastverhältnis aufweist, welches unabhängig ist von der Signalperiodendauer des quasiperiodischen Signals.
LLC-Wandleranordnung (400) gemäß Anspruch 19 oder 22, wobei die Integrator-Ansteuerungselement-Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, dem Integrator-Ansteuerungselement (106) das Ansteuerungssteuersignal bereitzustellen, so dass das Integrator-Ansteuerungselement (106) derart angesteuert wird, dass ein Zeitintervall, in welchem der Integrator seinen Zustand beibehält, in einem Zeitintervall liegt, in welchem das quasiperiodische Signal Null ist.