DE102016117492A1 - Ausgangskapazitätsberechnung und -steuerung in einer Leistungsversorgung - Google Patents

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Abstract

Eine Steuerschaltung steuert eine Leistungsversorgungsschaltung derart, dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt. Während der Operation der Erzeugung der Ausgangsspannung durch die Leistungsversorgungsschaltung berechnet die Steuerschaltung eine Größe einer Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung in der Leistungsversorgung. Gemäß einer Ausgestaltung zieht die Steuerschaltung eine berechnete Größe der Kapazität als Grundlage für die Anpassung der Einstellungen der Leistungsversorgungsschaltung heran.

Description

  • Herkömmliche Spannungsregler weisen typischerweise eine Batterie aus einem oder mehreren Ausgangskondensatoren zum Speichern von Energie auf, um eine Ausgangsspannung zu speichern, die erzeugt wird, um eine Last mit Leistung zu versorgen. Im Allgemeinen trägt bekanntermaßen das Einbeziehen der Batterie aus einem oder mehreren Kondensatoren in eine Leistungsversorgung dazu bei, die Ausgangsspannung zu stabilisieren. Beispielsweise können die Ausgangskondensatoren Funktionen wie etwa die Reduzierung unerwünschter Welligkeitsspannung; das schnelle Bereitstellen von Strom bei Übergangsbedingungen, wenn eine entsprechende Last punktuell mehr Strom verbraucht; das schnelle Aufnehmen von Strom bei Übergangsbedingungen, wenn eine entsprechende Last punktuell weniger Strom verbraucht; usw. übernehmen.
  • Allerdings kann sich die Größe der Kapazität, die jeweiligen Ausgangskondensatoren einer Leistungsversorgungsschaltung zugeordnet ist, im Laufe der Zeit verändern. Beispielsweise können Alterungseffekte die Fähigkeit der Ausgangskondensatoren verringern, Energie zu speichern, und damit ihre Gesamtkapazität reduzieren. Darüber hinaus können Kondensatoren in eine Ausgangskondensatorbatterie einer Leistungsversorgung eingefügt oder daraus entnommen werden, wodurch sich die Ausgangskapazität der Leistungsversorgungsschaltung verändert. Außerdem kann unter gewissen Umständen, bedingt durch Variationen des Kondensatorteils zwischen den verschiedenen Teilen, eine genaue Kapazität einer Ausgangskondensatorbatterie nicht bekannt sein.
  • Wie vorstehend erörtert, kann zu einem beliebigen Zeitpunkt die Größe der Kapazität, die einer Kondensatorbatterie zugeordnet ist, aus verschiedenen Gründen nicht bekannt sein.
  • Ausführungsformen hier weisen eine neuartige Steuerschaltung auf, die dazu betreibbar ist, eine Ausgangskapazität einer Leistungsversorgungsschaltung zu berechnen. In einer Ausführungsform kann die berechnete Ausgangskapazität genutzt werden, um die Leistungsversorgungsschaltung vorteilhaft abzustimmen, indem die Leistungsparameter der Leistungsversorgung (etwa Stabilität, transiente Antwort etc.) verbessert werden.
  • Spezieller weisen Ausführungsformen hier eine Steuerschaltung auf. Die Steuerschaltung steuert die entsprechende Leistungsversorgungsschaltung derart, dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt; die Leistungsversorgungsschaltung weist eine Ausgangskondensatorschaltung auf, um die von einem Ausgangsport der Leistungsversorgungsschaltung ausgegebene Ausgangsspannung zu speichern. Während der Operation der Erzeugung der Ausgangsspannung berechnet die Steuerschaltung ferner eine Größe einer Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  • Wie an späterer Stelle ausführlicher erörtert, kann die Steuerschaltung dafür ausgelegt sein, die Ausgangskapazität eines bzw. mehrerer Ausgangskondensatoren anhand einer Messung von Variationen der Ausgangsspannung und entsprechender Variationen des Stromverbrauchs zu berechnen. Die Induktion von Variationen in der Größe der Ausgangsspannung kann auf eine beliebige geeignete Weise erfolgen. In einer Ausführungsform erzeugt die Steuerschaltung die Variationen der Größe der Ausgangsspannung während Bedingungen, unter denen eine jeweilige, durch die Ausgangsspannung mit Strom versorgte Last eine relativ geringe Menge an Strom verbraucht.
  • Messungen der Ausgangskapazität können für jeden angemessenen Zweck verwendet werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen verwendet die Steuerschaltung die Größe der Kapazität als Grundlage für die Anpassung der Einstellungen der Leistungsversorgungsschaltung. Die Leistungsversorgungsschaltung kann ein beliebiger geeigneter Typ von Leistungsversorgung sein. In einer spezifischen Ausführungsform ist die Leistungsversorgungsschaltung eine einzelne Phase eines mehrphasigen DC/DC-Abwärtswandlers.
  • Gemäß noch weiteren Ausführungsformen kann die durch eine jeweilige Steuerschaltung gesteuerte Leistungsversorgungsschaltung eine PID-Steuerung aufweisen. Die Steuerschaltung modifiziert Verstärkungsfaktoreinstellungen der PID-Steuerung der Leistungsversorgungsschaltung in Reaktion auf das Erkennen einer Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung im Laufe der Zeit.
  • Die PID-Steuerung kann derart ausgestaltet sein, dass sie eine erste Verstärkungsstufe, eine zweite Verstärkungsstufe und eine dritte Verstärkungsstufe aufweist. Die erste Verstärkungsstufe ist in einem Proportionalsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet; die zweite Verstärkungsstufe ist in einem Integrationssignalpfad der PID-Steuerung angeordnet, die dritte Verstärkungsstufe ist in einem Differentialsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet. Die Steuerschaltung modifiziert eine oder mehrere Größeneinstellungen der ersten Verstärkungsstufe (im Proportionalsignalpfad), der zweiten Verstärkungsstufe (im Integrationssignalpfad) und/oder der dritten Verstärkungsstufe (im Differentialsignalpfad), um der Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung Rechnung zu tragen.
  • Das Anpassen einer oder mehrerer Verstärkungsfaktoreinstellungen der PID-Schaltung kann die Leistungsparameter der Leistungsversorgung wie etwa Stabilität, transiente Antwort etc. verbessern. In einer Ausführungsform ist die Leistungsversorgungsschaltung wie vorstehend erörtert ein DC/DC-Wandler. In diesem Fall nimmt die Leistungsversorgungsschaltung eine DC-Eingangsspannung auf und wandelt sie in eine jeweilige DC-Ausgangsspannung um.
  • Die Steuerschaltung kann dafür ausgelegt sein, die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung an mehreren Punkten im Laufe der Zeit (etwa zu speziell geplanten Zeiten) wiederholt zu berechnen. In Reaktion auf das Erkennen einer Veränderung in der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung basierend auf den wiederholten Berechnungen aktualisiert die Steuerschaltung die Einstellungen der Leistungsversorgungsschaltung wie vorstehend erörtert. Dementsprechend kann in einer Ausführungsform die Steuerschaltung sicherstellen, dass die Leistungsversorgungsschaltung im Laufe der Zeit effizient arbeitet, selbst unter Bedingungen, unter denen sich die Ausgangskapazität der Leistungsversorgungsschaltung verändert.
  • Ausführungsformen hier beinhalten mehrere verschiedene Möglichkeiten, eine Ausgangskapazität einer Leistungsversorgungsschaltung zu schätzen. Beispielsweise misst in einer Ausführungsform die Steuerschaltung Variationen des erzeugten Ausgangsstroms, während sie eine Größe der Ausgangsspannung variiert. Die Steuerschaltung nutzt die erkannten Veränderungen der Größe der Ausgangsspannung und die gemessenen Variationen des Ausgangsstroms, die mit der Ausgangsspannung einhergehen, um den Wert der Ausgangskapazität abzuleiten.
  • Spezieller veranlasst in einer ersten Gruppe von Ausführungsformen die Steuerschaltung ein Ansteigen der Größe der Ausgangsspannung von einer ersten Spannung auf eine zweite Spannung. In einer Ausführungsform wird der Anstieg von der Steuerschaltung in Reaktion darauf erzeugt, dass eine dynamische Last (etwa eine CPU oder Central Processing Unit (zentrale Verarbeitungseinheit)) für einen effizienteren Betrieb eine Änderung des Spannungspegels der Ausgangsspannung anfordert. Dies wird als dynamischer Spannungsübergang bezeichnet. Während des Anstiegs von der ersten Spannung auf die zweite Spannung misst die Steuerschaltung zusätzlichen Strom, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird, um die Größe der Ausgangsspannung von der ersten Spannung auf die zweite Spannung anzuheben. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform repräsentiert der gemessene, von der Stromquelle gelieferte zusätzliche Strom den Strom, der die Ausgangskondensatorschaltung der Leistungsversorgungsschaltung auflädt, um die Spannung der Ausgangskondensatorschaltung von der ersten Spannung auf die zweite Spannung anzuheben. Die Steuerschaltung zieht dann den gemessenen, von der Stromquelle während des Anstiegs gelieferten zusätzlichen Strom heran, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung abzuleiten.
  • Somit kann die Steuerschaltung gemäß dieser ersten Ausführungsform dafür ausgelegt sein, während des Versorgens einer jeweiligen Last mit Strom: einen Stromwert zu erhalten, der eine Menge an Strom angibt, welche über einen Weg der Leistungsversorgungsschaltung für das Aufladen der Ausgangskondensatorschaltung geliefert wird; einen Änderungsgeschwindigkeitswert basierend auf einer Veränderung der Größe der Ausgangsspannung im Laufe der Zeit abzurufen; und den Stromwert durch den Änderungsgeschwindigkeitswert zu dividieren, um die Größe der Ausgangskondensatorschaltung zu schätzen.
  • Gemäß einer zweiten Gruppe von Ausführungsformen gibt oder speist die Steuerschaltung ein Testsignal in eine Rückkopplungsregelschleife (etwa Fehlerspannung, Tastverhältnis etc.) der Leistungsversorgungsschaltung ein, die die Ausgangsspannung auf einen gewünschten Sollwert reguliert. In einer Ausführungsform erzeugt die Steuerschaltung das Testsignal mit einer Grundfrequenz, die im Wesentlichen niedriger ist als eine Schaltfrequenz der jeweiligen Schalterschaltung in der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt. Bei derart niedrigen Frequenzen ist die Impedanz der Ausgangskondensatorschaltung überwiegend Kapazität.
  • Die Einspeisung des Testsignals bewirkt, dass die Ausgangsspannung eine zusätzliche AC-Spannung bezogen auf die in der Ausgangsspannung zur Versorgung einer Last mit Strom vorhandene DC-Spannungskomponente enthält. Die Steuerschaltung berechnet die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung basierend auf: i) einer gemessenen Größe der in der Ausgangsspannung vorhandenen zusätzlichen AC-Spannung und ii) einer gemessenen Größe des zusätzlichen AC-Stroms, der durch den Weg der Leistungsversorgungsschaltung fließt, die die Ausgangsspannung erzeugt. In einer Ausführungsform ist das Messen von nur einer Stichprobe pro Zyklus ausreichend, um die Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu bestimmen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform erhält die Steuerschaltung einen ersten Wert, der eine Spitze-zu-Spitze-Spannungsmessung der zusätzlichen AC-Spannung repräsentiert; erhält einen zweiten Wert, der eine Spitze-zu-Spitze-Messung des zusätzlichen AC-Stroms repräsentiert; und dividiert den zweiten Wert (etwa Ipp) durch den ersten Wert (etwa Vpp), um einen dritten Wert zu erzeugen (etwa Admittanz Y), der proportional zur Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung ist.
  • Diese und andere speziellere Ausführungsformen werden nachstehend ausführlicher offenbart.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen bieten Vorteile gegenüber herkömmlichen Techniken. Beispielsweise sind die hier erörterten Ausführungsformen anwendbar auf Schaltspannungsregler mit Abwärtswandlertopologie für den Einsatz in Niederspannungs-Prozessoren, Speicher, digitalen ASICs etc. Die hier offenbarten Konzepte sind jedoch auch auf andere geeignete Topologien anwendbar, etwa Aufwärtsregler, Abwärts-/Aufwärtsregler etc. Die hier offenbarten Konzepte sind auch auf andere geeignete Topologien als Leistungsversorgungsschaltungen anwendbar, in denen es wünschenswert ist, einen Betrag einer Kapazität zu kennen, die einer Ausgangskondensatorschaltung zugeordnet ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen hier eine Steuerungskonfiguration mit einer oder mehreren Prozessorvorrichtungen aufweisen können, um beliebige oder alle hier offenbarten Verfahrensoperationen auszuführen und/oder zu unterstützen. Anders ausgedrückt können ein/e oder mehrere computergestützte Vorrichtungen oder Prozessoren dafür programmiert und/oder ausgelegt sein, wie hier erläutert betrieben zu werden, um verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zu realisieren.
  • Noch andere Ausführungsformen weisen hier Softwareprogramme auf, um die vorstehend zusammengefassten und nachstehend ausführlich offenbarten Schritte und Operationen durchzuführen. Eine derartige Ausführungsform umfasst ein Computerprogrammprodukt, das über ein nichtflüchtiges Computerspeichermedium verfügt (z. B. Speicher, Festplatte, Flash, ...), auf dem Computerprogrammlogik codiert ist, die, wenn sie in einer computergestützten Vorrichtung mit Prozessor und entsprechendem Speicher ausgeführt wird, den Prozessor dafür programmiert, die hier offenbarten Operationen durchzuführen. Derartige Anordnungen werden typischerweise als Software, Code und/oder als andere Daten (z. B. Datenstrukturen) bereitgestellt, die auf einem computerlesbaren Speichermedium oder einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium angeordnet oder codiert sind, wie beispielsweise ein optisches Medium (z. B. CD-ROM), Floppydiskette oder Festplatte oder ein anderes Medium, wie beispielsweise Firmware oder Mikrocode in einem oder mehreren ROM-, RAM- oder PROM-Chip(s), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, Application Specific Integrated Circuit) usw. Die Software oder Firmware oder andere derartige Ausgestaltungen kann/können auf einer Steuerung installiert sein, um die Steuerung zu veranlassen, die hier erläuterten Techniken auszuführen.
  • Dementsprechend ist eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf ein Computerprogrammprodukt gerichtet, das ein computerlesbares Medium aufweist, auf dem Anweisungen zur Unterstützung von Operationen gespeichert sind, etwa das Steuern der Phasen einer Leistungsversorgung. Beispielsweise bewirken in einer Ausführungsform die Anweisungen, wenn sie von Computerprozessor-Hardware ausgeführt werden, dass die Computerprozessor-Hardware in einer Steuerressource: eine Leistungsversorgungsschaltung derart steuert, dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt, wobei die Leistungsversorgungsschaltung eine Ausgangskondensatorschaltung aufweist, um die von einem Ausgang der Leistungsversorgungsschaltung ausgegebene Ausgangsspannung zu speichern; und während der Operation der Erzeugung der Ausgangsspannung durch die Leistungsversorgungsschaltung eine Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung berechnet.
  • Die Reihenfolge der Schritte wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählt. Diese Schritte können in jeder beliebigen geeigneten Abfolge ausgeführt werden.
  • Es ist zu verstehen, dass das System, das Verfahren, die Vorrichtung, die Einrichtung usw., wie hier erörtert, auch rein als Hardware, als Hybrid aus Firmware und Hardware oder nur als Software, wie beispielsweise innerhalb eines Prozessors oder innerhalb eines Betriebssystems oder innerhalb einer Softwareanwendung, ausgeführt werden können.
  • Es ist zu beachten, dass, obwohl jedes/jede der unterschiedlichen Merkmale, Techniken, Konfigurationen usw. hier an verschiedenen Stellen dieser Offenbarung erörtert werden kann, beabsichtigt ist, soweit dienlich, dass alle diese Konzepte optional unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander ausgeführt werden können. Dementsprechend können die eine oder mehreren vorliegenden Erfindungen wie hier beschrieben in vielen unterschiedlichen Arten ausgeführt und gesehen werden.
  • Es ist außerdem zu beachten, dass diese einleitende Erörterung von Ausführungsformen hier absichtlich nicht jede Ausführungsform und/oder jeden inkrementell neuartigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung oder beanspruchten Erfindung(en) spezifiziert. Stattdessen stellt diese kurze Beschreibung nur allgemeine Ausführungsformen und entsprechende Neuheitsaspekte gegenüber herkömmlichen Techniken vor. Für zusätzliche Einzelheiten und/oder mögliche Perspektiven (Permutationen) der Erfindung(en) wird der Leser auf die ausführliche Beschreibung und die entsprechenden Figuren der vorliegenden Offenbarung weiter unten verwiesen.
  • Die vorstehenden und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden genaueren Beschreibung von hier bevorzugten Ausführungsformen deutlicher hervor, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten auf dieselben Teile beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; vielmehr sollen sie die Ausführungsformen, Grundsätze, Konzepte usw. veranschaulichen.
  • 1 ist eine beispielhafte Darstellung einer Leistungsversorgungsschaltung mit Steuerschaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen.
  • 2 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Leistungsversorgung mit Steuerschaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt.
  • 3 ist eine beispielhafte Darstellung, die das Anheben einer Ausgangsspannung zum Messen der Ausgangskapazität gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt.
  • 4 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm, das eine theoretische Veränderung des Stroms infolge des Anstiegs der Ausgangsspannung gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt.
  • 5 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Modifikation einer Fehlerspannung mit einem Versatzsignal zeigt, um die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine Ausgangsspannung zu bewirken, gemäß vorliegenden Ausführungsformen.
  • 6 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Modifikation eines Tastverhältnisses mit einem Versatzsignal zeigt, um die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine Ausgangsspannung zu bewirken, gemäß vorliegenden Ausführungsformen.
  • 7 ist ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm, welches die Modifikation eines Tastverhältnisse gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt.
  • 8 ist eine beispielhafte Darstellung, die die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine erzeugte Ausgangsspannung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • 9 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Funktion zum Umwandeln einer erkannten Veränderung in der Ausgangskapazität in einen Anpassungswert zeigt, gemäß vorliegenden Ausführungsformen.
  • 10 ist eine Darstellung, die genauere Einzelheiten einer beispielhaften Steuerschaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • 11 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Schaltung zum Anpassen der Einstellungen einer Leistungsversorgung (Steuerkoeffizientenmodifizierer) gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • 12 ist eine beispielhafte Darstellung, die die Modifikation eines oder mehrerer Verstärkungsfaktoren in einer PID-Schaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • 13 ist eine beispielhafte Darstellung, die Computerprozessor-Hardware und zugehörige Software zum Ausführen von Verfahren gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt.
  • 14–15 sind beispielhafte Darstellungen, die Verfahren gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigen.
  • Nun ist 1 genauer gesagt eine beispielhafte Darstellung einer Leistungsversorgung 100 gemäß vorliegenden Ausführungsformen. Wie gezeigt, weist die Leistungsversorgung 100 eine Steuerschaltung 140 auf. Wie der Name schon sagt, steuert die Steuerschaltung 140 den Betrieb der Leistungsversorgungsschaltung 102 und wandelt die (von der Spannungsquelle 121 empfangene) Eingangsspannung, VIN, in eine Ausgangsspannung 190 um, wenigstens teilweise basierend auf einer oder mehreren Steuerfunktionen. Wie weiter dargestellt, versorgt die Ausgangsspannung 190 die Last 118 mit Strom.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen empfängt die Steuerschaltung 140 zusätzlich zum Empfangen der Eingangsspannung eine Rückkopplung 105 (Rückkopplung 105-1, etwa Vout, Rückkopplung 105-2, etwa Größe des Ausgangsstroms 191 etc.). Die Steuerschaltung 140 verwendet ein oder mehrere Rückkoppelsignale der Rückkopplung 105, um Steuersignale 108 zu erzeugen, die wiederum den Betrieb der Leistungsversorgungsschaltung 102 und die Erzeugung der Ausgangsspannung 190 steuern.
  • In einer Ausführungsform ist die Leistungsversorgungsschaltung 102 ein DC/DC-Abwärtswandler. Es ist jedoch zu beachten, dass die Leistungsversorgungsschaltung 102 eine beliebige geeignete Art von Leistungswandler sein kann.
  • Wie weiter gezeigt, weist die Leistungsversorgung 100 eine Ausgangskondensatorschaltung 120 (C) auf, etwa einen oder mehrere Kondensatoren. Das Vorhandensein der Ausgangskondensatorschaltung 120 trägt dazu bei, die Ausgangsspannung 190 zu stabilisieren.
  • Beispielsweise kann bei Übergangsbedingungen, wenn die entsprechende Last 118 punktuell zusätzlichen Strom verbraucht, die Ausgangskondensatorschaltung 120 sofort Strom abgeben, um den zusätzlichen Stromverbrauch durch die Last 118 zu decken. Anders herum, wenn die entsprechende Last 118 punktuell weniger Strom verbraucht, kann die Kondensatorschaltung 120 sofort überschüssigen, von der Leistungsversorgungsschaltung 102 erzeugten Strom speichern, der von der Last 118 nicht verbraucht wurde. Schließlich passt sich die Leistungsversorgungsschaltung 102 an die Übergangsbedingung an und kann den angemessenen Strom bereitstellen, um die Ausgangsspannung 190 bei einer gewünschten Größe zu halten.
  • Graph 193 veranschaulicht, wie die Impedanzcharakteristik der Ausgangskondensatorschaltung 120 in Abhängigkeit von einer Betriebsfrequenz schwankt. Beispielsweise ist, wie gezeigt, bei niedrigeren Frequenzen des Frequenzspektrums die Impedanz der Koppelkondensatorschaltung 120 meist kapazitiver Art statt resistiv oder induktiv.
  • Gemäß einer Ausführungsform überwacht die Steuerschaltung 140 während der Operation der Steuerung der Leistungsversorgungsschaltung 102 zum Erzeugen der Ausgangsspannung 190 Attribute der Leistungsversorgungsschaltung 102 und berechnet eine Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120.
  • Wie an späterer Stelle ausführlicher erörtert, kann die Berechnung der Größe der Kapazität, die der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnet ist, für jeden beliebigen geeigneten Zweck verwendet werden, etwa zum Modifizieren von Steuereinstellungen der Leistungsversorgung 100. Gemäß weiteren Ausführungsformen können die erkannten Variationen der Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 eine Störungsbedingung anzeigen, die bearbeitet werden muss.
  • Die Steuerschaltung 140 kann analoge Schaltungen, digitale Schaltungen oder eine Kombination von beiden aufweisen. Es ist zu beachten, dass die Steuerschaltung 140 ein Computer, ein Prozessor, ein Mikrocontroller, ein Digitalsignalprozessor etc. sein oder einen solchen aufweisen kann, der dafür ausgelegt ist, eine oder alle der hier offenbarten Verfahrensoperationen auszuführen und/oder zu unterstützen. Anders ausgedrückt: Die Steuerschaltung 140 kann dafür ausgelegt sein, eine/n oder mehrere computergestützte Vorrichtungen, Prozessoren, Digitalsignalprozessoren etc. aufzuweisen, um wie hier erläutert betrieben zu werden und verschiedene Ausführungsformen der Erfindung auszuführen.
  • Es ist zu beachten, dass vorliegende Ausführungsformen ferner ein oder mehrere Softwareprogramme, ausführbaren, auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Code aufweisen können, um die Schritte und Operationen auszuführen, die nachstehend ausführlich dargestellt und offenbart werden. Beispielsweise umfasst eine derartige Ausführungsform ein Computerprogrammprodukt, das über ein Computerspeichermedium (z. B. ein oder mehrere nichtflüchtige computerlesbare Speichermedien) verfügt, auf dem Computerprogrammlogik (z. B. Software, Firmware, Anweisungen, ...) codiert ist, die, wenn sie in der Steuerschaltung 140 mit Prozessor und entsprechendem Speicher ausgeführt wird, die Steuerschaltung 140 dafür programmiert, die hier offenbarten Operationen digital durchzuführen. Derartige Anordnungen können als Software, Code und/oder als andere Daten (z. B. Datenstrukturen) implementiert sein, die auf einem computerlesbaren Speichermedium angeordnet oder codiert sind, wie beispielsweise einem optischen Medium (z. B. CD-ROM), Floppydiskette oder Festplatte oder einem anderen Medium, wie beispielsweise Firmware oder Mikrocode in einem oder mehreren ROM-, RAM- oder PROM-Chip(s), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, Application Specific Integrated Circuit) etc. Die Software oder Firmware oder andere derartige Ausgestaltungen kann/können in der Steuerschaltung 140 gespeichert oder für diese zugänglich sein, um die Steuerung 140 zu veranlassen, die hier erläuterten Techniken auszuführen.
  • Dementsprechend richtet sich eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung neben Hardware und/oder Firmware auf ein Computerprogrammprodukt, das ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium (z. B. Speicher, Speicherarchiv, optische Platte, integrierte Schaltung etc.) aufweist.
  • 2 ist eine beispielhafte Darstellung einer Leistungsversorgungsschaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen. Wie gezeigt, erzeugt die Steuerschaltung 140 basierend auf der empfangenen Rückkopplung 105 (d. h. Eingängen wie vorstehend erörtert) und Konfigurationseinstellungen (Informationen zu Einstellungen der Leistungsversorgung 116) Steuersignale 108 und gibt diese aus, um die „High-Side“-Schalterschaltung 150 bzw. die „Low-Side“-Schalterschaltung 160 in einen jeweiligen EIN-/AUS-Zustand zu schalten, wenn die Phase 170-1 (von mehreren Phasen) aktiviert wird.
  • In einer Ausführungsform weist die „High-Side“-Schalterschaltung 150 eine erste Feldeffekttransistorschaltung, bipolare Sperrschichttransistorschaltung etc. auf. Die „Low-Side“-Schalterschaltung 160 weist eine zweite Feldeffekttransistorschaltung, bipolare Sperrschichttransistorschaltung etc. auf. Die Schalterschaltung kann eine beliebige Schaltung sein, die einer ausreichenden Menge an Strom und/oder Spannung widersteht und die steuerbar ist, um eine gewünschte Menge Strom an die Last 118 bereitzustellen. Als nichteinschränkendes Beispiel kann die Schalterschaltung ein beliebiges von einem oder mehreren vertikalen oder horizontalen Leistungsschaltern (coolMos, HexFet), Normal-AUS (typische FET-Schaltung) etc. aufweisen.
  • Der Schaltbetrieb der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 über Steuersignale 108 wandelt DC-Eingangsspannung VIN an Spannungsquelle 121 in Ausgangsspannung 190 zur Leistungsversorgung der Last 118 um.
  • In einer Ausführungsform erzeugt die Steuerschaltung 140 Signale zum Steuern der Treiberschaltungen 110-1 und 110-2. Basierend auf den Steuersignalen 108, die von der Steuerschaltung 140 empfangen werden, steuert der Treiber 110-1 einen Zustand einer „High-Side“-Schalterschaltung 150 (z. B. Steuerschalterschaltung) und steuert der Treiber 110-2 einen Zustand einer „Low-Side“-Schalterschaltung 160 (z.B. eine Synchronschalterschaltung) in der Leistungsversorgung 100.
  • Es ist zu beachten, dass sich die Treiberschaltungen 110 (z. B. Treiberschaltung 110-1 und Treiberschaltung 110-2) in der Steuerschaltung 140 befinden oder an einem entfernten Ort bezogen auf die Steuerschaltung 140 angeordnet sein können.
  • Wenn die „High-Side“-Schalterschaltung 150 über von der Steuerschaltung 140 erzeugte Steuersignale EINgeschaltet (d. h. aktiviert) wird (während die „Low-Side“-Schaltung 160 oder der Synchronschalter AUS ist), steigt der Strom durch die Induktivität 144 (d. h. ein Energiespeicherelement) über einen hoch leitfähigen Strompfad, der von der „High-Side“-Schalterschaltung 150 zwischen der Spannungsquelle 121 und dem Eingangsknoten 143 der Induktivität 144 bereitgestellt wird.
  • Wenn die „Low-Side“-Schalterschaltung 160 über von der Steuerschaltung 140 erzeugte Steuersignale EINgeschaltet (d. h. aktiviert) wird (während die „High-Side“-Schalterschaltung 150 oder der Steuerschalter AUS ist), fällt der Strom durch die Induktivität 144 basierend auf einem elektrisch leitfähigen Strompfad, der von der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zwischen dem Eingangsknoten 143 der Induktivität 144 und Masse bereitgestellt wird.
  • Basierend auf einer angemessenen Schaltung der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 reguliert die Steuerung 140 die Ausgangsspannung 190 (am Ausgangsknoten 146 der Induktivität 144) innerhalb eines gewünschten Bereichs, um die Last 118 mit Strom zu versorgen.
  • In einer Ausführungsform weist die Leistungsversorgung 100 mehrere Phasen auf wie gezeigt. Jede der mehreren Phasen kann ähnlich der in 1 gezeigten beispielhaften Phase 170-1 sein. Unter Bedingungen einer höheren Last 118 veranlasst die Steuerung 140 die Aktivierung mehrerer Phasen. Unter Bedingungen einer geringeren Last 118 aktiviert die Steuerung weniger Phasen, etwa eine einzige Phase 170-1. Wie vorstehend erörtert, aktiviert die Steuerung 100 eine oder mehrere Phasen, um die Ausgangsspannung 190 innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten, um die Last 118 mit Strom zu versorgen.
  • Wie gezeigt, kann jede Phase eine jeweilige „High-Side“-Schalterschaltung und eine „Low-Side“-Schalterschaltung aufweisen, wie vorstehend erörtert. Um eine jeweilige Phase zu deaktivieren, kann die Phasensteuereinheit 140 sowohl die Schaltungen des „High-Side“-Schalters als auch die Schaltungen des „Low-Side“-Schalters der jeweiligen Phase auf einen AUS-Zustand einstellen. Wenn die jeweilige Phase aus oder deaktiviert ist, wird sie nicht dazu beitragen, Ausgangsspannung 190 zu erzeugen, um die Last 118 mit Strom zu versorgen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung 140 abhängig von einer durch die Last 118 verbrauchten Menge an Strom wählen, wie viele Phasen aktiviert werden. Wenn die Last 118 zum Beispiel eine relativ große Menge an Strom verbraucht, kann die Steuerung 140 mehrere Phasen aktivieren, um die Last 118 mit Strom zu versorgen. Wenn die Last 118 eine relativ geringe Menge an Strom verbraucht, kann die Steuerung 140 weniger Phasen oder eine einzelne Phase aktivieren, um die Last 118 mit Strom zu versorgen. Die Phasen können im Verhältnis zueinander phasenversetzt betrieben werden.
  • Wie vorstehend erörtert, beinhaltet eine Ausführungsform hier das Berechnen einer jeweiligen Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120. Wie hier ferner erörtert, kann die Steuerschaltung 140 dafür ausgelegt sein, eine Rückkopplung 105-1 zu empfangen, um eine Größe der Ausgangsspannung 190 zu überwachen; die Steuerschaltung 140 kann dafür ausgelegt sein, eine Rückkopplung 105-2 zu empfangen, um eine Größe des Ausgangsstroms 191 durch die Induktivität 144 zu überwachen. Ein beliebiges von verschiedensten Verfahren wie etwa Schätzungen oder physikalische Messungen (etwa Gleichstromwiderstand DCR, Messung der Ströme durch den Widerstand etc.) kann in der Leistungsversorgungsschaltung 102 implementiert werden, um eine Menge an Strom 191 zu erkennen, die von der Phase 170-1 geliefert wird, um die Ausgangskondensatorschaltung 120 und die Last 118 mit Strom zu versorgen. Gemäß noch weiterer Ausführungsformen ist eine integrierte Stromerkennung ein weiterer Weg, eine Größe des Stroms 191 durch die Induktivität 144 zu erkennen. Bei diesem Ansatz wird der „Low-Side“-FET-Strom (Strom durch die „Low-Side“-Schalterschaltung 160) durch einen Stromspiegel oder durch Erkennen der Rdson-Spannung, wenn die „Low-Side“-Schalterschaltung im EIN-Zustand ist, erhalten. In einem derartigen Fall wird eine emulierte Version des „High-Side“-FET-Stroms verwendet. Eine weitere Möglichkeit zum Erkennen des Stroms durch die Induktivität ist, eine Spannung über sowohl die „High-Side“-Schalterschaltung als auch die „Low-Side“-Schalterschaltung zu überwachen.
  • 3 ist eine beispielhafte Darstellung, die das Anheben einer Ausgangsspannung zum Messen der Ausgangskapazität gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt. In dieser beispielhaften Ausführungsform, während die Steuerschaltung 140 die Leistungsversorgungsschaltung 102 derart steuert, dass sie die Ausgangsspannung 190 erzeugt und die Last 118 mit Strom versorgt, veranlasst die Steuerschaltung 140 ein Ansteigen der Ausgangsspannung von V1 auf V2, um die Größe der Kapazität zu bestimmen, die der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnet ist.
  • Wie gezeigt, verbraucht die Last 118 im Wesentlichen einen konstanten Strom, ILD, unabhängig von einer Größe der Ausgangsspannung zwischen Spannung V1 und V2. Das Ansteigen der Ausgangsspannung 190 von Spannung V1 auf Spannung V2 bewirkt, dass der Induktorstrom IL durch die Induktivität 144 um einen Betrag ICAP über den Ruhestrom ILD ansteigt, wie weiter in 4 gezeigt. ICAP steht für eine Menge an Strom zum Laden der jeweiligen Ausgangskondensatorschaltung 120 während des Anstiegs der Ausgangsspannung 190.
  • 4 ist ein beispielhaftes Zeitdiagramm, das eine theoretische Veränderung des Stroms infolge des Anstiegs der Ausgangsspannung gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt. In dieser beispielhaften Ausführungsform sei angenommen, dass die Steuerschaltung 140 (etwa die Erzeugung eines VID-Steuersignals 410) einen Anstieg der Ausgangsspannung 190 von Spannung V1 auf Spannung V2 zwischen Zeit T1 und Zeit T2 veranlasst. Das VID-Steuersignal 410 gibt die gewünschte Einstellung der Ausgangsspannung 190 im Laufe der Zeit während des Anstiegs an.
  • Die Änderungsgeschwindigkeit (Slew Rate, SR) oder dV/dT des Anstiegs der Ausgangsspannung in diesem Beispiel ist gleich (V2 – V1)/(t2 – t1).
  • Wie vorstehend erörtert, ist der von der jeweiligen Last 118 verbrauchte Laststrom ILD im Wesentlichen konstant, unabhängig von der Größe der Ausgangsspannung 190 zwischen Spannung V1 und V2. Während des Ansteigens der Ausgangsspannung von Spannung V1 auf V2 überwacht die Steuerschaltung 140 die Rückkopplung 105-2, um die Größe des Ausgangsstroms 191 (d. h. Strom IL) durch die Induktivität 144 zu bestimmen. Der Strom IL ist derart bemessen, dass er den Strom ICAP an die Ausgangskondensatorschaltung 120 und den Strom ILD zur Versorgung der jeweiligen Last 118 liefert.
  • Es ist zu beachten, dass der Ausgangsstrom 191 in jeder beliebigen geeigneten Weise gemessen werden kann. Beispielsweise repräsentiert in einer Ausführungsform die Rückkopplung 105 die Spannung über den Knoten 143 und den Knoten 146 der Induktivität 144. Als nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsform implementiert die Steuerschaltung 140 ein geeignetes Stromerkennungsverfahren wie etwa DCR-Stromerkennung (die den Strom anhand eines parasitären Widerstands der Induktivität 144 bestimmt) über den Knoten 143 und den Knoten 146 der Induktivität 144, um die Menge an Strom IL zu erkennen, der durch die Induktivität 144 zur Ausgangskondensatorschaltung 120 und zur Last 118 fließt. Es ist zu beachten, dass ein beliebiges geeignetes Strommessverfahren verwendet werden kann, etwa DCR-Stromerkennung, Messen der Spannung über einen bekannten Widerstand im Weg der Induktivität 144 etc., um den Ausgangsstrom 191 durch die Induktivität 144 und den entsprechenden Weg zu messen.
  • Wie ferner gezeigt und vorstehend erörtert, verbraucht die Ausgangskondensatorschaltung 120 während des Ansteigens der Ausgangsspannung von Spannung V1 auf V2 zusätzlichen Strom ICAP. Die Menge des Ausgangsstroms IL durch die Induktivität 144 ist gleich dem Laststrom ILD plus der Menge an Strom ICAP, die an die Ausgangskondensatorschaltung 120 geliefert wird. Anders ausgedrückt: IL = ILD + ICAP.
  • Somit ist ICAP = IL – ILD. IL ist durch die Überwachung der Rückkopplung 105-2 bekannt. ILD ist basierend auf der Messung des Stromverbrauchs durch die Last 118 vor und bis zum Zeitpunkt t1 bekannt.
  • Um die Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 zu bestimmen, dividiert die Steuerschaltung 140 ICAP durch die Änderungsgeschwindigkeit, SR, wie folgt: Kapazität = ICAP/SR
  • Somit veranlasst die Steuerschaltung 140 in einer Ausführungsform zum Messen der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 einen Anstieg der Größe der Ausgangsspannung 190 von einer ersten Spannung V1 auf eine zweite Spannung V2. Während des Anstiegs von der Spannung V1 auf die Spannung V2 berechnet die Steuerschaltung 140 zusätzlichen Strom, ICAP, der von einer Stromquelle (Induktivität 144) bereitgestellt wird, um die Größe der Ausgangsspannung 190 von der ersten Spannung V1 auf die zweite Spannung V2 anzuheben. In einer derartigen beispielhaften Ausführungsform repräsentiert der gemessene zusätzliche Strom, ICAP, der von der Induktivität 144 geliefert wird, den Strom zum Aufladen der Ausgangskondensatorschaltung 120 der Leistungsversorgung 100. Wie vorstehend erörtert, zieht dann die Steuerschaltung 144 den geschätzten, von der Stromquelle während des Anstiegs gelieferten zusätzlichen Strom, ICAP, heran, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 abzuleiten.
  • Somit kann die Steuerschaltung 140 gemäß einer Ausführungsform dafür ausgelegt sein, die Ausgangskapazität eines oder mehrerer jeweiliger Ausgangskondensatoren, etwa in der Ausgangskondensatorschaltung 120, basierend auf Variationen der Ausgangsspannung und entsprechenden Variationen des Stromverbrauchs zu berechnen. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 144 dafür ausgelegt sein: einen Stromwert zu erhalten, der eine Menge an Strom ICAP angibt, welche über einen Weg (Induktivität 144) der Leistungsversorgungsschaltung 102 für das Aufladen der Ausgangskondensatorschaltung 120 geliefert wird; einen Änderungsgeschwindigkeitswert (SR), der eine Veränderung der Größe der Ausgangsspannung im Laufe der Zeit zwischen Zeit t1 und Zeit t2 anzeigt, abzurufen; und den Stromwert (ICAP) durch den Änderungsgeschwindigkeitswert (SR) zu dividieren, um die Größe der Kapazität zu schätzen, die der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnet ist.
  • Somit kann, wie hier beschreiben, die Steuerschaltung 140 dafür ausgelegt sein, gleichzeitig: i) eine jeweilige Ausgangsspannung 190 zu erzeugen, um die Last 118 mit Strom zu versorgen, und ii) die Ausgangsspannung 190 anzuheben, um die Erzeugung von zusätzlichem Strom, ICAP, zu bewirken, um die Ausgangskondensatorschaltung 120 aufzuladen.
  • Als veranschaulichendes Beispiel sei angenommen, dass SR = 20mV/us, ICAP = 40 Ampere. In einem solchen Fall berechnet die Steuerschaltung 140 C = 40/20mV/us = 2 mF.
  • Es ist zu beachten, dass der Prozess des Anhebens der Ausgangsspannung 190 zum Berechnen der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 zu jedem beliebigen geeigneten Zeitpunkt (etwa in regelmäßigen Zeitabständen, zu zufälligen Zeitpunkten, ausgelöst durch eine Entität wie etwa den Benutzer etc.) während einer Lebensdauer der Leistungsversorgung 100 ausgeführt werden kann, um Veränderungen der Ausgangskapazität der Leistungsversorgung 100 zu erkennen. In einer Ausführungsform hebt die Steuerschaltung 140 wie vorstehend erörtert die Ausgangsspannung zu Zeiten an, wenn der Stromverbrauch der jeweiligen Last relativ niedrig ist.
  • Wie ferner an späterer Stelle erörtert, ist zu beachten, dass das Anheben der jeweiligen Ausgangsspannung 190 zum Berechnen der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 lediglich als nichteinschränkendes Beispiel vorgestellt wird. Die Steuerschaltung 140 kann in jeder beliebigen geeigneten Weise wie an späterer Stelle weiter erörtert ausgelegt sein, um die Erzeugung einer jeweiligen zusätzlichen Spannung und eine Messung eines zusätzlichen Stroms bezogen auf die Ausgangsspannung 190 zu veranlassen, um die Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 zu berechnen.
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen, die in 5 und 6 gezeigt werden, kann die Steuerschaltung 140 zum Erzeugen einer Schwankung der Ausgangsspannung 190 einschließlich zusätzlicher AC-Spannung, die einen zusätzlichen AC-Strom durch die Induktivität 144 ergibt, dafür ausgelegt sein, ein Testsignal in eine Rückkopplungsregelschleife (etwa Fehlerspannung, Tastverhältnis etc.) der Steuerschaltung 140 einzugeben oder einzuspeisen, die die Ausgangsspannung auf einen gewünschten Spannungssollwert reguliert.
  • In einer Ausführungsform erzeugt die Steuerschaltung 140 das Testsignal (etwa Versatzsignal 510 oder Versatzsignal 610) derart, dass es bei einer Grundfrequenz liegt (etwa unter 1000 Hz), die im Wesentlichen niedriger ist als eine Schaltfrequenz (etwa größer als 100.000 Hz) der jeweiligen Schalterschaltung (etwa „High-Side“-Schalterschaltung 150 und „Low-Side“-Schalterschaltung 160) in der Leistungsversorgungsschaltung 102, die die Ausgangsspannung 190 erzeugt.
  • Wie an späterer Stelle ferner erörtert, bewirkt die Einspeisung des Testsignals eine messbare Größenschwankung der Ausgangsspannung 190. Die Größenschwankung der Ausgangsspannung 190 veranlasst die Induktivität 144, zusätzlichen Strom zu liefern, um die Ausgangskondensatorschaltung 120 aufzuladen.
  • In einer Ausführungsform bewirkt die von der Einspeisung des Testsignals hervorgerufene Schwankung, dass die Ausgangsspannung eine zusätzliche AC-Spannung bezogen auf die in der Ausgangsspannung 190 zur Versorgung einer Last 118 mit Strom, vorhandene DC-Spannungskomponente enthält. Die Steuerschaltung 140 berechnet die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung wenigstens teilweise basierend auf: i) einer gemessenen Größe der in der Ausgangsspannung 190 vorhandenen zusätzlichen AC-Spannung und ii) einer gemessenen Größe des zusätzlichen AC-Stroms, der durch den Weg, etwa Induktivität 144 der Leistungsversorgungsschaltung 102 fließt, die die Ausgangsspannung 190 erzeugt; der zusätzliche AC-Strom lädt den Kondensator auf.
  • Spezieller ist 5 eine beispielhafte Darstellung, die eine Modifikation einer Fehlerspannung zeigt, um die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine Ausgangsspannung zu bewirken, gemäß vorliegenden Ausführungsformen.
  • Wie gezeigt, kann die Steuerschaltung 140 so ausgelegt sein, dass sie eine Summiererschaltung 515, einen Analog/Digital-Wandler 520, eine Summiererschaltung 525, eine Kompensatorschaltung 530 und eine PWM-Generatorschaltung 535 aufweist.
  • Während des Betriebs gibt die Summiererschaltung 515, basierend auf einer Differenz zwischen der eingegebenen Bezugsspannung 503 und der Rückkopplung 105-1 (etwa der Ausgangsspannung 190), eine analoge Fehlerspannung 517 an den Analog/Digital-Wandler 520 aus. Der Analog/Digital-Wandler 520 wandelt die empfangene analoge Fehlerspannung 517 in ein digitales Fehlerspannungssignal 522 um. Die Summiererschaltung 525 addiert das digitale Fehlerspannungssignal 522 und das Versatzsignal 510 (Testsignal), um ein jeweiliges Ausgangssignal 527 zu erzeugen, das an die Kompensatorschaltung 530 ausgegeben wird. Wie vorstehend erörtert, induziert das Versatzsignal 510 eine Schwankung in die Ausgangsspannung 190.
  • Basierend auf einer Summe aus der digitalen Fehlerspannung 522 und dem Versatzsignal 510 erzeugt die Kompensatorschaltung 530 ein Ausgangssteuersignal 531 (d), das ein Tastverhältnis angibt, mit dem der entsprechende „High-Side“-Schalter 150 und „Low-Side“-Schalter 160 betrieben werden sollen. Basierend auf dem Tastverhältnis (d) wie von der Kompensatorschaltung 530 erzeugt erzeugt die Pulsbreitenmodulationsschaltung 535 ein oder mehrere Steuersignale 108, um die Schaltzustände der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zu steuern.
  • Wie vorstehend erörtert, schaltet die Steuerschaltung 140 den „High-Side“-Schalter 150 und den „Low-Side“-Schalter 160 jeweils zwischen dem EIN- und dem AUS-Zustand um, um die Ausgangsspannung 190 in einem gewünschten Bereich zu halten. Das Vorhandensein des Versatzsignals 510 bewirkt, dass eine AC-Schwankung in der Ausgangsspannung 190 vorhanden ist. Da die Last 118 eine im Wesentlichen konstante Menge an Strom verbraucht, auch wenn die Größe der Ausgangsspannung 190 schwanken kann, verursacht das Vorhandensein der AC-Schwankung in der Ausgangsspannung 190 eine Schwankung in dem von der Induktivität 144 an die Ausgangskondensatorschaltung 120 gelieferten Strom.
  • 6 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Modifikation eines Tastverhältnisses zeigt, um die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine Ausgangsspannung zu bewirken, gemäß vorliegenden Ausführungsformen. Wie gezeigt, kann die Steuerschaltung 140 so ausgelegt sein, dass sie die Summiererschaltung 515, den Analog/Digital-Wandler 520, die Kompensatorschaltung 530, die Summiererschaltung 532 und eine PWM-Generatorschaltung 535 aufweist.
  • Während des Betriebs gibt die Summiererschaltung 515, basierend auf einer Differenz zwischen der eingegebenen Bezugsspannung 503 und der Rückkopplung 105-1 (der Ausgangsspannung 190), eine analoge Fehlerspannung 517 an den Analog/Digital-Wandler 520 aus. Der Analog/Digital-Wandler 520 wandelt die empfangene analoge Fehlerspannung 517 in ein digitales Fehlerspannungssignal 522 um. Die Kompensatorschaltung 530 erzeugt ein Ausgangssteuersignal 528, das ein Tastverhältnis angibt, in dem die entsprechende „High-Side“-Schalterschaltung 150 und „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zu schalten sind. Die Summiererschaltung 532 addiert das Ausgangssteuersignal 528 und das Versatzsignal 610, um ein modifiziertes Tastverhältnissignal 534 zu erzeugen. Basierend auf dem modifizierten Tastverhältnis 534 erzeugt die Pulsbreitenmodulationsschaltung 535 Steuersignale 108, um die Schaltzustände der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zu steuern.
  • Wie vorstehend erörtert, schaltet die Steuerschaltung 140 die „High-Side“-Schalterschaltung 150 und die „Low-Side“-Schalterschaltung 160 jeweils zwischen dem EIN- und dem AUS-Zustand um, um die Ausgangsspannung 190 in einem gewünschten Bereich zu halten. Wie weiter in den folgenden Figuren gezeigt, bewirkt die Einspeisung des Versatzsignals 610 eine AC-Spannungsschwankung zur Größe der Ausgangsspannung 190. Die AC-Spannungsschwankung bewirkt eine Schwankung der Menge an Strom, die von der Induktivität 144 ausgegeben wird.
  • 7 ist ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm, welches die Modifikation eines Tastverhältnisses gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt. Wie vorstehend erörtert, addiert die Summiererschaltung 532 das Versatzsignal 610 (d. h. das eingespeiste Signal) und den Ausgang der Kompensatorschaltung 530, um ein modifiziertes Tastverhältnissignal 534 zu erzeugen. Die Frequenz des Versatzsignals 610 ist im Wesentlichen niedriger als eine Schaltfrequenz zum Steuern der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und der „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zwischen dem EIN- und dem AUS-Zustand.
  • Es ist zu beachten, dass das Testsignal (etwa Versatzsignal 510, Versatzsignal 610, etc.) versetzt (rechtwinklig), sinusförmig oder eine beliebige andere Art von periodischem Signal mit dominanten ersten Harmonischen bei der Testsignaleinspeisefrequenz sein kann. Höhere Harmonische des Testsignals können durch die jeweilige Rückkopplungsschleife gedämpft werden.
  • Zwischen Zeit T3 und Zeit T4 wie gezeigt, während einer ersten Hälfte einer Zeitdauer des Versatzsignals 610, erhöht das Versatzsignal 610 das Tastverhältnis, so dass es größer ist als das angemessene Tastverhältnis, das normalerweise verwendet würde (in Abwesenheit einer Einspeisung des Testsignals), um die Zustände der „High-Side“-Schalterschaltung 150 und „Low-Side“-Schalterschaltung 160 zu steuern.
  • Zwischen Zeit T4 und Zeit T5 wie gezeigt, während einer zweiten Hälfte der Zeitdauer des Versatzsignals 610, erhöht das Versatzsignal 610 das modifizierte Tastverhältnis 534, so dass es niedriger ist als das angemessene Tastverhältnis, das normalerweise verwendet würde (in Abwesenheit einer Einspeisung des Testsignals), um die Zustände des „High-Side“-Schalters 150 und „Low-Side“-Schalters 160 zu steuern.
  • Auf diese Weise bewirkt die Einspeisung des Testsignals (Versatzsignal 610) positive und negative Variationen des Tastverhältnisses. Anders ausgedrückt: Zwischen Zeit T3 und Zeit T4 wird das ursprüngliche Tastverhältnis verlängert; zwischen T4 und T5 wird das ursprüngliche Tastverhältnis verkürzt usw.
  • Es ist zu beachten, dass, wenn Steuersignal 108-1 ein Zustand „logisch eins“ ist, die jeweilige Treiberschaltung 110-1 die „High-Side“-Schalterschaltung 150 in einen EIN-Zustand aktiviert, während die Treiberschaltung 110-2 den „Low-Side“-Schalter 160 in einen AUS-Zustand steuert. Anders herum, wenn Steuersignal 108-1 ein Zustand „logisch null“ ist, steuert die jeweilige Treiberschaltung 110-1 die „High-Side“-Schalterschaltung 150 in einen AUS-Zustand, während die Treiberschaltung 110-2 die „Low-Side“-Schalterschaltung 160 in einen EIN-Zustand steuert.
  • Die Ergebnisse der positiven und negativen Variationen des Tastverhältnisses, das den „High-Side“-Schalter 150 und den „Low-Side“-Schalter 160 steuert, sind weiter in 8 dargestellt.
  • 8 ist eine beispielhafte Darstellung, die die Erzeugung einer zusätzlichen AC-Spannung und eines zusätzlichen AC-Stroms bezogen auf eine erzeugte Ausgangsspannung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt. Graph 820 zeigt eine Veränderung der Größe der Ausgangsspannung 190 im Laufe der Zeit. Wie gezeigt, bewirkt die Einspeisung des Versatzsignals 610 (oder Versatzsignals 510), dass die Größe der Ausgangsspannung 190 variiert. Beispielsweise induziert, wie gezeigt, die Modifikation des Tastverhältnisses mittels des Versatzsignals 610 eine positive ergänzende AC-Spannung in Bezug auf die ursprüngliche Ausgangsspannung 190 als Ergebnis der Verlängerung des Tastverhältnisses zwischen Zeit T3 und T4 (7); das Versatzsignal 610 bewirkt eine negative ergänzende AC-Spannung in Bezug auf die ursprüngliche Ausgangsspannung 190 als Ergebnis der Verkürzung des Tastverhältnisses zwischen den Zeiten T4 und T5 (7).
  • In einer Ausführungsform ist die Amplitude oder Größe des Versatzsignals ausreichend klein, so dass die Variationen des Tastverhältnisses weniger als +/–5% betragen, was zu einer geringen Leistungsbeeinträchtigung der Erzeugung der Ausgangsspannung 190 führt. Es ist zu beachten, dass gemäß weiteren Ausführungsformen die Variationen im Tastverhältnis weniger als +/–2% sein können.
  • Im Fall der Einspeisung des Testsignals (Versatzsignal 510), um eine Schwankung zu bewirken, kann der Spannungsfehlerversatz +/– wenige LSBs sein, etwa +/–2 oder +/–3 LSBs.
  • In den nach T5 folgenden Zyklen variiert die Größe des Stromausgangs 191 in ähnlicher Weise als Ergebnis des eingespeisten Versatzsignals 610 (oder Versatzsignals 510).
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform bewirken Variationen der Größe der Ausgangsspannung 190 Variationen der Größe des Ausgangsstroms 191 (Strom durch die Induktivität) aufgrund des Auf- und Entladens der Ausgangskondensatorschaltung 120, da der Stromverbrauch der Last 118 im Wesentlichen konstant ist, selbst wenn sich die Größe der Ausgangsspannung 190 ändert.
  • Graph 810 zeigt eine Veränderung der Größe des Ausgangsstroms 191 im Laufe der Zeit. Wie gezeigt, bewirkt die Modifikation des Tastverhältnisses mittels des Versatzsignals 610 einen positiven ergänzenden AC-Strom, der zwischen Zeit T3 und Zeit T4 durch die Induktivität 144 fließt, und einen negativen zusätzlichen AC-Strom, der zwischen Zeit T4 und T5 fließt.
  • Erneut ist, wie vorstehend erörtert, zu beachten, dass die Einspeisung des Versatzsignals 510 zur Erzeugung einer ähnlichen ergänzenden AC-Spannung in Bezug auf die Ausgangsspannung 190 sowie des ergänzenden AC-Stroms in Bezug auf den Ausgangsstrom 191 führt.
  • Um einen Wert der Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 abzuleiten, überwacht die Steuerschaltung 140 sowohl den Ausgangsstrom 191 als auch die Ausgangsspannung 190 während der Einspeisung des Testsignals (Versatzsignal 510 oder Versatzsignal 610) in einen jeweiligen Rückkopplungspfad der Leistungsversorgung 100. In einer Ausführungsform filtert die Steuerschaltung 140 den gemessenen Ausgangsstrom 191, um ein Durchschnittsausgangsstromsignal 891 (Durchschnittsstrom durch Induktivität 144 ohne Welligkeitsspannung) zu erzeugen wie in Graph 810 gezeigt.
  • Wie ferner gezeigt, misst die Steuerschaltung 140 ferner die Spitze-zu-Spitze-Spannung, VPP (vom Testsignal induzierte zusätzliche AC-Spannung), basierend auf dem überwachten Ausgangsspannungssignal 190. Die Steuerschaltung 140 misst ferner den Spitze-zu-Spitze-Strom, IPP (den vom Testsignal induzierten zusätzlichen AC-Strom), basierend auf dem überwachten Ausgangsstromsignal 891 (repräsentiert den Durchschnitt des Ausgangsstroms 191 ohne Welligkeit).
  • Gemäß weiteren Ausführungsformen verwendet die Steuerschaltung 140 die induzierte zusätzliche AC-Spannung und den induzierten zusätzlichen AC-Strom, um die jeweilige Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 zu bestimmen. Beispielsweise erhält, wie vorstehend erörtert, die Steuerschaltung 140 (über Ausgangsspannung 190) einen ersten Wert (VPP), der eine Spitze-zu-Spitze-Spannungsmessung der zusätzlichen AC-Spannung repräsentiert. Die Steuerschaltung 140 erhält (per Überwachung des Ausgangsstroms 191) einen zweiten Wert (IPP), der eine Spitze-zu-Spitze-Strommessung des zusätzlichen AC-Stroms repräsentiert. Die Steuerschaltung 140 dividiert Ipp durch Vpp, um einen dritten Wert zu erzeugen (etwa Admittanz Y der Ausgangskondensatorschaltung 120 bei der Grundfrequenz des Testsignals), der proportional zur Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 ist. Das heißt: Admittanz Y = Ipp/Vpp.
  • In einer Ausführungsform, Y ~ C2·Pi·fi, wobei Pi = 3,14159 und wobei fi die Grundfrequenz des eingespeisten Testsignals (etwa Versatzsignal 510 oder 610) ist. In einem solchen Fall ist die Kapazität C = Y/(2·pi·fi).
  • Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 140 dafür ausgelegt werden, wiederholt das Testsignal einzuspeisen oder die Größe der Ausgangsspannung 190 zu variieren, um mehrere Berechnungen der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 durchzuführen. In einem solchen Fall mittelt die Steuerschaltung 140 die berechneten Werte, um einen Gesamt-Kondensatorwert zu erzeugen, der die Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 angibt.
  • 9 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Funktion zum Erzeugen eines Verstärkungsanpassungswertes zeigt, gemäß vorliegenden Ausführungsformen. In dieser beispielhaften Ausführungsform führt die Steuerschaltung 140 die obige Analyse durch, um die Stromkapazität (CNEW) der Ausgangskondensatorschaltung 120 zu bestimmen. Es sei angenommen, dass die ursprüngliche Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 durch den Wert CORIG repräsentiert wird.
  • Um zu bestimmen, wie ein oder mehrere Verstärkungswerte basierend auf der Veränderung der Kapazität anzupassen sind, setzt die Steuerschaltung 140 den Wert x = CNEW/CORIG. In einem solchen Fall übernimmt die Größe von x einen Grad und eine Richtung, in der sich die Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 im Laufe der Zeit seit der letzten Ablesung, CORIG, verändert hat.
  • Wie gezeigt wird, falls keine Veränderung der Kapazität in Verbindung mit der Ausgangskondensatorschaltung 120 vorliegt (d. h. x = 1), der entsprechende Verstärkungsanpassungswert A auf eins (1) gesetzt.
  • Als weiteres Beispiel sei angenommen, dass x = CNEW/CORIG gleich 1,5 ist, in welchem Fall sich die Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 um 50% bezogen auf den ursprünglichen Wert erhöht. In einem solchen Fall verwendet die Steuerschaltung 140 f(x) oder lineare Näherung 925 in Graph 910, um den Wert von x = 1,5 auf einen Verstärkungsanpassungswert A = 1,25 abzubilden.
  • Als weiteres Beispiel sei angenommen, dass x = CNEW/CORIG gleich 0,5 ist, in welchem Fall sich die Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 um 50% verringert. In einem solchen Fall verwendet die Steuerschaltung 140 f(x) oder lineare Näherung 925, um den Wert von x = 0,5 auf einen Verstärkungsanpassungswert A = 0,75 abzubilden.
  • In einer Ausführungsform greift die Steuerschaltung 140 auf eine jeweilige Nachschlagtabelle zu, die die lineare Näherung des Umwandlungsverhältnisses x = CNEW/CORIG auf einen entsprechenden Verstärkungsanpassungswert bereitstellt.
  • Auf diese Weise erzeugt die Steuerschaltung 140 Verstärkungsanpassungswerte für einen beliebigen von einem oder mehreren Verstärkungsanpassungswerten A1, A2, A3 etc., wie an späterer Stelle erörtert. Die Steuerschaltung 140 speichert die Verstärkungsanpassungswerte als Einstellungen der Leistungsversorgung 116.
  • 10 ist eine Darstellung, die genauere Einzelheiten einer beispielhaften Steuerschaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt. Wie vorstehend erörtert, kann die Steuerschaltung 140 dafür ausgelegt sein, die Kapazität zu verfolgen, die der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnet ist. In einer Ausführungsform weist die Steuerschaltung 140 einen Steuerkoeffizientenmodifizierer 132 auf, der die Einstellungen der Leistungsversorgung 116 basierend auf der verfolgten Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 erzeugt. Die Steuerschaltung 140 weist einen Steuersignalgenerator 134 auf, um jeweilige Steuersignale 108 zu erzeugen.
  • Nähere Einzelheiten zum Steuerkoeffizientenmodifizierer 132 werden an späterer Stelle unter Bezugnahme auf 11 erörtert. Nähere Einzelheiten zum Steuersignalgenerator 134 werden an späterer Stelle unter Bezugnahme auf 12 erörtert.
  • 11 ist eine beispielhafte Darstellung, die eine Schaltung zur Anpassung der Einstellungen einer Leistungsversorgung gemäß vorliegenden Ausführungsformen darstellt. In einer Weise wie vorstehend erörtert kann die Steuerschaltung 140 dafür ausgelegt sein, die Einstellungen der Leistungsversorgung 116 einschließlich A1, A2 und A3 zu erzeugen. In einer Ausführungsform erzeugt die Steuerschaltung 140 das Leistungsversorgungssystem 116 derart, dass es Verstärkungseinstellungen A1, A2 und A3 aufweist, in Abhängigkeit von der Berechnung der berechneten Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120. Der Standardwert für jedes von Kp, Ki und Kd kann der Wert 1,0 sein. Ein beliebiger von einem oder mehreren Verstärkungswerten A1, A2 und A3 kann so eingestellt werden, dass er eine Veränderung der Kapazität berücksichtigt, so dass die Leistungsversorgung 100 effizienter arbeitet.
  • Wie gezeigt, verwendet der Steuerkoeffizientenmodifizierer 132 die Einstellungen der Leistungsversorgung 116, um standardmäßige PID-Verstärkungskoeffizienten Kp, Ki und Kd zu modifizieren. Beispielsweise erzeugt in einer Ausführungsform der Steuerkoeffizientenmodifizierer 132 basierend auf den Einstellungen der Leistungsversorgung 116: Kp' = A1·Kp Ki' = A2·Ki Kd' = A3·Kd
  • Diese ein oder mehreren Koeffizienten mit angepasster Verstärkung (etwa Kp', Ki' und Kd') werden in der folgenden 12 genutzt, um das Verhalten einer jeweiligen PID-Steuerschaltung, die durch die Steuerschaltung 140 implementiert ist, zu verändern, um die Ausgangsspannung 190 zu erzeugen.
  • 12 ist eine beispielhafte Darstellung, die die Modifikation von Verstärkungsfaktoren in einer PID-Schaltung gemäß vorliegenden Ausführungsformen zeigt. Wie gezeigt, verwendet der Steuersignalgenerator 134, statt die Standard-PID-Koeffizienten in der PID-Steuerschaltung 1310 zu verwenden und weil sich die Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 im Laufe der Zeit verändert hat, den einen oder die mehreren angepassten Verstärkungswert(e) Kp', Ki' und Kd', um Steuersignale 108 zu erzeugen.
  • Es ist zu beachten, dass erkannte Variationen der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 nicht darauf beschränkt sind, Verstärkungswerte A1, A2 und A3 anzupassen. Beispielsweise kann gemäß weiteren Ausführungsformen die Messung der berechneten Kapazität, die der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnet ist, auch dazu verwendet werden, eine maximale Änderungsgeschwindigkeit des dynamischen Spannungsübergangs der Ausgangsspannung 190 anzupassen.
  • Dementsprechend kann jeder beliebige geeignete Steuerparameter der Leistungsversorgung 100 basierend auf der gemessenen Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 angepasst werden.
  • 14 ist ein beispielhaftes Blockschaltbild einer Computervorrichtung zum Implementieren beliebiger der hier erörterten Operationen gemäß vorliegenden Ausführungsformen. Wie vorstehend erörtert, kann die Steuerschaltung 140 Computerprozessor-Hardware aufweisen, etwa das Computersystem 800. Wie gezeigt, weist das Computersystem 800 wie etwa in der Steuerschaltung 140 des vorliegenden Beispiels eine Zwischenverbindung 811, mit der computerlesbare Speichermedien 812 wie beispielsweise eine nichtflüchtige Medienart (d. h. jede Art Hardware-Speichermedium) gekoppelt werden, in denen digitale Informationen gespeichert und abgerufen werden können, einen Prozessor 813 (z. B. Computerprozessor-Hardware wie etwa eine oder mehrere Prozessorvorrichtungen), eine E/A-Schnittstelle 814 und eine Kommunikationsschnittstelle 817 auf.
  • Die E/A-Schnittstelle 814 bietet eine Verbindungsmöglichkeit zum Empfangen einer Rückkopplung 105, VIN, etc., sowie zum Erzeugen von Steuersignalen 108.
  • Ein computerlesbares Speichermedium 812 kann eine beliebige Hardware-Speicherressource oder -vorrichtung sein, etwa ein Speicher, ein optischer Speicher, eine Festplatte, eine Diskette etc. In einer Ausführungsform speichert das computerlesbare Speichermedium 812 Anweisungen und/oder Daten, die von der Steuerungsanwendung 140-1 herangezogen werden, um eine der Ausgangskondensatorschaltung 120 zugeordnete Kapazität sowie Steuereinstellungen der Steuerschaltung 140 in einer Weise zu berechnen wie vorstehend erörtert.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 817 ermöglicht es dem Computersystem 800 und dem Prozessor 813, über eine Ressource wie etwa das Netz 193 zu kommunizieren, um Informationen von entfernten Quellen abzurufen und mit anderen Computern zu kommunizieren.
  • Wie gezeigt, ist das computerlesbare Speichermedium 812 mit der Steuerungsanwendung 140-1 codiert (z. B. Software, Firmware usw.), die durch den Prozessor 813 ausgeführt wird. Die Steuerungsanwendung 140-1 kann dafür ausgelegt sein, Anweisungen zu enthalten, um alle hier erörterten Operationen zu implementieren.
  • Während des Betriebs einer Ausführungsform greift der Prozessor 813 auf das computerlesbare Speichermedium 812 unter Verwendung von Zwischenverbindung 811 zu, um die Anweisungen in der Steuerungsanwendung 140-1, die auf dem computerlesbaren Speichermedium 812 gespeichert sind, zu starten, laufen zu lassen, auszuführen, zu interpretieren oder anderweitig durchzuführen.
  • Die Ausführung der Steuerungsanwendung 140-1 erzeugt Verarbeitungsfunktionalität wie etwa den Steuerungsprozess 140-2 im Prozessor 813. Anders ausgedrückt: Der Steuerungsprozess 140-2, der Prozessor 813 zugeordnet ist, repräsentiert einen oder mehrere Aspekte der ausführenden Steuerungsanwendung 140-1 innerhalb von oder auf Prozessor 813 im Computersystem 150.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist zu beachten, dass das Computersystem eine Mikro-Steuerungsvorrichtung sein kann, die dafür ausgelegt ist, eine Leistungsversorgung zu steuern und beliebige der hier beschriebenen Operationen durchzuführen.
  • Es wird nun anhand der Flussdiagramme in 14–15 von den verschiedenen Ressourcen unterstützte Funktionalität erörtert. Es ist zu beachten, dass die Schritte in den nachstehenden Ablaufdiagrammen in jeder beliebigen geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden können.
  • 14 ist ein Flussdiagramm 1400, das ein beispielhaftes Verfahren gemäß Ausführungsformen veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass sich die vorstehend erörterten Konzepte in manchen Bereichen überschneiden. In Verarbeitungsoperation 1410 betreibt die Steuerschaltung 140 die Leistungsversorgungsschaltung 102 derart, dass sie eine Ausgangsspannung 190 erzeugt. Die Leistungsversorgungsschaltung 102 weist eine Ausgangskondensatorschaltung 120 auf, um die Ausgangsspannung 190 zu speichern, die von einem Ausgangsport oder -stift der Leistungsversorgungsschaltung 102 ausgegeben wird.
  • In der Verarbeitungsoperation 1420 berechnet die Steuerschaltung 140 während der Operation der Erzeugung der Ausgangsspannung 190 durch die Leistungsversorgungsschaltung 102 eine Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120. Beispielsweise hebt in Unterverarbeitungsoperation 1430 die Steuerschaltung 140 die Größe der Ausgangsspannung 190 von einer ersten Spannung auf eine zweite Spannung an.
  • In Unterverarbeitungsoperation 1440, während des Anstiegs, misst die Steuerschaltung 140 zusätzlichen Strom, der von einer oder durch eine Stromquelle (etwa Induktivität 144) geliefert wird, um die Größe der Ausgangsspannung 190 von der ersten Spannung auf die zweite Spannung anzuheben.
  • In Unterverarbeitungsoperation 1450 zieht die Steuerschaltung 140 den gemessenen, von der Stromquelle (Induktivität 144) während des Anstiegs gelieferten zusätzlichen Strom (etwa ICAP) heran, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 abzuleiten.
  • 15 ist ein Flussdiagramm 1500, das ein beispielhaftes Verfahren gemäß Ausführungsformen veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass sich die vorstehend erörterten Konzepte in manchen Bereichen überschneiden. In Verarbeitungsoperation 1510 betreibt die Steuerschaltung 140 die Leistungsversorgungsschaltung 102 derart, dass sie eine Ausgangsspannung 190 erzeugt. Die Leistungsversorgungsschaltung 102 weist eine Ausgangskondensatorschaltung 120 auf, um die Ausgangsspannung 190 zu speichern, die von einem Ausgangsport oder -stift der Leistungsversorgungsschaltung 102 ausgegeben wird.
  • In Verarbeitungsoperation 1520 veranlasst die Steuerschaltung 140 während einer Operation der Erzeugung der Ausgangsspannung 190 durch die Leistungsversorgungsschaltung 102 die Berechnung einer Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120.
  • Beispielsweise speist in Unterverarbeitungsoperation 1530 die Steuerschaltung 140 ein Testsignal (etwa Versatzsignal 510, Versatzsignal 610 etc.) in eine Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgung 100 ein. Das Testsignal bewirkt, dass die Ausgangsspannung 190 eine zusätzliche AC-Spannung bezogen auf eine in der Ausgangsspannung 190 zum Versorgen einer Last 118 mit Strom erzeugte DC-Spannungskomponente enthält. Das Testsignal induziert außerdem einen zusätzlichen AC-Strom, der durch einen Weg (etwa Induktivität 144) der Leistungsversorgungsschaltung 102 fließt, die die Ausgangsspannung 190 erzeugt.
  • In Unterverarbeitungsoperation 1540 misst die Steuerschaltung 140 eine Größe der zusätzlichen AC-Spannung. In Unterverarbeitungsoperation 1550 misst die Steuerschaltung 140 eine Größe des zusätzlichen AC-Stroms. In Unterverarbeitungsoperation 1560 dividiert die Steuerschaltung 140 den zusätzlichen AC-Strom durch die zusätzliche AC-Spannung, um einen dritten Wert zu erzeugen, der proportional zur Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120 ist.
  • Es ist wiederum zu beachten, dass sich die Techniken hierin gut für den Einsatz in Leistungsversorgungsanwendungen und für die Berechnung der Ausgangskapazität der Ausgangskondensatorschaltung 120, die der Leistungsversorgung 100 zugeordnet ist, eignen. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die vorliegenden Ausführungsformen nicht auf die Verwendung in derartigen Anwendungen beschränkt sind und dass die hier erörterten Techniken auch genauso gut für andere Anwendungen geeignet sind.
  • Auf der Basis der hier gegebenen Beschreibung wurden zahlreiche spezielle Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis des beanspruchten Erfindungsgegenstands zu vermitteln. Fachleute auf diesem Gebiet der Technik werden jedoch erkennen, dass der beanspruchte Erfindungsgegenstand ohne diese spezifischen Einzelheiten verwirklicht werden kann. In anderen Fällen wurden Verfahren, Vorrichtungen, Systeme usw., die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, nicht ausführlich beschrieben, damit der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht verschleiert wird. Einige Abschnitte der ausführlichen Beschreibung wurden als Algorithmen oder symbolische Darstellungen von Operationen an Datenbits oder digitalen Binärsignalen vorgestellt, die in einem Rechensystemspeicher wie beispielsweise einem Computerspeicher gespeichert sind. Diese algorithmischen Beschreibungen oder Darstellungen sind Beispiele von Techniken, die von Durchschnittsfachleuten in der Datenverarbeitungstechnik verwendet werden, um anderen Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik das Wesentliche ihrer Arbeit zu vermitteln. Im Allgemeinen wird ein Algorithmus, wie hier beschrieben, als eine eigenständige Sequenz von Operationen oder ähnlicher Verarbeitung angesehen, die zu einem gewünschten Ergebnis führt. In diesem Zusammenhang involvieren Operationen oder Verarbeitung physische Manipulation von physischen Mengen. Typischerweise, wenn auch nicht notwendigerweise, können derartige Mengen die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen annehmen, die gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen oder anders gehandhabt werden können. Gelegentlich ist es, hauptsächlich aus Gründen des allgemeinen Gebrauchs, zweckmäßig, derartige Signale als Bits, Daten, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Ausdrücke, Zahlen, Ziffern oder dergleichen zu bezeichnen. Es ist allerdings zu verstehen, dass all diese und ähnliche Ausdrücke entsprechenden physikalischen Größen zuzuordnen sind und rein zweckmäßige Kennzeichnungen sind. Soweit nicht ausdrücklich anders angegeben und aus der nachfolgenden Erörterung abzuleiten, ist einzusehen, dass sich in dieser Spezifikation Erörterungen, in denen Ausdrücke wie beispielsweise „verarbeiten“, „mit dem Computer verarbeiten“, „berechnen“, „bestimmen“ oder dergleichen verwendet werden, auf Vorgänge oder Prozesse einer Rechenplattform, wie beispielsweise einen Computer oder eine ähnliche elektronische Rechenvorrichtung, mit dem/der Daten, die als physische elektronische oder magnetische Mengen innerhalb von Speichern, Registern oder anderen Informationsspeichervorrichtungen, Übertragungsvorrichtungen oder Anzeigevorrichtungen der Rechenplattform dargestellt sind, gehandhabt oder transformiert werden, beziehen.
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung hier besonders unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, ist für Fachleute zu verstehen, dass verschiedene Änderungen hinsichtlich Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Patentansprüche definiert ist. Derartige Varianten sollen durch den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung abgedeckt sein. Von daher ist mit der vorstehenden Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung keinerlei Einschränkung beabsichtigt. Vielmehr sind jegliche Einschränkungen der Erfindung in den folgenden Patentansprüchen dargelegt.

Claims (40)

  1. Verfahren, das aufweist: Betreiben einer Leistungsversorgungsschaltung, so dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt, wobei die Leistungsversorgungsschaltung eine Ausgangskondensatorschaltung aufweist, um die von einem Ausgang der Leistungsversorgungsschaltung ausgegebene Ausgangsspannung zu speichern; und Berechnen, während der Operation des Erzeugens der Ausgangsspannung durch die Leistungsversorgungsschaltung, einer Größe einer Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist: Anpassen von Steuereinstellungen der Leistungsversorgungsschaltung basierend auf der berechneten Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner aufweist: wiederholtes Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung an mehreren Punkten im Laufe der Zeit; und Erkennen einer Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Leistungsversorgungsschaltung eine PID-Steuerung aufweist; und wobei das Anpassen der Steuereinstellungen der Leistungsversorgungsschaltung beinhaltet, Verstärkungsfaktoreinstellungen der PID-Steuerung der Leistungsversorgungsschaltung als Reaktion auf das Erkennen der Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung im Laufe der Zeit zu modifizieren.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die PID-Steuerung eine erste Verstärkungsstufe, eine zweite Verstärkungsstufe und eine dritte Verstärkungsstufe aufweist, die erste Verstärkungsstufe in einem Proportionalsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist, die zweite Verstärkungsstufe in einem Integrationssignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist, die dritte Verstärkungsstufe in einem Differentialsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist; und bei dem das Modifizieren der Verstärkungsfaktoreinstellungen der PID-Steuerung beinhaltet: Größeneinstellungen wenigstens einer Verstärkungsstufe aus folgender Gruppe zu modifizieren: der ersten Verstärkungsstufe, der zweiten Verstärkungsstufe und der dritten Verstärkungsstufe, um der Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung Rechnung zu tragen.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung beinhaltet: Messen eines Stromüberschusses relativ zu einem von einer Last, die durch die Ausgangsspannung mit Strom versorgt wird, verbrauchten Laststrom, wobei der Stromüberschuss die Ausgangskondensatorschaltung auflädt.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung ferner aufweist: Variieren der Größe der Ausgangsspannung, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu berechnen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Variieren der Größe der Ausgangsspannung beinhaltet: Anheben der Größe der Ausgangsspannung von einer ersten Spannung auf eine zweite Spannung; und bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung beinhaltet: i) während des Anstiegs, Messen des zusätzlichen Stroms, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird, um die Größe der Ausgangsspannung von der ersten Spannung auf die zweite Spannung anzuheben; und ii) Heranziehen des gemessenen, von der Stromquelle während des Anstiegs gelieferten zusätzlichen Stroms, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung abzuleiten.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der gemessene, von der Stromquelle gelieferte zusätzliche Strom den Strom repräsentiert, der die Ausgangskondensatorschaltung der Leistungsversorgungsschaltung auflädt.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung beinhaltet: Empfangen eines Stromwertes, der eine Menge an Strom angibt, welche über einen Weg der Leistungsversorgungsschaltung für das Aufladen der Ausgangskondensatorschaltung geliefert wird; Abrufen eines Änderungsgeschwindigkeitswertes, der eine angewandte Veränderung der Größe der Ausgangsspannung im Laufe der Zeit anzeigt; und Dividieren des Stromwertes durch den Änderungsgeschwindigkeitswert, um die Größe der Ausgangskondensatorschaltung zu schätzen.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner aufweist: Messen des Stromwertes und des Änderungsgeschwindigkeitswertes innerhalb eines Zeitbereichs, in dem der Weg der Leistungsversorgungsschaltung Strom sowohl an eine Last als auch an die Ausgangskondensatorschaltung liefert.
  12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner aufweist: Einspeisen eines Testsignals in eine Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung, wobei das Testsignal bewirkt, dass die Ausgangsspannung eine zusätzliche AC-Spannung bezogen auf eine in der Ausgangsspannung zum Versorgen einer Last mit Leistung erzeugte DC-Spannung enthält.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das eingespeiste Testsignal eine Fehlerspannung in einer Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt, modifiziert.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das eingespeiste Testsignal Tastverhältniseinstellungen in einer Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt, modifiziert.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Testsignal einen zusätzlichen AC-Strom durch einen Pfad der Leistungsversorgungsschaltung, der die Ausgangsspannung erzeugt, induziert; und bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung beinhaltet: i) Messen einer Größe der zusätzlichen AC-Spannung und ii) Messen einer Größe des zusätzlichen AC-Stroms, die durch den Weg der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt, induziert werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Berechnen der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung ferner beinhaltet: Abrufen eines ersten Wertes, der eine Spitze-zu-Spitze-Messung der zusätzlichen AC-Spannung repräsentiert; Abrufen eines zweiten Wertes, der eine Spitze-zu-Spitze-Messung des zusätzlichen AC-Stroms repräsentiert; und Dividieren des zweiten Wertes durch den ersten Wert, um einen dritten Wert zu erzeugen, der proportional zur Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner aufweist: Erzeugen des Testsignals mit einer Grundfrequenz, die im Wesentlichen niedriger ist als eine Schaltfrequenz der jeweiligen Schalterschaltung in der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt.
  18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Betreiben der Leistungsversorgungsschaltung zum Erzeugen der Ausgangsspannung beinhaltet: Ausgeben der Ausgangsspannung an eine Last mithilfe wenigstens einer DC/DC-Stufe von mehreren DC/DC-Stufen.
  19. Computerlesbare Speicher-Hardware mit darauf gespeicherten Anweisungen zum Verarbeiten von Dateninformationen, so dass die Anweisungen, wenn sie durch Computerprozessor-Hardware ausgeführt werden, die Computerprozessor-Hardware veranlassen, folgende Operationen durchzuführen: Steuern einer Leistungsversorgungsschaltung, so dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt, wobei die Leistungsversorgungsschaltung eine Ausgangskondensatorschaltung aufweist, um die von einem Ausgang der Leistungsversorgungsschaltung ausgegebene Ausgangsspannung zu speichern; und Berechnen, während der Operation des Erzeugens der Ausgangsspannung durch die Leistungsversorgungsschaltung, einer Größe einer Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  20. Verfahren der computerlesbaren Speicher-Hardware nach Anspruch 19, bei dem die Computerprozessor-Hardware ferner folgende Operationen durchführt: Anpassen von Steuereinstellungen der Leistungsversorgungsschaltung basierend auf der berechneten Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung.
  21. Vorrichtung, die aufweist: eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung betreibbar ist zum: Steuern einer Leistungsversorgungsschaltung, so dass sie eine Ausgangsspannung erzeugt, wobei die Leistungsversorgungsschaltung eine Ausgangskondensatorschaltung aufweist, um die von einem Ausgang der Leistungsversorgungsschaltung ausgegebene Ausgangsspannung zu speichern; und Berechnen einer Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung während der Operation des Erzeugens der Ausgangsspannung durch die Leistungsversorgungsschaltung.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, Steuereinstellungen der Leistungsversorgungsschaltung basierend auf der berechneten Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung anzupassen.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung an mehreren Punkten im Laufe der Zeit wiederholt zu berechnen; und basierend auf den wiederholten Berechnungen, eine Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu erkennen.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Leistungsversorgungsschaltung eine PID-Steuerung aufweist; und bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, Verstärkungsfaktoreinstellungen der PID-Steuerung der Leistungsversorgungsschaltung als Reaktion auf das Erkennen der Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung im Laufe der Zeit zu modifizieren.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die PID-Steuerung eine erste Verstärkungsstufe, eine zweite Verstärkungsstufe und eine dritte Verstärkungsstufe aufweist; die erste Verstärkungsstufe in einem Proportionalsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist, die zweite Verstärkungsstufe in einem Integrationssignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist, die dritte Verstärkungsstufe in einem Differentialsignalpfad der PID-Steuerung angeordnet ist; und wobei die Steuerschaltung ferner betreibbar, die Größeneinstellungen wenigstens einer Verstärkungsstufe aus folgender Gruppe: der ersten Verstärkungsstufe, der zweiten Verstärkungsstufe und der dritten Verstärkungsstufe, zu modifizieren, um der Veränderung der Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung Rechnung zu tragen.
  26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, einen Stromüberschusses relativ zu einem von einer Last, die durch die Ausgangsspannung mit Leistung versorgt wird, verbrauchten Laststrom zu messen, um eine Größe der Kapazität zu bestimmen, wobei der Stromüberschuss die Ausgangskondensatorschaltung auflädt.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar, die Größe der Ausgangsspannung zu variieren, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu berechnen.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar, die Größe der Ausgangsspannung von einer ersten Spannung auf eine zweite Spannung anzuheben; und bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist i) während des Anstiegs von der ersten Spannung auf die zweite Spannung, den zusätzlichen Strom zu messen, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird, um die Größe der Ausgangsspannung von der ersten Spannung auf die zweite Spannung anzuheben; und ii) den gemessenen, von der Stromquelle während des Anstiegs gelieferten zusätzlichen Stroms zu verwenden, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung abzuleiten.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der der gemessene, von der Stromquelle gelieferte zusätzliche Strom den Strom repräsentiert, der die Ausgangskondensatorschaltung der Leistungsversorgungsschaltung auflädt.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, wobei die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, einen Stromwert zu erhalten, der eine Menge an Strom angibt, welche über einen Pfad der Leistungsversorgungsschaltung für das Aufladen der Ausgangskondensatorschaltung geliefert wird; einen Änderungsgeschwindigkeitswert abzurufen, der eine angewandte Veränderung der Größe der Ausgangsspannung im Laufe der Zeit anzeigt; und den Stromwertes durch den Änderungsgeschwindigkeitswert zu dividieren, um die Größe der Ausgangskondensatorschaltung zu schätzen.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 30, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, den Stromwert und den Änderungsgeschwindigkeitswert innerhalb eines Zeitbereichs zu messen, in dem der Pfad der Leistungsversorgungsschaltung Strom sowohl an eine Last als auch an die Ausgangskondensatorschaltung liefert.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, ein Testsignal in eine Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung einzuspeisen, die die Ausgangsspannung auf einen gewünschten Spannungssollwert reguliert, wobei das Testsignal bewirkt, dass die Ausgangsspannung eine zusätzliche AC-Spannung bezogen auf eine in der Ausgangsspannung zum Versorgen einer Last mit Strom erzeugte DC-Spannungskomponente enthält.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der das eingespeiste Testsignal eine Fehlerspannung in einer Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt, modifiziert.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der das eingespeiste Testsignal Tastverhältniseinstellungen in einer Rückkopplungsregelschleife der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt, modifiziert.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der das Testsignal ferner die Erzeugung eines zusätzlichen AC-Stroms bewirkt, der durch einen Weg der Leistungsversorgungsschaltung fließt, die die Ausgangsspannung liefert; und bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu berechnen basierend auf: i) Messen einer Größe der zusätzlichen AC-Spannung, und ii) Messen einer Größe des zusätzlichen AC-Stroms, der durch den Pfad der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung liefert, fließt.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, einen ersten Wert, der eine Spitze-zu-Spitze-Messung der zusätzlichen AC-Spannung repräsentiert, zu erhalten; einen zweiten Wertes, der eine Spitze-zu-Spitze-Messung des zusätzlichen AC-Stroms repräsentiert, zu erhalten; den zweiten Wert durch den ersten Wert zu dividieren, um einen dritten Wert zu erzeugen, der proportional zur Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung ist.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der das Testsignal mit einer Grundfrequenz erzeugt wird, die im Wesentlichen niedriger ist als eine Schaltfrequenz der jeweiligen Schalterschaltung in der Leistungsversorgungsschaltung, die die Ausgangsspannung erzeugt.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, die zusätzliche AC-Spannung mit einem entsprechenden zusätzlichen AC-Strom, der durch das Testsignal induziert wird, zu korrelieren, um die Größe der Kapazität der Ausgangskondensatorschaltung zu berechnen.
  39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 38, bei der die Steuerschaltung ferner betreibbar ist, wenigstens eine DC/DC-Stufe von mehreren DC/DC-Stufen, die die Ausgangsspannung zum Versorgen einer Last mit Strom erzeugen, zu steuern.
  40. Verfahren der computerlesbaren Speicher-Hardware nach Anspruch 19, bei dem die Computerprozessor-Hardware ferner folgende Operationen durchführt: Steuern wenigstens einer DC/DC-Stufe von mehreren DC/DC-Stufen derart, dass sie die Ausgangsspannung erzeugt.
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