DE102016118932B3 - DC buck converter - Google Patents

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Christian Wagenknecht
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gleichspannungswandlerregelung mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein- oder Konstant-Aus-Zeit-Verfahren, der zur Wandlung der Spannung mindestens einen Schalter (S1) aufweist und wobei die Zeitpunkte des periodischen Öffnens und Schließens des Schalters (S1) mittels eines Schaltsignal (SS1). von dem Potenzialverlauf an seinem Spannungsausgang (Vout) abhängen. Die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) ist im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens. Das Potenzial eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) abhängt, wird durch einen Komparator (COMP) erfasst und mit einer Referenzspannung (Ref) verglichen. Dieser erzeugt ein Komparatorausgangssignal (Cs). Die Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im Zustand („AN“) befindet wird auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens verlängert. Die Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im Zustand („AUS“) befindet wird auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens verlängert. Eine Offsetspannung (Voff) wird in Abhängigkeit von dem Schaltsignal (SS1) zwischen dem Potenzial am Spannungsausgang (Vout) und dem internen Spannungssignal (Vi) zur Erzeugung dieses internen Spannungssignals (Vi) erzeugt.The invention relates to a method for DC-DC converter control with a voltage input (Vin) and a voltage output (Vout) according to a constant-on or constant-off-time method, which has at least one switch (S1) for converting the voltage and wherein the times the periodic opening and closing of the switch (S1) by means of a switching signal (SS1). depend on the potential profile at its voltage output (Vout). The duration (TE) of the on-time (TE) is constant in the case of a constant-on-time method or the duration (TA) of the off-time (TA) in the case of a constant-off-time method. The potential of an internal voltage signal (Vi) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (Vout) is detected by a comparator (COMP) and compared with a reference voltage (Ref). This generates a comparator output signal (Cs). The time in which the comparator output signal (Cs) is in the state ("ON") is extended to a minimum time for generating the switching signal (SS1) in the case of a constant on-time method. The time in which the comparator output signal (Cs) is in the state ("OFF") is extended to a minimum time for generating the switching signal (SS1) in the case of a constant-off-time method. An offset voltage (Voff) is generated in response to the switching signal (SS1) between the potential at the voltage output (Vout) and the internal voltage signal (Vi) to produce this internal voltage signal (Vi).

Description

Einleitung introduction

Die Erfindung betrifft einen Gleichspannungsabwärtswandler und ist auch für andere Architekturen verwendbar, bei denen die Einschaltdauer oder Ausschaltdauer eines Schalters konstant ist und die jeweils andere Größe in Abhängigkeit von dem Potenzial an einem Spannungsausgang geregelt wird. Bei der Erfindung handelt es sich von der Grundkonstruktion her um einen Gleichspannungswandler, der einen Constant-On-Time Regler umfasst. Die Aus-Zeit wird bei diesem Spannungsreglertyp angepasst und durch eine Regelschleife in der Art nachgeregelt, sodass sich die gewünschte Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) des Gleichspannungswandlers einstellt. Die Ein-Zeit zu der der Schalter (S1) eingeschaltet ist, also geschlossen ist, ist dabei konstant. Daher der englische Name Konstant-Ein-Zeit-Regler. Selbstverständlich kann dieses Prinzip aus dem Stand der Technik auch für Spannungsregler mit einer konstanten Aus-Zeit und einer geregelten Ein-Zeit verwendet werden. Die entsprechende Bezeichnung ist Konstant-Aus-Zeit-Regler. Die folgende Beschreibung der Erfindung beschreibt zur Vereinfachung der Beschreibung zwar einen DC-DC Spannungsregler mit einer Grundstruktur, die einen Spannungsregler mit konstanter Ein-Zeit umfasst, die Erfindung bezieht sich jedoch auf beider Arten von Spannungsreglern. Spannungsregler mit konstanter Aus-Zeit sind also von der Erfindung ebenfalls umfasst. Solche Spannungsregler werden auch als Puls-Frequenz-Regler oder Puls-Frequenzwandler oder PFM-Regler bezeichnet. The invention relates to a DC buck converter and is also applicable to other architectures in which the ON time or OFF duration of a switch is constant and the other variable is regulated as a function of the potential at a voltage output. In the invention, the basic construction is a DC-DC converter comprising a constant-on-time regulator. The off-time is adjusted in this type of voltage regulator and readjusted by a control loop in the way, so that the desired output voltage at the voltage output (V out ) sets the DC-DC converter. The on-time to which the switch (S 1 ) is turned on, that is closed, is constant. Hence the English name Constant-On-Time-Regulator. Of course, this principle of the prior art can also be used for voltage regulators with a constant off-time and a controlled on-time. The corresponding designation is Constant-Off-Time-Regulator. Although the following description of the invention describes a DC-DC voltage regulator having a basic structure including a constant on-time voltage regulator for convenience of description, the invention relates to both types of voltage regulators. Voltage regulators with constant off-time are therefore also included in the invention. Such voltage regulators are also referred to as pulse-frequency controllers or pulse-frequency converters or PFM controllers.

Ein solcher Spannungsregler aus dem Stand der Technik ist in 1 dargestellt. Die Eingangsspannung am Spannungseingang (Vin) des Spannungsreglers wird durch einen ersten Schalter (S1) periodisch mit einem Zwischenknoten (Z1) elektrisch in Anhängigkeit von einem Schaltsignal (SS1) verbunden bzw. von diesem Zwischenknoten (Z1) getrennt. Dies geschieht mit einer zeitlichen Schaltperiode (Tp). Während der Dauer einer Zeitperiode (Tp) ist der erste Schalter (S1) für die Dauer einer Ein-Zeit (TE) geschlossen und für die Dauer einer Aus-Zeit (TA) geöffnet. Die zeitliche Summe aus Ein-Zeit (TE) und Aus-Zeit (TA) ergibt bei Vernachlässigung der Schaltflanken die Schaltperiode (TP). Dem Fachmann ist offenbar, dass die Verwendung von Halbleiterschaltern wie beispielsweise MOS-Transistoren, als erster Schalter (S1) besonders vorteilhaft ist. Aus dem Zwischenknoten (Z1) fließt ein Spulenstrom (IL) durch eine Drosselspule (L1), die den Zwischenknoten (Z1) mit dem Spannungsausgang (Vout) verbindet. Eine Speicherkapazität (C1) stabilisiert die Spannung am Spannungsausgang (Vout). Diese Speicherkapazität (C1) ist mit einem ersten Anschluss über einen Widerstand (RESR) mit dem Spannungsausgang (Vout) verbunden. Der zweite Anschluss der Speicherkapazität (C1) ist mit einem Bezugspotenzial verbunden. Der Widerstand (RESR) ist für die Stabilität der Schaltung erforderlich. Dieser Widerstand (RESR) aus dem Stand der Technik führt zu einem überlagerten Dreieckssignal, das dem zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) überlagert ist. Hier sei beispielshaft auf die US 8 698 469 B1 verwiesen. Die Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist im Stand der Technik gleich dem internen Spannungssignal (Vi), das erfindungsgemäß von diesem abgetrennt werden wird. Ein Komparator (COMP) vergleicht dieses interne Spannungssignal (Vi) mit einer Referenzspannung (Ref) und bildet das zugehörige Komparatorausgangssignal (Cs), das vorzugsweise wertdiskret mit typischerweise zwei möglichen Ausgangszuständen ist. Eine Pulsverlängerungseinheit (PV) formt aus einer Flanke die entweder steigend oder fallend ist (je nach Spannungsreglertyp) einen Puls mit einer zeitlichen Mindestlänge auf ihrem Ausgangssignal, dem Schaltsignal (SS1). Durch diese zeitliche Mindestlänge wird die konstante Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Reglers, bzw. die konstante Aus-Zeit (TA) im Falle eines dazu alternativen Konstant-Aus-Zeit-Reglers festgelegt. Such a voltage regulator of the prior art is in 1 shown. The input voltage at the voltage input (V in ) of the voltage regulator is periodically electrically connected to an intermediate node (Z 1 ) by a first switch (S 1 ) in response to a switching signal (SS 1 ) or disconnected from this intermediate node (Z 1 ). This happens with a time switching period (T p ). During the duration of a time period (T p ), the first switch (S 1 ) is closed for the duration of an on-time (T E ) and open for the duration of an off-time (T A ). The time sum of on-time (T E ) and off-time (T A ) results in neglecting the switching edges, the switching period (T P ). The skilled person is apparent that the use of semiconductor switches such as MOS transistors, as the first switch (S 1 ) is particularly advantageous. From the intermediate node (Z 1 ) flows a coil current (I L ) through a choke coil (L 1 ), which connects the intermediate node (Z 1 ) to the voltage output (V out ). A storage capacity (C 1 ) stabilizes the voltage at the voltage output (V out ). This storage capacity (C 1 ) is connected to a first terminal via a resistor (R ESR ) to the voltage output (V out ). The second terminal of the storage capacitor (C 1 ) is connected to a reference potential. The resistor (R ESR ) is required for circuit stability. This resistor (R ESR ) from the prior art leads to a superimposed triangular signal, which is superimposed on the temporal potential curve at the voltage output (V out ). Here is an example of the US 8,698,469 B1 directed. The voltage at the voltage output (V out ) is in the prior art equal to the internal voltage signal (V i ), which will be separated according to the invention from this. A comparator (COMP) compares this internal voltage signal (V i ) with a reference voltage (Ref) and forms the associated comparator output signal (C s ), which is preferably value-discrete with typically two possible output states. A pulse extension unit (PV) forms a pulse with a minimum time length on its output signal, the switching signal (SS 1 ) from an edge that is either rising or falling (depending on the voltage regulator type). By this minimum time length, the constant on-time (T E ) in the case of a constant-on-time controller, or the constant off-time (T A ) is set in the case of an alternative constant-off-time controller.

Die einfachste Methode besteht somit zwar aus einer Messung der Ausgangsspannung als Stellgröße des Spannungsreglers und einer Nachregelung der Aus-Zeit (Konstant-Ein-Zeit-Regler), ein Problem ist jedoch der Widerstand (RESR) (ESR = equivalent series resistance = äquivalenter Serienwiderstand) vor der Speicherkapazität (C1) Kondensator, weil das System sonst keine Information über den elektrischen Spulenstrom (IL) durch die Drosselspule (L1) hat. Die Funktion des ESR-Widerstands (RESR) ist es, das Regelverhalten zu optimieren. Although the simplest method thus consists of a measurement of the output voltage as the manipulated variable of the voltage regulator and a readjustment of the off-time (constant on-time regulator), a problem is the resistance (R ESR ) (ESR = equivalent series resistance = equivalent Series resistor) before the storage capacitor (C 1 ) capacitor, because otherwise the system has no information about the electrical coil current (I L ) through the choke coil (L 1 ). The function of the ESR resistor (R ESR ) is to optimize the control behavior.

Diese Verwendung des Widerstands (RESR), wie im Stand der Technik üblich, hat zwei Nachteile:

  • 1. Auf der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) entsteht ein dem konstanten Spannungspegel überlagertes periodisches Dreieckssignal, das durch den über den Widerstand (RESR) abfallenden Lade- und Entladestrom der Speicherkapazität (C1) hervorgerufen wird. Dieses Dreieckssignal entsteht aufgrund der durch die Drosselspule erzwungenen Stromkonstanz und der Integration durch die Speicherkapazität (C1). Bei einer Zustandsänderung des Schaltsignals (SS1) von „AN“ nach „AUS“ und umgekehrt wechselt auch die Steigung dieses überlagerten Dreieckssignals.
  • 2. Der Widerstand (RESR) ist zunächst der parasitische Zuleitungswiderstand der Speicherkapazität (C1), der relativ undefiniert ist. Daher wird oft ein überdimensionierter zusätzlicher ESR-Widerstand (RESR) in Serie zum Kondensator eingebaut. Um den Ausgangswiderstand des Systems gering zu halten, werden kleine Widerstandswerte bevorzugt. Ein 20mOhm Widerstand (RESR) ist aber erfahrungsgemäß relativ teuer.
This use of the resistor (R ESR ), as is common in the art, has two disadvantages:
  • 1. On the output voltage at the voltage output (V out ) results in a constant voltage level superimposed periodic triangular signal, which is caused by the across the resistor (R ESR ) falling charge and discharge current of the storage capacity (C 1 ). This triangular signal is due to the forced by the choke coil current constancy and integration by the storage capacity (C 1 ). When the switching signal (SS 1 ) changes from "ON" to "OFF" and vice versa, the slope of this superimposed triangular signal also changes.
  • 2. The resistance (R ESR ) is initially the parasitic lead resistance of the storage capacitance (C 1 ), which is relatively undefined. Therefore, an oversized additional ESR resistor (R ESR ) is often installed in series with the capacitor. To keep the output resistance of the system low, small values of resistance are preferred. However, experience has shown that a 20mOhm resistor (R ESR ) is relatively expensive.

Aus der US 2013 0 099 761 A1 ist bereits ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltnetzteils (SMPS) bekannt, das den Widerstand (RESR) umgeht und das folgende Schritte umfasst: Das Ausgangssignal des Schaltnetzteils wird durch ein erstes Kontrollsignal und ein zweites Kontrollsignal geregelt. Ein Stromrampensignal wird entsprechend dem ersten Kontrollsignal und dem zweiten Kontrollsignal erzeugt. Dieses Stromrampensignal wird in ein Spannungsrampensignal durch ein Widerstandsmodul gewandelt. Das erste Kontrollsignal und das zweite Kontrollsignal werden in Abhängigkeit vom Spannungsrampensignal und in Abhängigkeit eines Rückkopplungssignals vom Ausgang des Schaltnetzteils entsprechend dem Verfahren der US 2013 0 099 761 A1 nachgeregelt. Dabei umfasst das Widerstandsmodul einen Rückkoppelschaltkreis, der einen Spannungsteiler mit zwei Widerständen umfasst. Das Spannungsrampensignal wird durch Änderung der Widerstandswerte der beiden Widerstände gemäß der US 2013 0 099 761 A1 angepasst. Gleichzeitig offenbart die US 2013 0 099 761 A1 eine entsprechende Vorrichtung. From the US 2013 0 099 761 A1 A method for controlling a switched-mode power supply (SMPS) is already known, which bypasses the resistor (R ESR ) and comprises the following steps: The output signal of the switched-mode power supply is regulated by a first control signal and a second control signal. A current ramp signal is generated according to the first control signal and the second control signal. This current ramp signal is converted to a voltage ramp signal by a resistor module. The first control signal and the second control signal are in response to the voltage ramp signal and in response to a feedback signal from the output of the switching power supply according to the method of US 2013 0 099 761 A1 readjusted. In this case, the resistance module comprises a feedback circuit, which comprises a voltage divider with two resistors. The voltage ramp signal is obtained by changing the resistance values of the two resistors in accordance with US 2013 0 099 761 A1 customized. At the same time reveals the US 2013 0 099 761 A1 a corresponding device.

Die technische Lehre der US 2013 0 099 761 A1 ermöglicht jedoch nur einen Betrieb in einem Quadranten. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Vorrichtung nur im Constant-Off oder Constant-On-Time-Modus betrieben werden kann. Die Vorrichtung der US 2013 0 099 761 A1 ist daher entweder nicht in der Lage einen 100% Duty-Cycle zu liefern oder einen 0%Duty-Cycle zu liefern. Die erzeugte Stromrampe der US 2013 0 099 761 A1 hat immer ein Vorzeichen. Ihr Mittelwert ist daher von 0A verschieden. (Siehe 6A und 6b der US 2013 0 099 761 A1 ) Damit ergibt sich gemäß der technischen Lehre der US 2013 0 099 761 A1 ein von 0A abweichender Mittelwert und damit ein nicht verschwindender Regelfehler (Nachteil 1 der US 2013 0 099 761 A1 ). Des Weiteren beinhaltet der in der 7 der US 2013 0 099 761 A1 vorgeschlagene Rampengenerator einen Operationsverstärker, der immer einen Offset aufweist, der auch zu einem Regelfehler führt (Nachteil 2 der US 2013 0 099 761 A1 ). Durch die Verwendung des Operationsverstärkers ist der in der US 2013 0 099 761 A1 vorgeschlagene Rampengenerator langsam (Nachteil 3 der US 2013 0 099 761 A1 ). Damit weist die Regelung die in der US 2013 0 099 761 A1 vorgeschlagen wird, nur eine begrenzte Dynamik auf. Die erforderliche Genauigkeit führt zu einer Vergrößerung des Flächenbedarfs bei der Integration in eine mikroelektronische Schaltung (Nachteil 4 der US 2013 0 099 761 A1 ). Die geforderte Schnelligkeit muss durch eine erhöhte Stromaufnahme kompensiert werden. Darüber hinaus ist der erwähnte Spannungsteiler (Widerstände mit  Bezugszeichen R1 und R2 der US 2013 0 099 761 A1 ) ist darüber hinaus mit parasitären Kapazitäten belegt, die das Regelprinzip signifikant stören und den Regler massiv verlangsamen (Nachteil 5 der US 2013 0 099 761 A1 ). Daher wird beispielsweise u.a. der ideale Kurvenverlauf der Kurven in den 6A und 6B der US 2013 0 099 761 A1 in der Realität nicht erreicht. Es wurde daher erkannt, dass die technische Lehre der US 2013 0 099 761 A1 zu einer integrierten Schaltung mit einer größeren Chipfläche und einer erhöhten Stromaufnahme führen würde. The technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 however, only allows operation in one quadrant. This in turn means that the device can only be operated in Constant-Off or Constant-On-Time mode. The device of US 2013 0 099 761 A1 is therefore either unable to deliver a 100% duty cycle or deliver a 0% duty cycle. The generated current ramp of the US 2013 0 099 761 A1 always has a sign. Their mean value is therefore different from 0A. (Please refer 6A and 6b of the US 2013 0 099 761 A1 ) This results in accordance with the technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 a deviating from 0A mean and thus a non - vanishing control error (disadvantage of the 1 US 2013 0 099 761 A1 ). Furthermore, the included in the 7 of the US 2013 0 099 761 A1 proposed ramp generator an operational amplifier, which always has an offset, which also leads to a control error (disadvantage of the 2 US 2013 0 099 761 A1 ). By using the operational amplifier is in the US 2013 0 099 761 A1 proposed ramp generator slowly (disadvantage 3 of US 2013 0 099 761 A1 ). Thus, the regulation in the US 2013 0 099 761 A1 proposed only limited dynamics. The required accuracy leads to an increase in the area required for integration into a microelectronic circuit (disadvantage 4 of the US 2013 0 099 761 A1 ). The required speed must be compensated by an increased current consumption. In addition, the mentioned voltage divider (resistors with reference symbols R1 and R2 of the US 2013 0 099 761 A1 ) is also occupied with parasitic capacitances that significantly disrupt the control principle and slow down the controller massively (disadvantage of the 5 US 2013 0 099 761 A1 ). Therefore, for example, the ideal curve of the curves in the 6A and 6B of the US 2013 0 099 761 A1 not reached in reality. It was therefore recognized that the technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 would lead to an integrated circuit with a larger chip area and an increased power consumption.

Aus der IEEE Veröffentlichung von C. C. CHUANG et. al. „A Buck Converter Using Accurate Synthetic Ripple Hysteresis Control Scheme“ IEEE PEDS 2011, Singapore, 5–8-December 2011 (im Folgenden nur kurz IEEE Veröffentlichung genannt) ist ebenfalls ein Gleichspannungswandler mit Current-Mode-Regelung bekannt. In deren 7 wird ein synthetischer Ripple-Spannung-Erzeugungsschaltkreis offenbart, der zum einen die Schaltspannung am Spannungsquellenseitigen Anschluss der Drossel (Bezugszeichen L der 7 der IEEE Veröffentlichung) über einen Spannungsteiler (Bezugszeichen Rid und R0 der 7 der IEEE Veröffentlichung) erfasst und zum anderen die Ausgangsspannung (Bezugszeichen Vout der 7 der IEEE Veröffentlichung) erfasst und in einem Operationsverstärker (Bezugszeichen Aid der 7 der IEEE Veröffentlichung) vergleicht und mit dem Ausgangssignal einen Schalttransistor zum Zu- und Wegschalten einer Stromquelle (Bezugszeichen Ib der 7 der IEEE Veröffentlichung) steuert. Ziel dieses Schaltkreises ist eine Kontrolle der auftretenden Regelhysterese solcher Spannungsregler. Zusammen mit einer Umladekapazität (Bezugszeichen CSRM der 7 der IEEE Veröffentlichung) wird durch das Zu- und Wegschalten der Stromquelle der gewünschte Spannungsripple auf dem internen Messknoten (Bezugszeichen Vsense der 7 der IEEE Veröffentlichung) erzeugt. Diese Schaltung hat den Nachteil, dass sie eine direkte Anzapfung der Ausgangsseite benötigt, was die Verwendung einer Hochspannungsschaltungstechnik erfordert, wenn beispielsweise Spannungen, wie sie in Automobilen notwendig sind, geregelt werden sollen. Wie der 11 der IEEE Veröffentlichung zu entnehmen ist, wird der dermaßen generierte Ripple nicht genutzt, um die Ausgangsspannung frei von den ESR bedingten sägezahnförmigen Signalen zu bekommen, sondern ausschließlich zur Hysterese-Optimierung. Die in der IEEE Veröffentlichung offenbarte Technik löst daher das Problem nicht, vielmehr bleibt das zu lösende Problem (siehe 11 der IEEE Veröffentlichung) erhalten. Das ESR Problem wird im Übrigen im Text der IEEE Veröffentlichung nicht erwähnt. Auch handelt es sich, wie bereits erwähnt, um eine Current-Mode-Regelung und nicht um einen Constant-On-Time-Regler. Die verwendete Operationsverstärkerschaltung (sieh 8 der IEEE Veröffentlichung) ist relativ langsam und stromverbrauchend und benötigt daher eine zu große Chipfläche. From the IEEE publication by C.C. CHUANG et. al. "A Buck Converter Using Accurate Synthetic Ripple Hysteresis Control Scheme" IEEE PEDS 2011, Singapore, 5-8-December 2011 (hereafter referred to as IEEE publication for short) is also known as a DC-DC converter with current-mode control. In whose 7 a synthetic ripple voltage generating circuit is disclosed which, on the one hand, the switching voltage at the voltage source side terminal of the throttle (reference L of the 7 IEEE Publication) via a voltage divider (reference R id and R 0 of 7 the IEEE publication) and, on the other hand, the output voltage (reference V out of 7 IEEE Publication) and in an operational amplifier (reference numeral A id der 7 the IEEE publication) compares and with the output signal a switching transistor for connecting and disconnecting a power source (reference I b of 7 IEEE publication). The aim of this circuit is to control the occurring control hysteresis such voltage regulator. Together with a Umladekapazität (reference character C SRM the 7 IEEE Publication) is by connecting and disconnecting the power source, the desired voltage ripple on the internal measuring node (reference V sense of 7 the IEEE publication). This circuit has the disadvantage of requiring a direct tapping of the output side, which requires the use of high voltage circuitry, for example, when controlling voltages such as are required in automobiles. Again 11 According to the IEEE publication, the ripple generated in this way is not used to obtain the output voltage free of the ESR-related sawtooth-shaped signals, but exclusively for hysteresis optimization. The technique disclosed in the IEEE publication therefore does not solve the problem, but rather the problem to be solved remains (see 11 IEEE publication). Incidentally, the ESR problem is not mentioned in the text of the IEEE publication. It is also, as already mentioned, to a current-mode control and not a constant-on-time regulator. The operational amplifier circuit used (see 8th IEEE publication) is relatively slow and power consuming and therefore requires too much chip area.

Auch in der Zusammenschau lösen sowohl die IEEE Veröffentlichung als auch die US 2013 0 099 761 A1 das Problem nicht, da beide Schriften die Verwendung eines Operationsverstärkers erfordern. Die US 2013 0 099 761 A1 benötigt diesen für die Erzeugung der Stromrampe (Bezugszeichen Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ). Die IEEE Veröffentlichung benötigt diesen (Bezugszeichen (Aid) der IEEE Veröffentlichung in deren 7), um die Ausgangsspannung der Halbbrücke mir der Spannung hinter der Drossel (Bezugszeichen L und DCR der IEEE Veröffentlichung in deren 7) vergleichen zu können. Also in the synopsis solve both the IEEE publication as well as the US 2013 0 099 761 A1 the problem is not because both fonts require the use of an operational amplifier. The US 2013 0 099 761 A1 requires this for the generation of the current ramp (reference I ramp the US 2013 0 099 761 A1 ). The IEEE publication requires this (reference number (A id ) of the IEEE publication in their 7 ) to the output voltage of the half-bridge with the voltage behind the choke (reference L and DCR of the IEEE publication in their 7 ) to compare.

Aufgabe der Erfindung Object of the invention

Ziel ist es, den Ausgangsripple und den zusätzlichen ESR-Widerstand (RESR) ohne die Nachteile aus dem Stand der Technik (z.B. die fünf Nachteile der US 2013 0 099 761 A1 und aus der IEEE Veröffentlichung) zu vermeiden. Der ESR-Widerstand (RESR) würde ansonsten durch seine Streuung stören oder die Regelung zu langsam und zu groß sein. Die Notwendigkeit des Mindestwiderstands (RESR) der externen Speicherkapazität (C1) soll beseitigt werden, wodurch Keramikkondensatoren verwendet werden können. Außerdem muss eine ausreichende Regelgeschwindigkeit ermöglicht werden. The aim is to eliminate the output ripple and the additional ESR resistor (R ESR ) without the disadvantages of the prior art (eg the five disadvantages of the US 2013 0 099 761 A1 and from the IEEE publication). The ESR resistor (R ESR ) would otherwise interfere with its dispersion or the control would be too slow and too large. The need for the minimum resistance (R ESR ) of the external storage capacity (C 1 ) is to be eliminated, whereby ceramic capacitors can be used. In addition, a sufficient control speed must be made possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a method according to claim 1.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Ein grundlegender Gedanke der Erfindung ist es, ähnlich wie in der US 2013 0 099 761 A1 aus dem Stand der Technik den ESR-Widerstand (RESR) wirkungsmäßig an einer anderen Stelle im Regelkreis einzubauen und so das überlagerte Dreieckssignal auf dem Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) durch den Lade- und Entladestrom der Speicherkapazität (C1) zu vermeiden. A basic idea of the invention is similar to that in the US 2013 0 099 761 A1 From the prior art, the ESR resistor (R ESR ) operatively installed at another point in the control circuit and so to avoid the superimposed triangular signal on the potential of the voltage output (V out ) by the charging and discharging of the storage capacity (C 1 ).

Aus der US 8 698 469 B1 ist ein Verfahren bekannt, dessen Idee es ist, den ESR-Widerstand durch geeignete Filteralgorithmen mittels eines aufwendigen digitalisierten Berechnungsverfahrens zu emulieren und die Ausgangsspannung zu messen und für die Berechnung mittels eines ADCs zu digitalisieren. Hierbei wird der Referenzwert geändert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber wesentlich kompakter hergestellt werden ohne dass der Referenzwert, erfindungsgemäß eine Referenzspannung (Ref), geändert wird. From the US 8,698,469 B1 a method is known whose idea is to emulate the ESR resistance by means of suitable filter algorithms by means of a complicated digitized calculation method and to measure the output voltage and to digitize it for the calculation by means of an ADC. Here, the reference value is changed. However, the device according to the invention can be made substantially more compact without the reference value, according to the invention a reference voltage (Ref), is changed.

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Regelung eines Gleichspannungswandlers nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder alternativ nach einem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, die typischerweise zeitlich parallel oder quasiparallel in beliebiger Reihenfolge und schneller Abfolge zyklisch ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst als ersten Schritt das periodisch wiederkehrende Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen einem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1). Dieses Öffnen und Schließen des ersten Schalters (S1) wird dabei mittels eines vorzugsweise wertdiskreten, zeitkontinuierlichen oder zeitdiskreten Schaltsignals (SS1) mit einer Schaltperiode (TP) gesteuert. Die Schaltperiode (TP) ist dabei in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) an ist und der erste Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) aus ist und der erste Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt. Die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) ist im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Reglers dabei konstant. Demgegenüber ist stattdessen die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) ist im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Reglers konstant. The invention relates to a method and a corresponding device for controlling a DC-DC converter according to a constant-on-time method or alternatively according to a constant-off-time method. The method comprises a plurality of steps, which are typically carried out in a time-parallel or quasi-parallel manner in any order and fast sequence cyclically. As a first step, the device according to the invention comprises the periodically recurring closing and opening of a first switch (S 1 ) between a voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ). This opening and closing of the first switch (S 1 ) is controlled by means of a preferably discrete-value, time-continuous or time-discrete switching signal (SS 1 ) with a switching period (T P ). The switching period (TP) is in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) is on and the first switch (S 1 ) is closed, and a subsequent off-time (T A ), in the switch signal (SS 1 ) is off and the first switch (S 1 ) is open, split. The duration (T E ) of the on-time (T E ) is constant in the case of a constant on-time controller. In contrast, instead, the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time regulator.

Als zweiten Schritt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout). Ein weiterer Schritt betrifft das Speichern und/oder die Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine Speicherkapazität (C1) hinein bzw. aus dieser heraus. Aus dem elektrischen Potenzial wird ein internes Spannungssignal (Vi) erzeugt, dessen Spannung oder zumindest dessen Wert von dem potenzial am Spannungsausgang (Vout) abhängt. Dies geschieht erfindungsgemäß durch einen kapazitiv/ohmschen Spannungsteiler (Ci1, Ci2, R1, R2) aus einem ersten Kondensator (Ci1), einem zweiten Kondensator (Ci2), einem ersten Spannungsteilerwiderstand (R1) und einem zweiten Spannungsteilerwiderstand (R2). Die Verwendung von Spannungsteilerwiderständen (R1, R2) ist zwar aus der US 2013 0 099 761 A1 bekannt. Die Verwendung eines parallelen kapazitiven Spannungsteilers ist aber nicht vorbekannt, da das Regelverfahren der US 2013 0 099 761 A1 mit einem sägezahnförmigen Strom (Bezugszeichen Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) arbeitet. Ein solcher kapazitiver Spannungsteiler würde daher zu einer Verformung des zeitlichen Verlaufs der Rampe führen. Ein kapazitiver Belag des internen Spannungssignals (Vi) wird in der technischen Lehre der US 2013 0 099 761 A1 gerade aus diesem Grund vermieden. Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass es sinnvoll ist, einen solchen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) parallel zum ohmschen Spannungsteiler (R1, R2) im Gegensatz zur US 2013 0 099 761 A1 vorzusehen, um schnelle Transienten auf der Ausgangsspannung (Vout) nachregeln zu können. Die Verwendung dieses kapazitiven Spannungsteilers ist also ein wesentlicher Schritt, um Nachteil 5 der US 2013 0 099 761 A1 zu beheben. Dies hat aber dann zur Folge, dass die Erzeugung des sägezahnförmigen Spannungssignals zur Ripple-Emulation nicht mehr, wie in der US 2013 0 099 761 A1 , durch einen sägezahnförmigen Strom (Bezugszeichen Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) wie in der US 2013 0 099 761 A1 erfolgen kann, sondern anders gelöst werden muss. Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke ist es daher, eine beispielsweise aus der IEEE Veröffentlichung bekannte Stromrampenerzeugung für einen Regelkreis in einem Schaltnetzteil zu verwenden, wobei der kapazitive Spannungsteiler (Ci1, Ci2) die Rolle der Integrationskapazität (Bezugszeichen CSRM der IEEE-Veröffentlichung) übernimmt. Erst durch die Verwendung dieses kapazitiven Spannungsteilers an Stelle einer einfachen Integrationskapazität (Bezugszeichen CSRM der IEEE-Veröffentlichung) und des anderen Verfahrens der IEEE-Veröffentlichung zur Erzeugung der Spannungs-Ripple auf dem internen Spannungssignal (Vi) in Kombination mit dem aus der US 2013 0 099 761 A1 bekannten Ripple Emulationsverfahren wird der Nachteil 5 der US 2013 0 099 761 A1 eliminiert. Eine Messvorrichtung erfasst nun das Potenzial des so erzeugten internen Spannungssignals (Vi) oder dessen Wert. Eine Vergleichsvorrichtung vergleicht den Wert des internen Spannungssignals (Vi) mit einem Schwellwert (Ref). Im Falle eines Spannungswertes kann beispielsweise ein Komparator (COMP) das Potenzial auf der internen Spannungsleitung (Vi) mit einer Referenzspannung (Ref) als Referenzwert vergleichen. Die Vergleichsvorrichtung bzw. der Komparator (COMP) erzeugt als Ergebnissignal ein Komparatorausgangssignal (Cs), das den Wert „An“ oder „Aus“ haben kann. Zwar könnte man mit diesem Signal bereits den ersten Schalter (S1) ansteuern. Es käme dann aber zu sehr kurzen Pulsen, die damit ein sehr breites Signalspektrum aufweisen würden und in der Regel aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit nicht erwünscht sind. Daher wird in einem weiteren Schritt die Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im Zustand „An“ befindet auf eine Mindestzeit durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) verlängert. Dabei erzeugt die Pulsverlängerungseinheit (PV) das Schaltsignal (SS1), das den ersten Schalter (S1) steuert. Auch bei diesem Schaltsignal (SS1) handelt es sich vorzugsweise um ein wertdiskretes Signal mit zwei Zuständen, von denen ein erster „AN“-Zustand den ersten Schalter (S1) schließt und der zweite „AUS“-Zustand den ersten Schalter (S1) öffnet. As a second step, the inventive method comprises the smoothing of the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ). A further step concerns the storage and / or the delivery of a charge quantity from the voltage output (V out ) into or out of a storage capacity (C 1 ). From the electrical potential, an internal voltage signal (V i ) is generated whose voltage or at least its value depends on the potential at the voltage output (V out ). This is done according to the invention by a capacitive / resistive voltage divider (C i1 , C i2 , R 1 , R 2 ) of a first capacitor (C i1 ), a second capacitor (C i2 ), a first voltage divider resistor (R 1 ) and a second voltage divider resistor (R 2 ). The use of voltage divider resistors (R 1 , R 2 ) is indeed from the US 2013 0 099 761 A1 known. The use of a parallel capacitive voltage divider is not previously known, since the control method of US 2013 0 099 761 A1 with a sawtooth-shaped current (reference Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) is working. Such a capacitive voltage divider would therefore lead to a deformation of the time course of the ramp. A capacitive coating of the internal voltage signal (V i ) is in the technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 just for that reason avoided. According to the invention, it has now been recognized that it makes sense to have such a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) parallel to the ohmic voltage divider (R 1 , R 2 ) in contrast to US 2013 0 099 761 A1 be provided to readjust fast transients on the output voltage (V out ) can. The use of this capacitive voltage divider is thus an essential step to disadvantage 5 of US 2013 0 099 761 A1 to fix. However, this has the consequence that the generation of the sawtooth-shaped voltage signal for ripple emulation no longer, as in the US 2013 0 099 761 A1 by a sawtooth current (reference Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) like in the US 2013 0 099 761 A1 can be done, but must be solved differently. A further inventive concept is therefore to use a current ramp generation known for example from the IEEE publication for a control loop in a switched mode power supply, the capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) assuming the role of integration capacity (reference number C SRM of the IEEE publication) , Only through the use of this capacitive voltage divider instead of a simple integration capacity (reference number C SRM of the IEEE publication) and the other method of the IEEE publication for generating the voltage ripple on the internal voltage signal (Vi) in combination with that of US 2013 0 099 761 A1 known ripple emulation method is the disadvantage of the 5 US 2013 0 099 761 A1 eliminated. A measuring device now detects the potential of the internal voltage signal thus generated (V i), or its value. A comparator compares the value of the internal voltage signal (V i ) with a threshold value (Ref). In the case of a voltage value, for example, a comparator (COMP) can compare the potential on the internal voltage line (V i ) with a reference voltage (Ref) as the reference value. The comparison device or the comparator (COMP) generates as a result signal a comparator output signal (C s ), which may have the value "on" or "off". Although one could already control the first switch (S 1 ) with this signal. But then it would come to very short pulses, which would thus have a very broad signal spectrum and are generally not desirable for reasons of electromagnetic compatibility. Therefore, in a further step, the time in which the comparator output signal (Cs) is in the "on" state is extended to a minimum time by a pulse extension unit (PV). In this case, the pulse extension unit (PV) generates the switching signal (SS 1 ), which controls the first switch (S 1 ). This switching signal (SS 1 ) is also preferably a discrete-value signal with two states, of which a first "ON" state closes the first switch (S 1 ) and the second "OFF" state closes the first switch (S 1 ) opens.

Nun wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine zusätzliche Vorrichtung (I1, Is) das oben erwähnte Dreieckssignal als Spannungsdreieckssignal bzw. Wertdreieckssignal auf das interne Spannungssignal (Vi) aufaddiert, das die Wirkung des Widerstandes (RESR) emuliert. Dadurch wird die Erzeugung dieses überlagernden Dreieckssignals auf der Ausgangsspannung des Spannungsausgangs (Vout) wie bei der US 2013 0 099 761 A1 vermieden. Die Erzeugung eines zeitlichen Spannungsdreieckssignals im zeitlichen Potenzialverlauf oder die Erzeugung eines zeitlichen Wertdreieckssignals im zeitlichen Werteverlauf des internen Spannungssignals (Vi) wird somit durch Addition dieses zusätzlichen Spannungsdreieckssignals bzw. Wertdreieckssignals zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1) ausführt. Hierbei dient der besagte Spannungsteiler (Ci1, Ci2) als Integrationskapazität für die steuerbaren Konstantstromquellen (I1, Is) zur Erzeugung des besagten Spannungsdreieckssignals bzw. Wertdreieckssignals. Now, in the method according to the invention by an additional device (I 1 , I s ), the above-mentioned triangular signal as voltage triangular signal or value triangular signal to the internal voltage signal (V i ) is added, which emulates the effect of the resistor (R ESR ). As a result, the generation of this superimposed triangular signal on the output voltage of the voltage output (V out ) as in the US 2013 0 099 761 A1 avoided. The generation of a temporal voltage triangle signal in the temporal potential curve or the generation of a time value triangle signal in the temporal value curve of the internal voltage signal (V i ) is thus carried out by adding this additional voltage triangular signal or value triangular signal time-synchronous to the opening and / or closing of the first switch (S 1 ). In this case, said voltage divider (C i1 , C i2 ) serves as integration capacity for the controllable constant current sources (I 1 , I s ) for generating said voltage triangular signal or value triangular signal.

Im Gegensatz zum Stand der Technik und zwar insbesondere auch im Gegensatz zur US 2013 0 099 761 A1 wird der Knoten dieses internen Spannungssignals (Vi), der an den erwähnten kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) parallel angeschlossen ist, zur Erzeugung des überlagernden Dreieckssignals nun jedoch zusätzlich durch eine steuerbare Konstantstromquelle (IS) mit einem während des Ladevorgangs konstanten elektrischen Strom geladen bzw. mit einem während des Entladevorgangs konstanten elektrischen Strom entladen. Die Polarität des elektrischen Ausgangsstroms der Konstantstromquelle (IS) hängt dabei vom Wert des Schaltsignals (SS1), das den ersten Schalter (S1) steuert, ab. Durch diese steuerbare Konstantstromquelle (Is) wird der Effekt des überlagerten Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) nun auf dem internen Spannungssignal (Vi) nun in einer entscheidend gegenüber der US 2013 0 099 761 A1 vereinfachten Art und Weise emuliert, sodass das interne Spannungssignal nun im Gegensatz zum Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) ein sehr präzises überlagertes Dreieckssignal zusätzlich aufweist. Da hier eine sehr leicht realisierbare, sehr kompakte schaltbare Konstantstromquelle (Is) aus wenigen elektrischen Bauelementen in Kombination mit einer Ladekapazität, dem Kondensator (Ci), anstelle der Operationsverstärkerschaltung der US 2013 0 099 761 A1 verwendet werden kann, da anstelle einer Stromrampe nun ein rechteckförmiges Stromsignal verwendet werden kann, ist diese erfindungsgemäße Lösung in allen wesentlichen Punkten der Lösung der US 2013 0 099 761 A1 technisch und wirtschaftlich wesentlich überlegen. In contrast to the prior art and in particular in contrast to US 2013 0 099 761 A1 However, the node of this internal voltage signal (V i ), which is connected in parallel to said capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) for generating the superimposed triangle signal but now additionally by a controllable constant current source (I S ) with a constant during the charging process charged electrical current or discharged with a constant during the discharge electric current. The polarity of the electrical output current of the constant current source (I S ) depends on the value of the switching signal (SS 1 ), which controls the first switch (S 1 ) from. By means of this controllable constant current source (I s ), the effect of the superimposed triangular signal on the temporal potential curve at the voltage output (V out ) now on the internal voltage signal (V i ) is now decisive in comparison with FIG US 2013 0 099 761 A1 Simplified way emulated so that the internal voltage signal now in contrast to the potential curve at the voltage output (V out ) has a very precise superimposed triangular signal in addition. Here, a very easily realizable, very compact switchable constant current source (I s ) of a few electrical components in combination with a charging capacitance, the capacitor (C i ), instead of the operational amplifier circuit of US 2013 0 099 761 A1 can be used, since instead of a current ramp now a rectangular current signal can be used, this solution according to the invention in all essential points of the solution US 2013 0 099 761 A1 technically and economically much superior.

In einer anderen Ausprägung der Erfindung umfasst das Verfahren die Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des internen Spannungssignals (Vi). Dieses ist wie zuvor wieder proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout). Die Erzeugung des Ausgangsstromes (IBuf) erfolgt dabei vorzugsweise durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt. Hierdurch fließt ein Ausgangsstrom (IBuf) aus der Pufferschaltung (Buf) in den Konten des internen Spannungssignals (Vi), der von diesem Ausgangswiderstand (Ra) der Pufferschaltung (Buf) und der Spannungsdifferenz zwischen dem Potenzial am Ausgang der Pufferschaltung (Buf) und dem Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) bestimmt wird. Mit diesem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) wird ein Kondensator (Ci) geladen bzw. entladen. Damit folgt die Spannung über diesen Kondensator (Ci) tiefpassgefiltert und multipliziert mit einem durch die Pufferschaltung (Buf) vorgebbaren Faktor der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout). Um nun das überlagerte Dreieckssignal auf dem Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) zu emulieren, wird in dieser Variante der Erfindung der Kondensator (Ci) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren bipolaren Konstantstromquelle (Is) kurzzeitig geladen bzw. entladen. Deren Polarität hängt dabei in diesem Beispiel von dem Schaltsignal (SS1) ab. Um einen kontinuierlichen Anstieg oder einen kontinuierlichen Abfall des Potenzials des internen Spannungssignals zu vermeiden und die Signalqualität des Ausgangssignals zu erhalten, die für die typische Verwendung in Kraftfahrzeugen sinnvoll ist, muss der zeitliche Mittelwert der Stromsumme der in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) hineinfließenden Ströme und der aus diesem Knoten herausfließenden Ströme bei Mittelwertbildung im eingeschwungenen Zustand zu einer Spannungsänderung am Kondensator (Ci) führen, die nicht mehr als 200µV betragen darf. Natürlich können bei entsprechender Qualitätsminderung auch größere Werte wie beispielsweise 400µV, 800µV oder gar 1,6V zugelassen werden. Umgekehrt kann die Qualität gesteigert werden, wenn die Schaltung so ausgelegt wird, dass die Schwankungen kleiner als 100µV oder gar kleiner als 50µV gehalten werden. In another embodiment of the invention, the method comprises generating an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating the internal voltage signal (V i ). As before, this is again proportional to the voltage at the voltage output (V out ). The generation of the output current (I Buf ) is preferably carried out by this buffer circuit (Buf), which has an output resistance (R a ). Thereby flows an output current (I Buf ) from the buffer circuit (Buf) in the accounts of the internal voltage signal (V i ), of this output resistance (R a ) of the buffer circuit (Buf) and the voltage difference between the potential at the output of the buffer circuit (Buf ) and the potential of the internal voltage signal (V i ). This output current (I Buf) of the buffer circuit (BUF) is loaded, a capacitor (C i) or discharged. Thus, the voltage across this capacitor (C i ) low-pass filtered and multiplied by a predetermined by the buffer circuit (Buf) factor of the output voltage at the voltage output (V out ). In order to emulate the superimposed triangular signal at the potential of the voltage output (V out ), the capacitor (C i ) is briefly charged or discharged in this variant of the invention by means of the output current of a controllable bipolar constant current source (I s ). Their polarity depends in this example on the switching signal (SS 1 ). In order to avoid a continuous increase or decrease of the potential of the internal voltage signal and to obtain the signal quality of the output signal, which is useful for the typical use in motor vehicles, the time average of the current sum in the nodes of the internal voltage signal (V i ) flowing in currents and the outflowing from this node currents in averaging in the steady state to a voltage change across the capacitor (C i ) lead, which may not be more than 200μV. Of course, with a corresponding reduction in quality, larger values such as 400μV, 800μV or even 1.6V can be allowed. Conversely, the quality can be increased if the circuit is designed so that the variations are kept smaller than 100μV or even smaller than 50μV.

Auch in einer weiteren Ausprägung der Erfindung wird das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial auch hier von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) abhängt, durch einen Komparator (COMP) mit einer Referenzspannung (Ref) verglichen. Der Komparator (COMP) erzeugt als Vergleichsergebnis das Komparatorausgangssignal (Cs), das je nach Vergleichsergebnis den Wert „An“ oder „Aus“ haben kann, also vorzugsweise ein wertdiskretes binäres Signal ist. Wie zuvor verlängert eine Pulsverlängerungseinheit (PV) die Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Reglers im Zustand „An“ bzw. im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Reglers im Zustand „Aus“ befindet, auf eine Mindestzeit und erzeugt daraus das Schaltsignal (SS1). In diesem Fall erzeugt eine Pufferschaltung (Buf) einen Ausgangsstrom (IBuf) in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) hinein, das damit erzeugt wird. Das interne Spannungssignal (Vi) ist bis auf das im Folgenden beschriebene überlagerte Dreieckssignal proportional zu dem Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) gegenüber dem Bezugspotenzial. Dieser Basisverlauf des internen Spannungssignals (Vi) bildet einen ersten Spannungssignalanteil des internen Spannungssignals (Vi). Die Pufferschaltung (Buf) besitzt dabei einen Ausgangswiderstand (Ra), der von Null verschieden ist. Durch diesen Ausgangswiderstand (Ra) kann sich das interne Spannungssignal (Vi) auf einem anderen Potenzial als der Ausgang der Pufferschaltung (Buf) befinden. Dieser Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) wird nun in dieser Ausprägung der Erfindung zum Laden eines Kondensators (Ci) verwendet. Hierdurch stellt sich ein Potenzial des inneren Spannungssignals (Vi) ein, das zunächst im Wesentlichen dem Potenzial des Ausgangs der Pufferschaltung (Buf) als erster Spannungssignalanteil des internen Spannungssignals (Vi) entspricht. In a further embodiment of the invention, the potential of the internal voltage signal (V i ) whose potential depends here also on the output voltage at the voltage output (V out ) is compared by a comparator (COMP) with a reference voltage (Ref). The comparator (COMP) generates as a result of comparison the comparator output signal (C s ), which depending on the result of the comparison may have the value "on" or "off", that is to say preferably a discrete-value binary signal. As before, a pulse extension unit (PV) extends the time in which the comparator output signal (C s ) in the state "on" in the case of a constant on-time controller or in the state in the case of a constant-off-time controller. Off "is at a minimum time and generates the switching signal (SS 1 ). In this case, a buffer circuit (Buf) generates an output current (I Buf ) into the node of the internal voltage signal (V i ) generated therewith. The internal voltage signal (V i ) is proportional to the potential of the voltage output (V out ) with respect to the reference potential except for the superimposed triangular signal described below. This base curve of the internal voltage signal (V i ) forms a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ). The buffer circuit (Buf) has an output resistance (R a ) which is different from zero. Through this output resistance (R a ), the internal voltage signal (V i ) may be at a different potential than the output of the buffer circuit (Buf). This output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) is now used in this embodiment of the invention for charging a capacitor (C i ). As a result, a potential of the internal voltage signal (V i ) sets, which first substantially corresponds to the potential of the output of the buffer circuit (Buf) as the first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ).

Dieser erste Spannungssignalanteil (Vi) weist den besagten Basisverlauf auf. Typischerweise ist die Pufferschaltung (Buf) so gestaltet, dass das Potenzial seines idealen widerstandslosen Ausgangs der Pufferschaltung (Buf), also ohne Ausgangswiderstand (Ra), direkt proportional zum Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) ist. Um nun das Dreieckssignal auf der Ausgangsspannung (Vout) zu emulieren, lädt und entlädt eine steuerbare Konstantstromquelle (Is) aus einer ersten Konstantstromquelle (Is1) und einer zweiten Konstantstromquelle (Is2) diesen Kondensator (Ci) zusätzlich mittels ihres Ausgangsstromes und erzeugt so eine zusätzliche fallende bzw. steigende Spannungsrampe auf dem internen Spannungssignal (Vi) als zweiten Spannungssignalanteil. Die steuerbare erste Konstantstromquelle (Is1) wird dabei abhängig vom Schaltsignal (SS1), das ja gleichzeitig auch den ersten Schalter (S1) steuert, ein und ausgeschaltet. In dieser Variante der Erfindung wird gleichzeitig der Kondensator (Ci) von der zweiten Konstantstromquelle (Is2) mittels ihres Ausgangsstromes geladen bzw. entladen, deren Polarität ebenfalls vom Schaltsignal (SS1) abhängt. Auch hier muss dafür Sorge getragen werden, dass der zeitliche Mittelwert der Stromsumme der in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) hineinfließenden Ströme und der aus diesem Knoten herausfließenden Ströme bei Mittelwertbildung im eingeschwungenen Zustand zu einer Spannungsänderung am Kondensator (Ci) führt, die wieder nicht mehr als 200µV beträgt. Das oben hinsichtlich dieses Limits gesagte trifft auch hier zu. This first voltage signal component (V i ) has the said base profile. Typically, the buffer circuit (BUF) is designed so that the potential of its ideal resistance-free output of the buffer circuit (BUF), which excludes output resistance (R a), directly proportional to the potential of the output voltage (V out). In order to emulate the triangular signal at the output voltage (V out ), a controllable constant current source (I s ) of a first constant current source (I s1 ) and a second constant current source (I s2 ) additionally charges and discharges this capacitor (C i ) by means of its output current and thus generates an additional falling or rising voltage ramp on the internal voltage signal (V i ) as the second voltage signal component. The controllable first constant current source (I s1 ) is switched on and off depending on the switching signal (SS 1 ), which also controls the first switch (S 1 ) at the same time. In this variant of the invention, the capacitor (C i ) is simultaneously charged or discharged by the second constant current source (I s2 ) by means of its output current, the polarity of which also depends on the switching signal (SS 1 ). Here, too, care must be taken that the mean value of the current sum of the currents flowing into the nodes of the internal voltage signal (V i ) and the currents flowing out of this node leads to a voltage change at the capacitor (C i ) when the steady-state averaging occurs, again not more than 200μV. The above with regard to this limit also applies here.

In einer daraus abgeleiteten Variante der Erfindung lädt der Ausgangsstrom der ersten steuerbaren Konstantstromquelle (Is1), die abhängig vom Schaltsignal (SS1) ein- und ausgeschaltet wird, den Kondensator (Ci). Der Ausgangsstrom der zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2), die nun abhängig vom Schaltsignal (SS1) nur dann eingeschaltet wird, wenn die erste Konstantstromquelle (Is1) ausgeschaltet ist, lädt den Kondensators (Ci) und erzeugt somit einen dritten Spannungssignalanteil. Dabei kann es beispielsweise auch vorkommen, dass beide Konstantstromquellen (IS1, IS2) zeitweise gleichzeitig ausgeschaltet sind. In a variant of the invention derived therefrom, the output current of the first controllable constant current source (I s1 ), which is switched on and off depending on the switching signal (SS 1 ), charges the capacitor (C i ). The output current of the second controllable constant current source (I s2 ), which is now switched on depending on the switching signal (SS 1 ) only when the first constant current source (I s1 ) is turned off, charges the capacitor (C i ) and thus generates a third voltage signal component. It may also happen, for example, that both constant current sources (IS 1 , IS 2 ) are temporarily switched off at the same time.

Alternativ kann in einer anderen Ausprägung der Erfindung vorgesehen sein, den Kondensator (Ci) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zu laden oder zu entladen, deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt. Alternatively, it may be provided in another embodiment of the invention to charge or discharge the capacitor (C i ) by means of the output current of a controllable constant current source (I s ) whose polarity depends on the switching signal (SS 1 ).

In einer anderen Ausprägung der Erfindung wird ein Messstrom, vorzugsweise als Ausgangsstrom (IBuff) der besagten Pufferschaltung (Buf), in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) zur Erzeugung eines internen Spannungssignals (Vi) verwendet, der proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist. Dabei durchfließt der Messstrom zumindest virtuell den Ausgangswiderstand (Ra). Der Messstrom (IBuf) wird also durch eine Teilvorrichtung, nämlich die Pufferschaltung (Buf), erzeugt, die einen Kleinsignalausgangswiderstand (Ra) besitzt. Mit diesem Messstrom, nämlich den Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf), werden nun einer oder mehrere Kondensatoren (Ci1, Ci2) geladen bzw. entladen. Erfindungsgemäß werden zusätzlich diese Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt, geladen bzw. entladen, um das Dreieckssignal auf dem Potenzialverlauf des Spannungsausgangs (Vout), wie er im Stand der Technik auftritt, vorzutäuschen. In another embodiment of the invention, a measuring current, preferably as output current (I buff ) of said buffer circuit (Buf), in dependence on the output voltage at the voltage output (V out ) is used to generate an internal voltage signal (V i ) proportional to the Voltage at the voltage output (V out ) is. The measuring current flows at least virtually through the output resistance (R a ). The measuring current (I Buf ) is thus generated by a sub-device, namely the buffer circuit (Buf), which has a small-signal output resistance (R a ). With this measurement current, namely the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf), one or more capacitors (C i1 , C i2 ) are now charged or discharged. According to the invention, these capacitors (C i1 , C i2 ) are additionally charged or discharged by means of the output current of a controllable constant current source (I s ), the polarity of which depends on the switching signal (SS 1 ), in order to generate the triangular signal on the potential curve of the voltage output (V out ). , as it occurs in the prior art, pretend.

Neben den bisher beschriebenen Ausprägungen der Vorrichtung und des Verfahrens als Abwärtswandler kann die Erfindung auch als Aufwärtswandler ausgeführt werden. In addition to the previously described embodiments of the device and the method as a down converter, the invention can also be carried out as an up-converter.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers, der wieder einen Spannungseingang (Vin) und einen Spannungsausgang (Vout) besitzt, kann wieder wie zuvor nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren mit einer konstanten Ein-Zeit (TE) oder alternativ nach dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren mit einer konstanten Aus-Zeit (TA) durchgeführt werden. Die folgenden Schritte können parallel oder sequentiell, vorzugsweise schnell hintereinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Ein erster Schritt betrifft in diesem Fall die Glättung des Eingangsstromes (Iin), der in den Spannungseingang (Vin) hinein fließt, mittels einer Drosselspule (L1) zwischen einem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungseingang (Vin). Ein weiterer Schritt umfasst das periodische, wiederkehrende Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen diesem Zwischenknoten (Z1) und einem Bezugspotenzial mittels eines Schaltsignals (SS1). Das Schaltsignal (SS1) besitzt wieder einen ersten Zustand („AN“) und einen zweiten Zustand („AUS“) und eine Schaltperiode (TP). Die Schaltperiode (TP) ist wieder in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt. Die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) ist im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant. Die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) ist im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant. Ein weiterer Schritt betrifft das Schließen eines zweiten Schalters (S2) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout), wenn die Potenzialdifferenz zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Zwischenknoten (Z1) abzüglich eines Spannungsoffsets ein erstes Vorzeichen hat und das Öffnen des zweiten Schalters (S2), wenn die Potenzialdifferenz zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Zwischenknoten (Z1) abzüglich des Spannungsoffsets ein zweites Vorzeichen hat, das dem ersten Vorzeichen entgegengesetzt ist. Dem Fachmann ist es dabei offensichtlich, dass es besonders bevorzugt ist, als zweiten Schalter (S2) eine Diode zu nutzen. Diese hat dabei typischerweise eine Schleusenspannung ab der die Diode öffnet und Strom durchlässt. Im Falle einer Diode als zweitem Schalter (S2) stellt diese Schleusenspannung den hier beschriebenen Spannungs-Offset dar. Schließlich umfasst das Verfahren das Speichern und/oder die Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus. Das Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, gehört ebenfalls zu dem Verfahren. Typischerweise erfolgt die Erfassung durch einen Eingang eines Komparators (COMP). Dieser vergleicht das Potenzial an seinem Eingang mit einer Referenzspannung (Ref) und erzeugt eine Komparatorausgangssignal (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann. Im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens umfasst ein weiterer Schritt das Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV). Alternativ dazu umfasst das Verfahren im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens das Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV). The inventive method for controlling a DC-DC converter, which again has a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ), can again as before according to a constant-on-time method with a constant on-time (T E ) or alternatively be performed according to the constant-off-time method with a constant off-time (T A ). The following steps can be performed in parallel or sequentially, preferably in quick succession in any order. A first step in this case relates to the smoothing of the input current (I in ), which flows into the voltage input (V in ), by means of a choke coil (L 1 ) between an intermediate node (Z 1 ) and the voltage input (Vin). A further step comprises the periodic, recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between this intermediate node (Z 1 ) and a reference potential by means of a switching signal (SS 1 ). The switching signal (SS 1 ) again has a first state ("ON") and a second state ("OFF") and a switching period (T P ). The switching period (T P ) is again in an on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ) is closed, and a subsequent output Time (T A ), in which the switching signal (SS 1 ) in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, divided. The duration (T E ) of the on-time (T E ) is constant in the case of a constant-on-time method. The duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method. A further step relates to the closing of a second switch (S 2 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ) when the potential difference between the voltage output (V out ) and the intermediate node (Z 1 ) minus a voltage offset is a first And opening of the second switch (S 2 ) when the potential difference between the voltage output (V out ) and the intermediate node (Z 1 ) less the voltage offset has a second sign opposite to the first sign. It is obvious to a person skilled in the art that it is particularly preferable to use a diode as the second switch (S 2 ). This typically has a slip voltage from which the diode opens and lets current through. In the case of a diode as a second switch (S 2 ), this lock voltage represents the voltage offset described here. Finally, the method comprises the storage and / or the discharge of a charge amount from the voltage output (V out ) into one or more storage capacities (C 1 ) into or out of these. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) versus a reference potential also belongs to the method. Typically, the detection is performed by an input of a comparator (COMP). This compares the potential at its input with a reference voltage (Ref) and generates a comparator output signal (C s ) which, depending on the result of the comparison, may have a first state ("ON") or a second state ("OFF"). In the case of a constant-on-time method, a further step comprises extending a time in which the Comparator output signal (C s ) in the first state ("ON") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV). Alternatively, in the case of a constant-off-time method, the method comprises extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the second state ("OFF") to a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) a pulse extension unit (PV).

In einer ersten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass es die periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1) umfasst. In a first embodiment as Aufwärtswandelverfahren, the method is characterized in that it is the periodic generation of a temporal overlay signal, in particular a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional beat signal, in particular a triangular signal, time-synchronized to open and / or close the first switch (S 1 ).

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Knoten dieses internen Spannungssignals (Vi), der an einen Kondensator (Ci) angeschlossen ist, zur Erzeugung des überlagernden Dreieckssignals nun jedoch zusätzlich durch eine steuerbare Konstantstromquelle (IS) mit einem zeitlich konstanten elektrischen Ladestrom der Konstantstromquelle (IS) geladen bzw. mit einem zeitlich konstanten elektrischen Entladestrom der Konstantstromquelle (IS) entladen, dessen Polarität vom Wert des Schaltsignals (SS1), das den ersten Schalter (S1) steuert, abhängt. Durch diese steuerbare Konstantstromquelle (Is) wird der Effekt des überlagerten Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) nun auf dem internen Spannungssignal (Vi) emuliert, sodass das interne Spannungssignal nun im Gegensatz zum Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) ein überlagertes Dreieckssignal zusätzlich aufweist. Da hier wieder eine sehr leicht realisierbare, sehr kompakte schaltbare Konstantstromquelle (Is) aus wenigen elektrischen Bauelementen in Kombination mit einer Ladekapazität, dem Kondensator (Ci), anstelle der Operationsverstärkerschaltung der US 2013 0 099 761 A1 verwendet werden kann, da anstelle einer Stromrampe nun ein rechteckförmiges Stromsignal verwendet werden kann, ist auch diese erfindungsgemäße Lösung in allen wesentlichen Punkten der Lösung der US 2013 0 099 761 A1 technisch und wirtschaftlich wesentlich überlegen. In contrast to the prior art, however, the node of this internal voltage signal (V i ), which is connected to a capacitor (C i ) for generating the superimposed triangle signal now but in addition by a controllable constant current source (I S ) with a time constant electric charging current the constant current source (I S ) is charged or discharged with a time constant electric discharge current of the constant current source (I S ) whose polarity depends on the value of the switching signal (SS 1 ), which controls the first switch (S 1 ). The effect of the superimposed triangular wave on the temporal potential profile at the voltage output (V out) is now on the internal voltage signal (V i) by this controllable constant current source (I s) is emulated such that the internal voltage signal is now in contrast to the potential profile at the voltage output (V out) has a superimposed triangular signal in addition. Again, a very easily realizable, very compact switchable constant current source (I s ) of a few electrical components in combination with a charging capacitance, the capacitor (C i ), instead of the operational amplifier circuit of US 2013 0 099 761 A1 can be used, since instead of a current ramp now a rectangular current signal can be used, this solution according to the invention in all essential points of the solution US 2013 0 099 761 A1 technically and economically much superior.

In einer zweiten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die periodische Erzeugung einer zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Wertverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines geeigneten zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1) aus. In a second embodiment as Aufwärtswandelverfahren, the method is characterized by the periodic generation of a temporal beat signal, in particular a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the time course of the internal voltage signal (V i ) by adding a suitable additional beat signal, in particular a triangular signal , time-synchronized to open and / or close the first switch (S 1 ).

In einer dritten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf) aus, die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt. Das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) ist dabei die Spannungssumme eines ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils. Der erste Spannungsanteil ist dabei proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout). Das als Aufwärtswandelverfahren umfasst in dieser dritten Ausprägung das Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt, zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils. In a third embodiment as an up- conversion method, the method is characterized by the generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) through this buffer circuit (Buf), which has an output resistance (R a ) owns. The potential of the internal voltage signal (V i ) is the voltage sum of a first voltage signal component and a second voltage signal component. The first voltage component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ). The step-up method in this third embodiment comprises charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component and charging the one or more capacitors (C i1 , C i2 ) by means of the output current of a controllable constant current source (Is), whose polarity depends on the switching signal (SS 1 ), for generating the second voltage signal component.

In einer vierten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf) aus, die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt. Das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) ist dabei die Spannungssumme eines ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils und eines dritten Spannungssignalanteils. Der erste Spannungssignalanteil ist dabei proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout). Das Aufwärtswandelverfahren umfasst in dieser vierten Ausprägung des Weiteren das Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer ersten steuerbaren Konstantstromquelle (Is1) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils, die abhängig vom Schaltsignal (SS1) ein- und ausgeschaltet wird, und das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer dritten steuerbaren Konstantstromquelle (Is3) zur Erzeugung des dritten Spannungssignalanteils, deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt; In a fourth embodiment as an up- conversion method, the method is characterized by the generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf), which has an output resistance (R a ) owns. The potential of the internal voltage signal (V i ) is the voltage sum of a first voltage signal component and a second voltage signal component and a third voltage signal component. The first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ). In this fourth embodiment, the boosting method further comprises charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component and charging the one or more capacitors (C i1 , C i2) off by means of the output current of a first controllable constant current source (I S1) for generating said second voltage signal component, which depends (from the switching signal SS 1) and is turned off and the charging of the or the capacitors (C i1, C i2) using the Output current of a third controllable constant current source (I s3 ) for generating the third voltage signal component whose polarity depends on the switching signal (SS 1 );

In einer fünften Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf) aus, die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt. Das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) ist die Spannungssumme des ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils und eines dritten Spannungssignalanteils. Der erste Spannungssignalanteil ist dabei proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout). Das Aufwärtswandelverfahren umfasst in dieser fünften Ausprägung des Weiteren das Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer ersten steuerbaren Konstantstromquelle (Is1) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils, die abhängig vom Schaltsignal (SS1) ein- und ausgeschaltet wird sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) zur Erzeugung des dritten Spannungssignalanteils, die abhängig vom Schaltsignal (SS1) nur dann eingeschaltet wird, wenn die erste Konstantstromquelle (Is1) ausgeschaltet ist. Dabei können beide Konstantstromquellen (IS1, IS2) zeitweise gleichzeitig ausgeschaltet sein. In a fifth embodiment as an up- conversion method, the method is characterized by the generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf), which has an output resistance (R a ) owns. The potential of the internal voltage signal (V i ) is the voltage sum of the first voltage signal component and a second voltage signal component and a third voltage signal component. The first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ). The upconversion method in this fifth embodiment further comprises charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component and charging the one or more capacitors (C i1 , C i2 ) by means of the output current of a first controllable constant current source (I s1 ) for generating the second voltage signal component which is switched on and off depending on the switching signal (SS 1 ) and the charging of the capacitor or capacitors (C i1 , C i2 ) by means of the output current a second controllable constant current source (I s2 ) for generating the third voltage signal component which is switched on as a function of the switching signal (SS 1 ) only when the first constant current source (I s1 ) is switched off. Both constant current sources (I S1 , I S2 ) can be temporarily switched off at the same time.

In einer sechsten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch das Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf) aus, die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt. Das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) ist die Spannungssumme des ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils. Der erste Spannungssignalanteil ist proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout). Das Aufwärtswandelverfahren umfasst in dieser sechsten Ausprägung des Weiteren das Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt, zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils. In a sixth embodiment as an up- conversion method, the method is characterized by the generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf), which has an output resistance (R a ) owns. The potential of the internal voltage signal (V i ) is the voltage sum of the first voltage signal component and a second voltage signal component. The first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ). The up- conversion method further comprises, in this sixth embodiment, charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) to generate the first voltage signal component and charging the one or more capacitors (C i1 , C i2 ) by means of the output current of a controllable constant current source (I s ) whose polarity depends on the switching signal (SS 1 ), for generating the second voltage signal component.

In einer siebten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die Erzeugung eines Messstromes (IBuf), der proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist, mittels einer Teilvorrichtung (Buf) aus, die einen Kleinsignalausgangswiderstand (Ra) besitzt. Das Aufwärtswandelverfahren umfasst in dieser siebten Ausprägung des Weiteren das Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Messstrom (IBuf) der Teilvorrichtung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) sowie das Laden des oder der Kondensatoren (Ci1, Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), deren Polarität vom Schaltsignal (SS1) abhängt, zur Erzeugung eines zweiten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi). In a seventh embodiment as an up- conversion method, the method is characterized by generating a measurement current (I Buf ) which is proportional to the voltage at the voltage output (V out ) by means of a sub-device (Buf) having a small-signal output resistance (R a ). In this seventh embodiment, the step-up method further comprises charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the measuring current (I Buf ) of the sub-device (Buf) to generate a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) and charging the or the capacitors (C i1 , C i2 ) by means of the output current of a controllable constant current source (I s ) whose polarity depends on the switching signal (SS 1 ), for generating a second voltage signal component of the internal voltage signal (V i ).

In einer achten Ausprägung als Aufwärtswandelverfahren zeichnet sich das Verfahren durch die Erzeugung einer Offsetspannung (Voff) in Abhängigkeit von dem Schaltsignal (SS1) zwischen dem Potenzial am Spannungsausgang (Vout) und dem internen Spannungssignals (Vi) zur Erzeugung dieses internen Spannungssignals (Vi). In an eighth form as a step-up method, the method is characterized by the generation of an offset voltage (V off ) in response to the switching signal (SS 1 ) between the potential at the voltage output (V out ) and the internal voltage signal (V i ) to produce that internal voltage signal (V i ).

Gegenüber der US 2013 0 099 761 A1 weist die oben beschriebene erfindungsgemäße technische Lösung wesentliche und signifikante wirtschaftliche und technische Vorteile auf. Opposite the US 2013 0 099 761 A1 For example, the technical solution according to the invention described above has significant and significant economic and technical advantages.

In der technischen Lehre der US 2013 0 099 761 A1 wird ein Rampenstrom (Bezugszeichen Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) zur Simulation des Effekts des Ripples vorgeschlagen. Um diese Rampe präzise erzeugen zu können, erfolgt die Konstruktion gemäß der technischen Lehre der US 2013 0 099 761 A1 auf Basis eines Operationsverstärkers In the technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 is a ramp current (reference Iramp the US 2013 0 099 761 A1 ) to simulate the effect of the ripples. In order to produce this ramp precisely, the construction is carried out according to the technical teaching of US 2013 0 099 761 A1 based on an operational amplifier

Die oben vorgeschlagenen schaltbaren Konstantstromquellen sind demgegenüber sehr einfach zu realisieren sind und weisen aufgrund der einfachen Bauweise eine wesentlich kleinere Zeitkonstante als die in der US 2013 0 099 761 A1 vorgeschlagene Konstruktion auf Basis eines Operationsverstärkers auf. Die US 2013 0 099 761 A1 schlägt hier eine die besagte, schwierig zu realisierende Stromrampe (Bezugszeichen Iramp der US 2013 0 099 761 A1 ) vor. Außerdem ist die hier vorgeschlagene erfindungsgemäße Konstruktion im Gegensatz zur US 2013 0 099 761 A1 in der Lage, eine Zwei-Quadranten-Regelung durchzuführen. Hierdurch ist die hier vorgeschlagene Regelung gegenüber der Operationsverstärker basierenden Lösung der US 2013 0 099 761 A1 offset-frei. Insgesamt fällt die benötigte Chipfläche bei der hier vorgeschlagenen Regelungsmethode kleiner aus als bei der Methode der US 2013 0 099 761 A1 und der Stromverbrauch bei Schaltungen gemäß der hier vorgeschlagenen Methode ist niedriger als bei Schaltungen gemäß der US 2013 0 099 761 A1 . Der in der  US 2013 0 099 761 A1  vorgeschlagene Operationsverstärker  (Bezugszeichen AMP der  US 2013 0 099 761 A1 ) verbraucht in der Regel elektrischen Strom in der Größenordnung von einigen mA, um Präzisions- und Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen zu können die der hier vorgestellten technischen Lösung entsprechen. Die hie vorgeschlagene erfindungsgemäße technische Lösung kommt hingegen mit wenigen µA aus. Es handelt sich also um einen Vorteil in mehreren Größenordnungen der erfindungsgemäßen hier vorgeschlagenen Lösung gegenüber der Lösung der  US 2013 0 099 761 A1 . Die präzise Realisierung der hier vorgeschlagenen Konstantstromquellen (I1, Is) auf interne Kapazitäten (Ci) ist erheblich einfacher zu realisieren, als die OP-Schaltung der  US 2013 0 099 761 A1  und das in der  US 2013 099 761 A1  vorgeschlagene Verfahren.By contrast, the switchable constant current sources proposed above are very simple to implement and, due to their simple construction, have a much smaller time constant than that in the US Pat US 2013 0 099 761 A1 proposed construction based on an operational amplifier. The US 2013 0 099 761 A1 suggests a said, difficult to implement current ramp (reference Iramp the US 2013 0 099 761 A1 ) in front. In addition, the inventive construction proposed here is in contrast to US 2013 0 099 761 A1 able to perform a two-quadrant control. As a result, the regulation proposed here with respect to the operational amplifier based solution of US 2013 0 099 761 A1 offset-free. Overall, the required chip area is smaller in the control method proposed here than in the method of US 2013 0 099 761 A1 and the power consumption in circuits according to the method proposed here is lower than in circuits according to the US 2013 0 099 761 A1 , The Indian US 2013 0 099 761 A1 proposed operational amplifier (reference AMP of US 2013 0 099 761 A1 ) typically consumes electrical current on the order of a few milliamps to meet precision and speed requirements corresponding to the technical solution presented here. The hie proposed inventive technical solution, however, comes out with a few μA. It is therefore an advantage in several orders of magnitude of the solution proposed here according to the invention towards the solution of US 2013 0 099 761 A1 , The precise realization of the constant current sources proposed here (I 1 , I s ) to internal capacitances (C i ) is much easier to implement than the OP circuit of US 2013 0 099 761 A1 and that in the US 2013 099 761 A1 proposed methods.

Die von uns in den 4 und 7 vorgeschlagenen Konstruktionen sind im Gegensatz zur Konstruktion der  US 2013 0 099 761 A1  vollkommen offset-frei, da die Einkopplung durch die  Koppelkapazität Ck erfolgt, die keine Übertragung von DC-Werten zulässt. The one of us in the 4 and 7 proposed constructions are in contrast to the construction of US 2013 0 099 761 A1 completely offset-free, since the coupling is done by the coupling capacitance C k , which does not allow transmission of DC values.

Diese Vorteile gegenüber dem benannten Stand der Technik können wie folgt zusammengefasst werden:

  • 1. Die Abbildung der Rampe des virtuellen ESRs erfolgt in beiden Schaltphasen (Anzeit und Auszeit)
  • 2. Eine Überwachung/Auswertung vom Schaltausgang her ist nicht notwendig. Damit entfällt die Notwendigkeit einer chipflächenintensiven Hochvoltschaltungstechnik mit Hochvolt-Transistoren.
  • 3. Es ist kein Operationsverstärker notwendig, welcher eine Strom-Rampe an seinem Ausgang ausgeben muss, was stromintensiv und schaltfrequenzbegrenzend wäre.
  • 4. Es sind keine zusätzlichen externen Komponenten nötig. Die vorgeschlagene Lösung ist vollintegrierbar.
These advantages over the prior art can be summarized as follows:
  • 1. The virtual ESR ramp is mapped in both switching phases (time-out and time-out)
  • 2. Monitoring / evaluation from the switching output is not necessary. This eliminates the need for a chip-intensive high-voltage circuit technology with high-voltage transistors.
  • 3. There is no need for an operational amplifier, which must output a current ramp at its output, which would be power-intensive and switching frequency limiting.
  • 4. No additional external components are needed. The proposed solution is fully integrated.

Die in den Ansprüchen erwähnte Formulierung eines periodischen wiederkehrenden Schließen und Öffnen eines ersten Schalters soll im Sinne dieser Schrift so ausgelegt werden, dass es sich nicht um ein Schließen oder Öffnen in gleichen zeitlichen Abständen handelt, sondern um nur um ein zeitlich wiederkehrendes. Im stabilen Regelzustand bei stabilen Randbedingungen stellt sich aber ein periodisches Öffnen und Schließen ein. Bei einem Lastwechsel beispielsweise, wird diese zeitliche Periodizität mit zeitlich konstanter Periode aber aufgegeben. The phrase mentioned in the claims periodic recurrent closing and opening a first switch should be interpreted in the sense of this document so that it is not a closing or opening at the same time intervals, but only a temporally recurring. In the stable control state with stable boundary conditions, however, a periodic opening and closing occurs. For example, during a load change, this temporal periodicity with a period that is constant over time is abandoned.

Die Erfindung wird anhand der 2 bis 7 erläutert. Die 2 und 5 werden jedoch nicht beansprucht. Für den beanspruchten Umfang sind im Zweifel die Ansprüche maßgeblich. The invention is based on the 2 to 7 explained. The 2 and 5 however, they are not claimed. For the extent claimed, the claims are relevant in case of doubt.

Beschreibung der Figuren Description of the figures

1 zeigt einen Spannungsregler entsprechend dem Stand der Technik 1 shows a voltage regulator according to the prior art

2 zeigt das nicht beanspruchte Grundprinzip der Erfindung für einen Abwärtswandler durch Vortäuschung eines Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf der Ausgangsspannung (Vout) durch Einfügen einer gesteuerten Offsetspannungsquelle (Voff) zwischen internem Spannungssignal (Vi) und Spannungsausgang (Vout). 2 shows the unclaimed basic principle of the invention for a buck converter by simulating a triangular signal on the temporal potential curve of the output voltage (V out ) by inserting a controlled offset voltage source (V off ) between the internal voltage signal (V i ) and voltage output (V out ).

3 zeigt die beanspruchte Erzeugung des überlagerten Dreieckssignals für einen Abwärtswandler durch Entkopplung des internen Spannungssignals (Vi) vom Spannungsausgang (Vout) mittels der Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, und gleichzeitiger Einspeisung eines gepulsten Stromes synchron zum Schalten des ersten Schalters (S1) aus einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is, I1). 3 shows the claimed generation of the superimposed triangle signal for a buck converter by decoupling the internal voltage signal (V i ) from the voltage output (V out ) by means of the buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ) and simultaneously supplying a pulsed current in synchronism with the switching of the first switch (S 1 ) from a controllable constant current source (Is, I 1 ).

4 zeigt eine beanspruchte Variante der 4 für einen Abwärtswandler, wobei hier nur die Verschiebungsströme eingespeist werden. 4 shows a claimed variant of 4 for a down-converter, where only the displacement currents are fed in here.

5 zeigt das nicht beanspruchte Grundprinzip der Erfindung für einen Aufwärtswandler durch Vortäuschung eines Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf der Ausgangsspannung (Vout) durch Einfügen einer gesteuerten Offsetspannungsquelle (Voff) zwischen internem Spannungssignal (Vi) und Spannungsausgang (Vout). 5 shows the unclaimed basic principle of the invention for an up-converter by simulating a triangular signal on the temporal potential curve of the output voltage (V out ) by inserting a controlled offset voltage source (V off ) between internal voltage signal (V i ) and voltage output (V out ).

6 zeigt die beanspruchte Erzeugung des überlagerten Dreieckssignals für einen Aufwärtswandler durch Entkopplung des internen Spannungssignals (Vi) vom Spannungsausgang (Vout) mittels der Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, und gleichzeitiger Einspeisung eines gepulsten Stromes synchron zum Schalten des ersten Schalters (S1) aus einer steuerbaren Konstantstromquelle (IS, I1). 6 shows the claimed generation of the superimposed triangular signal for a boost converter by decoupling the internal voltage signal (V i ) from the voltage output (V out ) by means of the buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ) and simultaneously supplying a pulsed current in synchronism with the switching of the first switch (S 1 ) from a controllable constant current source (I S , I 1 ).

7 zeigt eine beanspruchte Variante der 4 für einen Aufwärtswandler, wobei hier nur die Verschiebungsströme eingespeist werden. 7 shows a claimed variant of 4 for a boost converter, where only the shift currents are fed in here.

8 zeigt eine beispielhafte Konstantstromquelle 8th shows an exemplary constant current source

Fig. 2 Fig. 2

2 zeigt das nicht beanspruchte Grundprinzip der Erfindung. Die Schaltung entspricht weitestgehend der aus 1. Durch eine zusätzliche Offsetspannungsquelle (Voff), deren Spannung vom Zustand des Schaltsignals (SS1) abhängt, wird ein Spannungsversatz zwischen dem elektrischen Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) und dem Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) geschaffen. Es wurde erkannt, dass dieser Spannungsoffset (Voff) die gleiche stabilisierende Wirkung hat, wie der ESR-Widerstand (RESR) ohne das parasitäre überlagerte Dreieckssignal zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) selbst wie im Stand der Technik zu erzeugen. Die exakte Ausgestaltung dieser Offsetspannungsquelle (Voff) ist Gegenstand der Ausprägungen der Erfindung. Erfindungsgemäß ist zusätzlich zum Stand der Technik eine Verzögerungseinheit (Δt) vorgesehen, die das Schaltsignal (SS1) zum verzögerten Schaltsignal (SSv) verzögert, um das aufgrund der Größe des ersten oder zweiten Schalters (S1, S2) verzögerte Schaltverhalten des ersten Schalters (S1) und/oder des zweiten Schalters (S2) für die Regelung zu berücksichtigen. Hierdurch wird die Erzeugung des Ripples auf dem internen Spannungssignal (Vi) zeitmäßig optimiert. Vorzugsweise wird die Verzögerungseinheit als Hintereinanderschaltung eines RC-Tiefpasses und eines Komparators oder Schmidt-Triggers realisiert. 2 shows the unclaimed basic principle of the invention. The circuit largely corresponds to the 1 , An additional offset voltage source (V off ), the voltage of which depends on the state of the switching signal (SS 1 ), provides a voltage offset between the electrical potential of the voltage output (V out ) and the potential of the internal voltage signal (V i ). It has been recognized that this voltage offset (V off ) has the same stabilizing effect as the ESR resistor (R ESR ) without generating the parasitic superimposed triangular wave signal at the voltage output (V out ) itself as in the prior art. The exact configuration of this offset voltage source (V off ) is the subject of the developments of the invention. According to the invention, in addition to the prior art, a delay unit (Δt) is provided which delays the switching signal (SS 1 ) to the delayed switching signal (SS v ) by the switching behavior of the first switch delayed due to the size of the first or second switch (S1, S2) (S1) and / or the second switch (S 2 ) for the regulation to take into account. As a result, the generation of the ripples on the internal voltage signal (V i ) is optimized in terms of time. Preferably, the delay unit is implemented as a series connection of an RC low-pass filter and a comparator or Schmidt trigger.

Fig. 3Fig. 3

3 zeigt eine konkretisierte erfindungsgemäße Version der 2. Die Pufferschaltung (Buf) reproduziert an ihrem Ausgang das durch den Spannungsteiler (R1, R2) erfasste und um den Spannungsteilerfaktor reduzierte Potenzial am Spannungsausgang (Vout). Dabei weist die Pufferschaltung (Buf) einen Ausgangswiderstand (Ra) auf. Ein Kondensator (Ci) wird durch den Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) geladen bzw. entladen je nach Vorzeichen des Ausgangsstromes (IBuf) der Pufferschaltung (Buf). Der Ausgang der Pufferschaltung (Buf) und der daran angeschlossene Anschluss des Kondensators (Ci) bilden hierdurch das bereits beschriebene interne Spannungssignal (Vi). Der andere Anschluss des Kondensators (Ci) ist mit einem Bezugspotenzial verbunden. 3 shows a more concrete version of the invention 2 , The buffer circuit (Buf) reproduces at its output the potential at the voltage output (V out ) detected by the voltage divider (R 1 , R 2 ) and reduced by the voltage divider factor. In this case, the buffer circuit (Buf) has an output resistance (R a ). A capacitor (C i ) is charged or discharged by the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) depending on the sign of the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf). The output of the buffer circuit (Buf) and the connected terminal of the capacitor (C i ) thereby form the already described internal voltage signal (V i ). The other terminal of the capacitor (C i ) is connected to a reference potential.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Knoten dieses internen Spannungssignals (Vi) nun jedoch zusätzlich durch eine steuerbare Konstantstromquelle (IS) mit einem zeitlich in den Ladephasen konstanten elektrischen Ladestrom geladen bzw. mit einem zeitlich in den Entladephasen konstanten elektrischen Entladestrom entladen. Die Polarität des Ausgangsstroms der Konstantstromquelle (IS) hängt hierfür vom Wert des Schaltsignals (SS1), das den ersten Schalter (S1) steuert, ab. Durch diese dermaßen steuerbare Konstantstromquelle (Is) wird der Effekt des überlagerten Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) nun auf dem internen Spannungssignal (Vi) emuliert, sodass das interne Spannungssignal nun im Gegensatz zum Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) ein überlagertes Dreieckssignal zusätzlich aufweist. Dies ist ein wesentlicher erfindungsgemäßer Schritt. Eine Möglichkeit zur Realisierung der bipolaren gesteuerten Konstantstromquelle (Is) ist die Kombination einer nicht steuerbaren Konstantstromquelle (I1) mit einer in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) schaltbaren steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) an Stelle der bipolaren gesteuerten Konstantstromquelle (Is), die dann nur eine der Konstantstromquelle (I1) entgegengesetzte Strompolarität bei einem doppelt so großem Strombetrag liefert. Stattdessen ist es auch denkbar, die nicht steuerbare Konstantstromquelle (I1) durch eine erste schaltbare Konstantstromquelle (IS1) zu ersetzen und diese gegentaktig zur zweiten schaltbaren steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) anstelle der bipolaren, gesteuerten Konstantstromquelle (Is) in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) zu betreiben. Selbstverständlich sind andere Stromquellenkonfigurationen einer oder mehrerer Stromquellen denkbar, die im Ergebnis in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) einen im Ergebnis gleichen, in den Ladephasen konstanten Summenladestrom in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) einspeisen bzw. einen im Ergebnis gleichen, in den Entladephasen konstanten Summenentladestrom aus dem Knoten des internen Spannungssignals (Vi) entnehmen. In contrast to the prior art, however, the node of this internal voltage signal (V i ) is now additionally charged by a controllable constant current source (I S ) with a time constant in the charging phases electric charging current or discharged with a time constant in the discharge phases electric discharge. For this purpose, the polarity of the output current of the constant current source (I S ) depends on the value of the switching signal (SS 1 ) which controls the first switch (S 1 ). By means of this constant controllable constant current source (I s ), the effect of the superimposed triangular signal on the temporal potential curve at the voltage output (V out ) is now emulated on the internal voltage signal (V i ), so that the internal voltage signal now in contrast to the potential curve at the voltage output (V out ) additionally has a superimposed triangular signal. This is an essential step according to the invention. One possibility for realizing the bipolar controlled constant current source (I s ) is the combination of a non-controllable constant current source (I 1 ) with a controllable constant current source (I s2 ) which can be switched as a function of the switching signal (SS 1 ) instead of the bipolar controlled constant current source (I s ). , which then supplies only one of the constant current source (I 1 ) opposite current polarity at twice the current amount. Instead, it is also conceivable to replace the non-controllable constant-current source (I 1 ) by a first switchable constant-current source (I S1 ) and inverse-positive to the second switchable controllable constant current source (I s2 ) instead of the bipolar, controlled constant current source (I s ) as a function of Switching signal (SS 1 ) to operate. Of course, other current source configurations of one or more current sources are conceivable which, as a result, feed a cumulative charging current which is constant in the charging phases into the nodes of the internal voltage signal (V i ) as a function of the switching signal (SS 1 ) take the discharge phases constant Sumententladestrom from the node of the internal voltage signal (V i ).

Fig. 4 Fig. 4

4 zeigt eine weitere Ausprägung der Erfindung. In diesem Fall wird der Kondensator (Ci) der 3 in zwei Kondensatoren (Ci1, Ci2) aufgespalten, die mit jeweils einem Anschluss mit einer Kleinsignalmasse verbunden sind. Der erste Kondensator (Ci1) ist mit einem ersten Anschluss mit dem internen Spannungssignal (Ci) verbunden und mit dem zweiten Anschluss mit dem Spannungsausgang (Vout), der als Kleinsignalmasse betrachtet werden kann. 4 shows a further embodiment of the invention. In this case, the capacitor (C i ) becomes the 3 split into two capacitors (C i1 , C i2 ), which are each connected to a terminal with a small signal ground. The first capacitor (C i1 ) is connected to a first terminal with the internal voltage signal (C i ) and the second terminal with the voltage output (V out ), which can be regarded as a small signal ground.

Der zweite Kondensator (Ci2) ist mit einem ersten Anschluss ebenfalls mit dem internen Spannungssignal (Ci) verbunden und mit dem zweiten Anschluss mit einem Bezugspotenzial. Die Einspeisung des zusätzlichen, überlagerten Dreieckssignals erfolgt nun aber nicht direkt durch die Konstantstromquellen (I1, Is) wie in 3, sondern nun mittels des Verschiebungsstromes über eine Koppelkapazität (Ck), die somit die Konstantstromquellen (I1, Is) hinsichtlich der Gleichspannung von dem internen Spannungssignal (Vi) galvanisch trennt. Die Koppelkapazität (Ck) besitzt vorzugsweise einen Vorwiderstand (Rs), damit Schalttransienten der Konstantstromquellen (I1, Is) nicht auf das interne Spannungssignal (Vi) durchschlagen können und damit die Regelung stören könnten. Damit der Gleichspannungspegel auf Seiten der Konstantstromquellen (I1, Is) definiert ist, ist in dem Beispiel der 4 eine Arbeitspunkteinstellung durch einen Arbeitspunktspannungsteiler (R3, R4) aus einem ersten Arbeitspunktwiderstand (R3) und einem zweiten Arbeitspunktwiderstand (R4) beispielhaft vorgesehen. Die Widerstände des Arbeitspunktspannungsteilers (R3, R4) sorgen dabei außerdem dafür, dass im Falle einer fehlerhaften Anpassung der Stromwerte der beiden Konstantstromquellen (I1, Is) in Form leicht abweichender Stromwerte bei bevorzugt gleichen Zielstromwerten die Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) sich nicht ändert. Diese Konfiguration ist offset-frei, was einen besonderen Vorteil darstellt. The second capacitor (C i2 ) is connected to a first terminal also to the internal voltage signal (C i ) and to the second terminal having a reference potential. The feed of the additional, superimposed triangular signal is now not directly by the constant current sources (I 1 , I s ) as in 3 but now by means of the displacement current via a coupling capacitance (C k ), thus the constant current sources (I 1 , I s ) with respect to the DC voltage from the internal voltage signal (V i ) is electrically isolated. The coupling capacitance (C k ) preferably has a series resistor (R s ), so that switching transients of the constant current sources (I 1 , I s ) can not penetrate to the internal voltage signal (Vi) and thus could disturb the control. In order to define the DC voltage level on the side of the constant current sources (I 1 , I s ), in the example of FIG 4 an operating point setting by a working point voltage divider (R 3 , R 4 ) from a first operating point resistor (R 3 ) and a second operating point resistor (R 4 ) provided by way of example. The resistances of the operating point voltage divider (R 3 , R 4 ) also ensure that in the event of a faulty adaptation of the current values of the two constant current sources (I 1 , I s ) in the form of slightly different current values with preferably the same target current values, the output voltage at the voltage output (V out ) does not change. This configuration is offset-free, which is a particular advantage.

Statt einer nicht geschalteten Konstantstromquelle (I1) in Kombination mit einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), die ein- und ausgeschaltet wird, zur Erzeugung eines Lade- und Entladestroms in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) zum Laden und Entladen der Koppelkapazität (Ck) sind auch andere Realisierungen einer bipolaren Stromquelle denkbar. Stattdessen ist es beispielsweise auch denkbar, die nicht steuerbare Konstantstromquelle (I1) durch eine erste schaltbare Konstantstromquelle (IS1) zu ersetzen und diese gegentaktig zur zweiten schaltbaren steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) anstelle der bipolaren, gesteuerten Konstantstromquelle (Is) in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) zu betreiben. Selbstverständlich sind andere Stromquellenkonfigurationen einer oder mehrerer Stromquellen denkbar, die im Ergebnis in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) einen im Ergebnis gleichen, in den Ladephasen konstanten Summenladestrom in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) einspeisen bzw. einen im Ergebnis gleichen, in den Entladephasen konstanten Summenentladestrom aus dem Knoten des internen Spannungssignals (Vi) entnehmen. Instead of a non-switched constant current source (I 1 ) in combination with a controllable constant current source (I s ), which is turned on and off, to generate a charging and discharging current in response to the switching signal (SS 1 ) for charging and discharging the coupling capacitance (C k ), other implementations of a bipolar current source are conceivable. Instead, it is also conceivable, for example, to replace the non-controllable constant current source (I 1 ) by a first switchable constant current source (I S1 ) and inverse-positive to the second switchable controllable constant current source (I s2 ) instead of the bipolar, controlled constant current source (I s ) in dependence to operate from the switching signal (SS 1 ). Of course, other current source configurations of one or more current sources are conceivable which, as a result, feed a cumulative charging current which is constant in the charging phases into the nodes of the internal voltage signal (V i ) as a function of the switching signal (SS 1 ) take the discharge phases constant Sumententladestrom from the node of the internal voltage signal (V i ).

Fig. 5Fig. 5

5 zeigt das nicht beanspruchte Grundprinzip der Erfindung für einen Aufwärtswandler. Der Eingangsstrom (Iin), der in den Spannungseingang (Vin) hineinfließt, wird durch die Drosselspule (L1), die sich zwischen Spannungseingang (Vin) und Zwischenknoten (Z1) befindet, geglättet. Hierbei ist der Spulenstrom (IL) gleich dem Eingangsstrom (Iin). Ein zweiter Schalter (S2), der typischerweise eine Diode ist, verbindet diesen Zwischenkoten (Z1) mit dem Spannungsausgang (Vout), wenn die Spannungsdifferenz über diese Diode in Flussrichtung gepolt ist und deren Betrag über der Schleusenspannung der Diode liegt. Eine Speicherkapazität (C1) wird je nach Belastung des Spannungsausgangs (Vout) und Größe des Spulenstromes (IL) geladen oder entladen. Wie zuvor im Falle eines Abwärtswandlers wird das Potenzial des Spannungsausgangs wieder relativ zu einem Bezugspotenzial erfasst. Wie im Falle des Abwärtswandlers aus 2 wird wieder durch eine erfindungsgemäß zusätzliche Offsetspannungsquelle (Voff), deren Spannung vom Zustand des Schaltsignals (SS1) abhängt, ein Spannungsversatz zwischen dem elektrischen Potenzial des Spannungsausgangs (Vout) und dem Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) geschaffen. Erfindungsgemäß wurde auch hier erkannt, dass dieser Spannungsoffset (Voff) die gleiche stabilisierende Wirkung hat, wie ein ESR-Widerstand (RESR) entsprechend dem Stand der Technik ohne das parasitäre überlagerte Dreieckssignal zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) selbst wie im Stand der Technik zu erzeugen. Die weitere Ausgestaltung dieser Offsetspannungsquelle (Voff) ist Gegenstand der weiteren Ausprägungen der Erfindung. 5 shows the unclaimed basic principle of the invention for a boost converter. The input current (I in) flows into the voltage input (V in) is determined by the choke coil (L 1) extending between the voltage input (V in) and intermediate node (Z 1) is smoothed. Here, the coil current (I L ) is equal to the input current (I in ). A second switch (S 2 ), which is typically a diode, connects this intermediate node (Z 1 ) to the voltage output (V out ) when the voltage difference across this diode is poled in the flux direction and whose magnitude is above the threshold voltage of the diode. A storage capacity (C 1 ) is charged or discharged depending on the load on the voltage output (V out ) and the size of the coil current (I L ). As before, in the case of a buck converter, the potential of the voltage output is again detected relative to a reference potential. As in the case of the down converter 2 is again created by an inventive additional offset voltage source (V off ), the voltage of the state of the switching signal (SS 1 ), a voltage offset between the electrical potential of the voltage output (V out ) and the potential of the internal voltage signal (V i ). According to the invention, it was also recognized here that this voltage offset (V off ) has the same stabilizing effect as an ESR resistor (R ESR ) according to the prior art without the parasitic superimposed triangular signal temporal potential profile at the voltage output (V out ) itself as in the state to produce the technology. The further embodiment of this offset voltage source (V off ) is the subject of further developments of the invention.

Fig. 6Fig. 6

6 zeigt eine verbesserte, nun erfindungsgemäße Version der 5. Die Pufferschaltung (Buf) reproduziert an ihrem Ausgang das durch den Spannungsteiler (R1, R2) erfasste und um den Spannungsteilerfaktor reduzierte Potenzial am Spannungsausgang (Vout). Dabei weist die Pufferschaltung (Buf) einen Ausgangswiderstand (Ra) auf. Der kapazitive Spannungsteiler (Ci1, Ci2) wird durch den Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) geladen bzw. entladen je nach Vorzeichen des Ausgangsstromes (IBuf) der Pufferschaltung (Buf). Der Ausgang der Pufferschaltung (Buf) und der daran angeschlossene Mittenabgriff des kapazitiven Spannungsteilers (Ci1, Ci2) bilden hierdurch das bereits beschriebene interne Spannungssignal (Vi). Der andere Anschluss des zweiten Kondensators (Ci2) ist mit einem Bezugspotenzial verbunden. Der andere Anschluss des ersten Kondensators (Ci1) ist mit dem Spannungsausgang (Vout) verbunden. 6 shows an improved, now inventive version of 5 , The buffer circuit (Buf) reproduces at its output the potential at the voltage output (V out ) detected by the voltage divider (R 1 , R 2 ) and reduced by the voltage divider factor. In this case, the buffer circuit (Buf) has an output resistance (R a ). The capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) is charged or discharged by the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) depending on the sign of the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf). The output of the buffer circuit (Buf) and the connected center tap of the capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) thereby form the already described internal voltage signal (V i ). The other terminal of the second capacitor (C i2 ) is connected to a reference potential. The other terminal of the first capacitor (C i1 ) is connected to the voltage output (V out ).

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Knoten dieses internen Spannungssignals (Vi) nun jedoch zusätzlich durch eine steuerbare Konstantstromquelle (IS) geladen bzw. entladen, deren Polarität vom Wert des Schaltsignals (SS1), das den ersten Schalter (S1) steuert, abhängt. Ob der Knoten dieses internen Spannungssignals (Vi) durch die steuerbare Konstantstromquelle (IS) geladen oder entladen wird hängt also vom Wert des Schaltsignals (SS1) ab. Durch diese steuerbare Konstantstromquelle (Is) wird der Effekt des überlagerten Dreieckssignals auf dem zeitlichen Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) nun auf dem internen Spannungssignal (Vi) emuliert, sodass das interne Spannungssignal nun im Gegensatz zum Potenzialverlauf am Spannungsausgang (Vout) ein überlagertes Dreieckssignal zusätzlich aufweist. Dies ist ein wesentlicher erfindungsgemäßer Schritt. Eine Möglichkeit zur Realisierung der bipolaren gesteuerten Konstantstromquelle (Is) ist die Kombination einer nicht gesteuerten Konstantstromquelle (I1) mit einer schaltbaren steuerbaren Konstantstromquelle (Is), die dann nur eine der nicht gesteuerten Konstantstromquelle entgegengesetzte Strompolarität bei einem doppelt so großem Strombetrag liefert. In contrast to the prior art, however, the node of this internal voltage signal (V i ) is now additionally charged or discharged by a controllable constant current source (I S ) whose polarity is equal to the value of the switching signal (SS 1 ) connecting the first switch (S 1 ) controls, depends. Whether the node of this internal Voltage signal (V i ) is charged or discharged by the controllable constant current source (I S ) thus depends on the value of the switching signal (SS 1 ). The effect of the superimposed triangular wave on the temporal potential profile at the voltage output (V out) is now on the internal voltage signal (V i) by this controllable constant current source (I s) is emulated such that the internal voltage signal is now in contrast to the potential profile at the voltage output (V out) has a superimposed triangular signal in addition. This is an essential step according to the invention. One way to realize the bipolar controlled constant current source (I s ) is the combination of a non-controlled constant current source (I 1 ) with a switchable controllable constant current source (I s ), which then provides only one of the non-controlled constant current source opposite current polarity at twice the current amount ,

Fig. 7Fig. 7

7 zeigt eine weitere Ausprägung der Erfindung. Der erste Kondensator (Ci1) des kapazitiven Spannungsteilers (Ci1, Ci2) ist mit einem ersten Anschluss mit dem internen Spannungssignal (Vi) verbunden und mit dem zweiten Anschluss mit dem Spannungsausgang (Vout), der als Kleinsignalmasse betrachtet werden kann. 7 shows a further embodiment of the invention. The first capacitor (C i1 ) of the capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) is connected with a first terminal to the internal voltage signal (V i ) and the second terminal to the voltage output (V out ), which can be regarded as a small signal ground ,

Der zweite Kondensator (Ci2) des kapazitiven Spannungsteilers (Ci1, Ci2) ist mit einem ersten Anschluss ebenfalls mit dem internen Spannungssignal (Vi) verbunden und mit dem zweiten Anschluss mit einem Bezugspotenzial. Die Einspeisung des zusätzlichen, überlagerten Dreieckssignals erfolgt nun aber nicht direkt durch die Stromquellen (I1, Is) wie in 6, sondern nun mittels des Verschiebungsstromes über eine Koppelkapazität (Ck), die somit die Konstantstromquellen (I1, Is) hinsichtlich der Gleichspannung von dem internen Spannungssignal (Vi) galvanisch trennt. Die Koppelkapazität (Ck) besitzt vorzugsweise einen Vorwiderstand (Rs), damit Schalttransienten der Konstantstromquellen (I1, Is) nicht auf das interne Spannungssignal (Vi) durchschlagen können und damit die Regelung stören könnten. Damit der Gleichspannungspegel auf Seiten der Konstantstromquellen (I1, Is) definiert ist, ist in dem Beispiel der 7 eine Arbeitspunkteinstellung durch einen Arbeitspunktspannungsteiler (R3, R4) aus einem ersten Arbeitspunktwiderstand (R3) und einem zweiten Arbeitspunktwiderstand (R4) beispielhaft vorgesehen. Die Widerstände des Arbeitspunktspannungsteilers (R3, R4) sorgen dabei außerdem dafür, dass im Falle einer fehlerhaften Anpassung der Stromwerte der beiden Konstantstromquellen (I1, Is) in Form leicht abweichender Stromwerte bei bevorzugt gleichen Zielstromwerten die Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) sich nicht ändert. Diese Konfiguration ist offset-frei, was einen besonderen Vorteil darstellt. The second capacitor (C i2 ) of the capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) is connected to a first terminal also to the internal voltage signal (V i ) and to the second terminal having a reference potential. The feeding of the additional, superimposed triangular signal is now not directly by the current sources (I 1 , I s ) as in 6 but now by means of the displacement current via a coupling capacitance (C k ), thus the constant current sources (I 1 , I s ) with respect to the DC voltage from the internal voltage signal (V i ) is electrically isolated. The coupling capacitance (C k ) preferably has a series resistor (R s ), so that switching transients of the constant current sources (I 1 , I s ) can not penetrate to the internal voltage signal (Vi) and thus could disturb the control. In order to define the DC voltage level on the side of the constant current sources (I 1 , I s ), in the example of FIG 7 an operating point setting by a working point voltage divider (R 3 , R 4 ) from a first operating point resistor (R 3 ) and a second operating point resistor (R 4 ) provided by way of example. The resistances of the operating point voltage divider (R 3 , R 4 ) also ensure that in the event of a faulty adaptation of the current values of the two constant current sources (I 1 , I s ) in the form of slightly different current values with preferably the same target current values, the output voltage at the voltage output (V out ) does not change. This configuration is offset-free, which is a particular advantage.

Statt einer nicht geschalteten Konstantstromquelle (I1) in Kombination mit einer steuerbaren Konstantstromquelle (Is), die ein- und ausgeschaltet wird, zur Erzeugung eines Lade- und Entladestroms in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) zum Laden und Entladen der Koppelkapazität (Ck) sind auch andere Realisierungen einer bipolaren Stromquelle denkbar. Stattdessen ist es beispielsweise auch denkbar, die nicht steuerbare Konstantstromquelle (I1) durch eine erste schaltbare Konstantstromquelle (IS1) zu ersetzen und diese gegentaktig zur zweiten schaltbaren steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) anstelle der bipolaren, gesteuerten Konstantstromquelle (Is) in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) zu betreiben. Selbstverständlich sind andere Stromquellenkonfigurationen einer oder mehrerer Stromquellen denkbar, die im Ergebnis in Abhängigkeit vom Schaltsignal (SS1) einen im Ergebnis gleichen, in den Ladephasen konstanten Summenladestrom in den Knoten des internen Spannungssignals (Vi) einspeisen bzw. einen im Ergebnis gleichen, in den Entladephasen konstanten Summenentladestrom aus dem Knoten des internen Spannungssignals (Vi) entnehmen. Instead of a non-switched constant current source (I 1 ) in combination with a controllable constant current source (I s ), which is turned on and off, to generate a charging and discharging current in response to the switching signal (SS 1 ) for charging and discharging the coupling capacitance (C k ), other implementations of a bipolar current source are conceivable. Instead, it is also conceivable, for example, to replace the non-controllable constant current source (I 1 ) by a first switchable constant current source (I S1 ) and inverse-positive to the second switchable controllable constant current source (I s2 ) instead of the bipolar, controlled constant current source (I s ) in dependence to operate from the switching signal (SS 1 ). Of course, other current source configurations of one or more current sources are conceivable which, as a result, feed a cumulative charging current which is constant in the charging phases into the nodes of the internal voltage signal (V i ) as a function of the switching signal (SS 1 ) take the discharge phases constant Sumententladestrom from the node of the internal voltage signal (V i ).

Fig. 8Fig. 8

8 zeigt eine beispielhafte steuerbare Konstantstromquelle. Ein beispielhafter erster Transistor (T1) ist mit seinem Steueranschluss (Gate) mit einer Referenzspannung und mit einem Kontakt (Source) mit einer Versorgungsspannung verbunden. Hierdurch wird der Strom (I) durch die Stromquelle eingestellt. Ein beispielhafter zweiter Transistor (T2) dient in diesem Beispiel als Schalttransistor, der durch das Schaltsignal (SS1) oder alternativ durch das invertierte Schaltsignal direkt angesteuert wird. 8th shows an exemplary controllable constant current source. An exemplary first transistor (T 1 ) is connected to its control terminal (gate) with a reference voltage and with a contact (source) to a supply voltage. As a result, the current (I) is adjusted by the power source. An exemplary second transistor (T 2 ) serves in this example as a switching transistor, which is directly controlled by the switching signal (SS 1 ) or alternatively by the inverted switching signal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • ADCADC
    Analog-Digital-Wandler Analog to digital converter
    BufBuf
    Pufferschaltung buffer circuit
    C1 C 1
    Speicherkapazität. Hierbei kann es sich auch um mehrere Speicherkapazitäten handeln, die mit einem Anschluss mit dem Spannungsausgang (Vout) direkt oder indirekt verbunden sind und mit dem anderen Spannungsausgang mit einem Bezugspotenzial verbunden sind. Storage capacity. This can also be a plurality of storage capacities, which are connected directly or indirectly to one terminal to the voltage output (V out ) and are connected to a reference potential with the other voltage output.
    Ci C i
    Kondensator capacitor
    Ci1 C i1
    erster Kondensator. Der erste Kondensator bildet mit dem zweiten Kondensator (Ci2) einen kapazitiven Spannungsteiler parallel zum ohmschen Spannungsteiler (R1, R2) aus dem ersten Spannungsteilerwiderstand (R1) und dem zweiten Spannungsteilerwiderstand (R2). Durch diesen kapazitiven Spannungsteiler kann das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) schnell Spannungssprüngen der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) folgen. first capacitor. The first capacitor forms with the second capacitor (C i2 ) a capacitive voltage divider parallel to the ohmic voltage divider (R 1 , R 2 ) from the first voltage divider resistor (R 1 ) and the second voltage divider resistor (R 2 ). By means of this capacitive voltage divider, the potential of the internal voltage signal (V i ) can quickly follow voltage jumps in the output voltage at the voltage output (V out ).
    Ci2 C i2
    zweiter Kondensator second capacitor
    Ck C k
    Koppelkapazität coupling capacitance
    Cs C s
    Komparatorausgangssignal comparator
    COMPCOMP
    Komparator comparator
    Δt.delta.t
    Verzögerungseinheit. Die Verzögerungseinheit verzögert das Schaltsignal (SS1) zum verzögerten Schaltsignal (SSv), um das aufgrund der Größe des ersten oder zweiten Schalters (S1, S2) verzögerte Schaltverhalten des ersten Schalters (S1) und/oder des zweiten Schalters (S2) für die Regelung zu berücksichtigen. Hierdurch wird die Erzeugung des Ripples auf dem internen Spannungssignal (Vi) zeitmäßig optimiert. Vorzugsweise wird die Verzögerungseinheit als Hintereinanderschaltung eines RC-Tiefpasses und eines Komparators oder Schmidt-Triggers realisiert. Delay unit. The delay unit delays the switching signal (SS 1 ) to the delayed switching signal (SS v ) to the delayed due to the size of the first or second switch (S1, S2) switching behavior of the first switch (S1) and / or the second switch (S 2 ) to be considered for the scheme. As a result, the generation of the ripples on the internal voltage signal (V i ) is optimized in terms of time. Preferably, the delay unit is implemented as a series connection of an RC low-pass filter and a comparator or Schmidt trigger.
    I1 I 1
    nicht steuerbare Konstantstromquelle. Diese liefert einen zeitlich konstanten elektrischen Strom. Sie wird vorzugsweise mit einer schaltbaren bipolaren Stromquelle kombiniert. non-controllable constant current source. This supplies a temporally constant electric current. It is preferably combined with a switchable bipolar current source.
    Iin I in
    Eingangsstrom input current
    IL I L
    Spulenstrom durch die Drosselspule (L1) Coil current through the choke coil (L 1 )
    IBuf I buf
    Ausgangsstrom der Pufferschaltung (Buf) Output current of the buffer circuit (Buf)
    Iout I out
    Ausgangsstrom output current
    IR I R
    Spannungsteilerstrom durch den ersten Spannungsteilerwiderstand (R1) und den zweiten Spannungsteilerwiderstand (R2) des Spannungsteilers (R1, R2) Voltage divider current through the first voltage divider resistor (R 1 ) and the second voltage divider resistor (R 2 ) of the voltage divider (R 1 , R 2 )
    Is I s
    steuerbare Konstantstromquelle. Die Steuerbarkeit bezieht sich dabei auf das Umschalten der Polarität des zeitlich betragsmäßig konstanten Ausgangsstromes der Konstantstromquelle. Die Stromquelle verhält sich also in den Zeiten zwischen den Umschaltungen wie eine Konstantstromquelle. controllable constant current source. The controllability refers to the switching of the polarity of the temporally magnitude constant output current of the constant current source. The current source thus behaves in the times between the switching as a constant current source.
    Is1 I s1
    erste steuerbare Konstantstromquelle. Die Steuerbarkeit bezieht sich dabei auf das Ein- bzw. Ausschalten eines in der Einschaltphase zeitlich konstanten elektrischen Ausgangsstroms der Konstantstromquelle. Die Stromquelle verhält sich also in den Zeiten zwischen den Schaltungen wie eine Konstantstromquelle. first controllable constant current source. The controllability refers to the switching on or off of a constant in the switch-on phase electrical output current of the constant current source. The current source thus behaves like a constant current source in the times between the circuits.
    Is2 I s2
    zweite steuerbare Konstantstromquelle. Die Steuerbarkeit bezieht sich dabei auf das Ein- bzw. Ausschalten eines in der Einschaltphase zeitlich konstanten elektrischen Ausgangsstroms der Konstantstromquelle. Die Stromquelle verhält sich also in den Zeiten zwischen den Schaltungen wie eine Konstantstromquelle. second controllable constant current source. The controllability refers to the switching on or off of a constant in the switch-on phase electrical output current of the constant current source. The current source thus behaves like a constant current source in the times between the circuits.
    Is3 I s3
    dritte steuerbare Konstantstromquelle. Die Steuerbarkeit bezieht sich dabei auf das Umschalten der Polarität des zeitlich betragsmäßig konstanten Ausgangsstromes der Konstantstromquelle. Die Stromquelle verhält sich also in den Zeiten zwischen den Umschaltungen wie eine Konstantstromquelle. third controllable constant current source. The controllability refers to the switching of the polarity of the temporally magnitude constant output current of the constant current source. The current source thus behaves in the times between the switching as a constant current source.
    L1 L 1
    Drosselspule inductor
    NBNB
    nicht beansprucht unclaimed
    PVPV
    Pulsverlängerungseinheit Pulse lengthening unit
    R1 R 1
    erster Spannungsteilerwiderstand first voltage divider resistor
    R2 R 2
    zweiter Spannungsteilerwiderstand second voltage divider resistor
    R3 R 3
    erster Arbeitspunktwiderstand  first bias resistor
    R4 R 4
    zweiter Arbeitspunktwiderstand second working point resistance
    Ra R a
    Ausgangswiderstand der Pufferschaltung (Buf) Output resistance of the buffer circuit (Buf)
    Rs R s
    Vorwiderstand dropping resistor
    RefRef
    Referenzspannung reference voltage
    RESR R ESR
    Widerstand für die Stabilität des Regelkreises im Stand der Technik, der seriell zur Speicherkapazität (C1) geschaltet ist. Resistor for the stability of the control loop in the prior art, which is connected in series to the storage capacity (C 1 ).
    S1 S 1
    erster Schalter zwischen dem Spannungseingang (Vin) und dem Zwischenknoten (Z1) first switch between the voltage input (V in ) and the intermediate node (Z 1 )
    S2 S 2
    zweiter Schalter zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout) second switch between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out )
    SS1 SS 1
    Schaltsignal mit einer Schaltperiode TP Switching signal with a switching period T P
    SSv SS v
    verzögertes Schaltsignal delayed switching signal
    TA T A
    Aus-Zeit Off time
    TE T E
    Ein-Zeit One-time
    TP T P
    Schaltperiode; Dabei gilt TP = TA + TE. Switching period; Where T P = T A + T E.
    Vi V i
    internes Spannungssignal internal voltage signal
    Vin V in
    Spannungseingang voltage input
    Voff V off
    Spannungsoffset voltage offset
    Vout V out
    Spannungsausgang voltage output
    Z1 Z 1
    Zwischenknoten between nodes

Claims (5)

Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren umfassend die Schritte a. periodisches wiederkehrendes Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen dem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1) mittels eines Schaltsignals (SS1) mit einem ersten Zustand („AN“) und einem zweiten Zustand („AUS“) und mit einer Schaltperiode (TP), wobei die Schaltperiode (TP) in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt ist und wobei die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant ist; b. Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, durch Glättung eines Stromanteils (IL) dieses Ausgangsstromes (Iout) mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout); c. Speichern und/oder Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus; d. Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, durch einen Komparator (COMP) und vergleich mit einer Referenzspannung (Ref) zur Erzeugung eines Komparatorausgangssignals (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann; e. Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) oder alternativ dazu Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV); f. ggf. Erzeugung eines verzögerten Schaltsignals (SSv) aus dem Schaltsignal (SS1); g. periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1); h. Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, wobei das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) die Spannungssumme eines ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils ist und wobei der erste Spannungsanteil proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist; i. Laden eines ersten Kondensators (Ci1) und eines zweiten Kondensators (Ci2), die einen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Bezugspotenzial bilden und deren Spannungsteilerabgriff der Knoten des internen Spannungssignals (Vi) ist, mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; j. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer in der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils; k. wobei die Polarität des Ausgangsstroms der Konstantstromquelle (Is) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) gesteuert wird und der Betrag des Ausgangsstromes der Konstantstromquelle (Is) konstant ist. Method for controlling a DC-DC converter with a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ) according to a constant-on-time method or the constant-off-time method comprising the steps a. Periodic recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between the voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ) by means of a switching signal (SS 1 ) having a first state ("ON") and a second state ("OFF"). ) and with a switching period (T P ), wherein the switching period (T P ) in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ), and a subsequent off-time (T A ) in which the switching signal (SS 1 ) is in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, divided and wherein the duration (T E ) of the on-time (T E ) in the case of a constant-on-time method is constant or the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method; b. Smoothing the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by smoothing a current component (I L ) of this output current (I out ) by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ); c. Storing and / or delivering a charge amount from the voltage output (V out ) into or out of one or more storage capacities (C 1 ); d. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) versus a reference potential, by a comparator (COMP) and comparing it with a reference voltage (Ref) to produce a comparator output signal (C s ), which may have a first state ("ON") or a second state ("OFF") depending on the result of the comparison; e. Extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the first state ("ON") to a minimum time to generate the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV) or, alternatively, to extend a time in which the comparator output signal (C s ) in the second state ("OFF") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV); f. possibly generating a delayed switching signal (SS v ) from the switching signal (SS 1 ); G. periodic generation of a temporal heterodyne signal, in particular of a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional heterodyne signal, in particular a triangular signal, synchronously with the opening and / or closing of the first switch (S1 ); H. Generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ), the potential of the internal voltage signal (V i ) the voltage sum of a first voltage signal component and a second voltage signal component is and wherein the first voltage component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ); i. Charging a first capacitor (C i1 ) and a second capacitor (C i2 ) forming a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) between the voltage output (Vout) and the reference potential and whose voltage divider tap the node of the internal voltage signal (V i ) is, with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component; j. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of one in the controllable constant current source (I s ) for generating the second voltage signal component; k. wherein the polarity of the output current of the constant current source (I s ) is controlled by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ) and the amount of the output current of the constant current source (I s ) is constant. Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren umfassend die Schritte a. periodisches wiederkehrendes Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen dem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1) mittels eines Schaltsignals (SS1) mit einem ersten Zustand („AN“) und einem zweiten Zustand („AUS“) und mit einer Schaltperiode (TP), wobei die Schaltperiode (TP) in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt ist und wobei die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant ist; b. Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, durch Glättung eines Stromanteils (IL) dieses Ausgangsstromes (Iout) mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout); c. Speichern und/oder Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus; d. Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, durch einen Komparator (COMP) und vergleich mit einer Referenzspannung (Ref) zur Erzeugung eines Komparatorausgangssignals (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann; e. Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) oder alternativ dazu Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV); f. ggf. Erzeugung eines verzögerten Schaltsignals (SSv) aus dem Schaltsignal (SS1); g. periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1); h. Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, wobei das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) die Spannungssumme eines ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils und eines dritten Spannungssignalanteils ist und wobei der erste Spannungssignalanteil proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist, i. Laden eines ersten Kondensators (Ci1) und eines zweiten Kondensators (Ci2), die einen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Bezugspotenzial bilden und deren Spannungsteilerabgriff der Knoten des internen Spannungssignals (Vi) ist, mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; j. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer in der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils; i. wobei die erste steuerbare Konstantstromquelle (Is1) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) ein- und ausgeschaltet wird und im eingeschalteten Zustand einen zeitlich konstanten Ausgangsstrom liefert; k. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) zur Erzeugung des dritten Spannungssignalanteils, ii. wobei die Polarität des Ausgangstroms der zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) gesteuert wird und iii. wobei der Betrag des Ausgangsstromes der zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) zwischen Polaritätswechseln des Ausgangsstromes der zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) zeitlich konstant ist; Method for controlling a DC-DC converter with a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ) according to a constant-on-time method or the constant-off-time method comprising the steps a. Periodic recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between the voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ) by means of a switching signal (SS 1 ) having a first state ("ON") and a second state ("OFF"). ) and with a switching period (T P ), wherein the switching period (T P ) in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ), and a subsequent off-time (T A ) in which the switching signal (SS 1 ) is in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, and wherein the duration (T E ) the on-time (T E ) is constant in the case of a constant-on-time method or the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method; b. Smoothing the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by smoothing a current component (I L ) of this output current (I out ) by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ); c. Storing and / or delivering a charge amount from the voltage output (V out ) into or out of one or more storage capacities (C 1 ); d. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) to a reference potential, by a comparator (COMP) and comparing with a reference voltage (Ref) to produce a comparator output signal (C s ) which may have a first state ("ON") or a second state ("OFF") depending on the result of the comparison; e. Extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the first state ("ON") to a minimum time to generate the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV) or, alternatively, to extend a time in which the comparator output signal (C s ) in the second state ("OFF") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV); f. possibly generating a delayed switching signal (SS v ) from the switching signal (SS 1 ); G. periodic generation of a temporal heterodyne signal, in particular of a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional heterodyne signal, in particular a triangular signal, synchronously with the opening and / or closing of the first switch (S1 ); H. Generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ), the potential of the internal voltage signal (V i ) the voltage sum of a first voltage signal component and a second voltage signal component and a third voltage signal component is and wherein the first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ), i. Charging a first capacitor (C i1 ) and a second capacitor (C i2 ) forming a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) between the voltage output (Vout) and the reference potential and whose voltage divider tap the node of the internal voltage signal (V i ) is, with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component; j. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of one in the controllable constant current source (I s ) for generating the second voltage signal component; i. wherein the first controllable constant current source (I s1 ) by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ) is switched on and off and delivers a temporally constant output current in the on state; k. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of a second controllable constant current source (I s2 ) for generating the third voltage signal component, ii. wherein the polarity of the output current of the second controllable constant current source (I s2 ) is controlled by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ), and iii. wherein the magnitude of the output current of the second controllable constant current source (I s2) between polarity reversals of the output current of the second controllable constant current source (I s2) is constant over time; Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren umfassend die Schritte a. periodisches wiederkehrendes Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen dem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1) mittels eines Schaltsignals (SS1) mit einem ersten Zustand („AN“) und einem zweiten Zustand („AUS“) und mit einer Schaltperiode (TP), wobei die Schaltperiode (TP) in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt ist und wobei die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant ist; b. Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, durch Glättung eines Stromanteils (IL) dieses Ausgangsstromes (Iout) mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout); c. Speichern und/oder Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus; d. Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, durch einen Komparator (COMP) und vergleich mit einer Referenzspannung (Ref) zur Erzeugung eines Komparatorausgangssignals (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann; e. Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) oder alternativ dazu Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV); f. ggf. Erzeugung eines verzögerten Schaltsignals (SSv) aus dem Schaltsignal (SS1); g. periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1); h. Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, wobei das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) die Spannungssumme des ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils und eines dritten Spannungssignalanteils ist und wobei der erste Spannungssignalanteil proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist, i. Laden eines ersten Kondensators (Ci1) und eines zweiten Kondensators (Ci2), die einen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Bezugspotenzial bilden und deren Spannungsteilerabgriff der Knoten des internen Spannungssignals (Vi) ist, mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; j. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer in der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils; iv. wobei die erste steuerbare Konstantstromquelle (Is1) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) ein- und ausgeschaltet wird und im eingeschalteten Zustand einen zeitlich konstanten Ausgangsstrom liefert; k. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer zweiten steuerbaren Konstantstromquelle (Is2) zur Erzeugung des dritten Spannungssignalanteils, v. wobei die zweite steuerbaren Stromquelle (Is2) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) nur dann eingeschaltet wird, wenn die erste Konstantstromquelle (Is1) ausgeschaltet ist, und vi. wobei die zweite steuerbaren Stromquelle (Is2) im eingeschalteten Zustand einen zeitlich konstanten Ausgangsstrom liefert und l. wobei beide Konstantstromquellen (IS1, IS2) zeitweise gleichzeitig ausgeschaltet sein können. Method for controlling a DC-DC converter with a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ) according to a constant-on-time method or the constant-off-time method comprising the steps a. Periodic recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between the voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ) by means of a switching signal (SS 1 ) having a first state ("ON") and a second state ("OFF"). ) and with a switching period (T P ), wherein the switching period (T P ) in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ), and a subsequent off-time (T A ) in which the switching signal (SS 1 ) is in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, and wherein the duration (T E ) the on-time (T E ) is constant in the case of a constant-on-time method or the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method; b. Smoothing the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by smoothing a current component (I L ) of this output current (I out ) by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ); c. Storing and / or delivering a charge amount from the voltage output (V out ) into or out of one or more storage capacities (C 1 ); d. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) versus a reference potential, by a comparator (COMP) and comparing it with a reference voltage (Ref) to produce a comparator output signal (C s ), which may have a first state ("ON") or a second state ("OFF") depending on the result of the comparison; e. Extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the first state ("ON") to a minimum time to generate the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV) or, alternatively, to extend a time in which the comparator output signal (C s ) in the second state ("OFF") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV); f. possibly generating a delayed switching signal (SS v ) from the switching signal (SS 1 ); G. periodic generation of a temporal heterodyne signal, in particular of a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional heterodyne signal, in particular a triangular signal, synchronously with the opening and / or closing of the first switch (S1 ); H. Generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ), the potential of the internal voltage signal (V i ) the voltage sum of the first voltage signal component and a second voltage signal component and a third voltage signal component is and wherein the first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ), i. Charging a first capacitor (C i1 ) and a second capacitor (C i2 ) forming a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) between the voltage output (Vout) and the reference potential and whose voltage divider tap the node of the internal voltage signal (V i ) is, with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component; j. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of one in the controllable constant current source (I s ) for generating the second voltage signal component; iv. wherein the first controllable constant current source (I s1 ) by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ) is switched on and off and delivers a temporally constant output current in the on state; k. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of a second controllable constant current source (I s2 ) for generating the third voltage signal component, v. wherein the second controllable current source (I s2 ) is turned on by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ) only when the first constant current source (I s1 ) is turned off, and vi. wherein the second controllable current source (I s2 ) delivers a time-constant output current in the switched-on state and l. wherein both constant current sources (I S1 , I S2 ) can be temporarily switched off at the same time. Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren umfassend die Schritte a. periodisches wiederkehrendes Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen dem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1) mittels eines Schaltsignals (SS1) mit einem ersten Zustand („AN“) und einem zweiten Zustand („AUS“) und mit einer Schaltperiode (TP), wobei die Schaltperiode (TP) in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt ist und wobei die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant ist; b. Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, durch Glättung eines Stromanteils (IL) dieses Ausgangsstromes (Iout) mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout); c. Speichern und/oder Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus; d. Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, durch einen Komparator (COMP) und vergleich mit einer Referenzspannung (Ref) zur Erzeugung eines Komparatorausgangssignals (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann; e. Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) oder alternativ dazu Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV); f. ggf. Erzeugung eines verzögerten Schaltsignals (SSv) aus dem Schaltsignal (SS1); g. periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1); h. Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, wobei das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) die Spannungssumme des ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils ist und wobei der erste Spannungssignalanteil proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist; i. Laden eines ersten Kondensators (Ci1) und eines zweiten Kondensators (Ci2), die einen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Bezugspotenzial bilden und deren Spannungsteilerabgriff der Knoten des internen Spannungssignals (Vi) ist, mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; j. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer in der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils; i. wobei die Polarität des Ausgangstroms der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) gesteuert wird und ii. wobei der Betrag des Ausgangsstromes der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zwischen Polaritätswechseln des Ausgangsstromes der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zeitlich konstant ist. Method for controlling a DC-DC converter with a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ) according to a constant-on-time method or the constant-off-time method comprising the steps a. Periodic recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between the voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ) by means of a switching signal (SS 1 ) having a first state ("ON") and a second state ("OFF"). ) and with a switching period (T P ), wherein the switching period (T P ) in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ), and a subsequent off-time (T A ) in which the switching signal (SS 1 ) is in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, and wherein the duration (T E ) the on-time (T E ) is constant in the case of a constant-on-time method or the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method; b. Smoothing the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by smoothing a current component (I L ) of this output current (I out ) by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ); c. Storing and / or delivering a charge amount from the voltage output (V out ) into or out of one or more storage capacities (C 1 ); d. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) versus a reference potential, by a comparator (COMP) and comparing it with a reference voltage (Ref) to produce a comparator output signal (C s ), which may have a first state ("ON") or a second state ("OFF") depending on the result of the comparison; e. Extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the first state ("ON") to a minimum time to generate the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV) or, alternatively, to extend a time in which the comparator output signal (C s ) in the second state ("OFF") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV); f. possibly generating a delayed switching signal (SS v ) from the switching signal (SS 1 ); G. periodic generation of a temporal heterodyne signal, in particular of a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional heterodyne signal, in particular a triangular signal, synchronously with the opening and / or closing of the first switch (S1 ); H. Generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ), the potential of the internal voltage signal (V i ) the voltage sum of the first voltage signal component and a second voltage signal component is and wherein the first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ); i. Charging a first capacitor (C i1 ) and a second capacitor (C i2 ), which form a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) between the voltage output (Vout) and the reference potential and their Voltage divider tap the node of the internal voltage signal (V i ) is, with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component; j. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of one in the controllable constant current source (I s ) for generating the second voltage signal component; i. wherein the polarity of the output current of the controllable constant current source (I s ) is controlled by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ), and ii. wherein the amount of the output current of the controllable constant current source (I s ) between polarity changes of the output current of the controllable constant current source (I s ) is constant over time. Verfahren zur Regelung eines Gleichspannungswandlers mit einem Spannungseingang (Vin) und einem Spannungsausgang (Vout) nach einem Konstant-Ein-Zeit-Verfahren oder dem Konstant-Aus-Zeit-Verfahren umfassend die Schritte a. periodisches wiederkehrendes Schließen und Öffnen eines ersten Schalters (S1) zwischen dem Spannungseingang (Vin) und einem Zwischenknoten (Z1) mittels eines Schaltsignals (SS1) mit einem ersten Zustand („AN“) und einem zweiten Zustand („AUS“) und mit einer Schaltperiode (TP), wobei die Schaltperiode (TP) in eine Ein-Zeit (TE), in der das Schaltsignal (SS1) im ersten Zustand („AN“) ist und der Schalter (S1) geschlossen ist, und eine nachfolgende Aus-Zeit (TA), in der das Schaltsignal (SS1) im zweiten Zustand („AUS“) ist und der Schalter (S1) offen ist, aufgeteilt ist und wobei die Dauer (TE) der Ein-Zeit (TE) im Falle eines Konstant-Ein-Zeit-Verfahrens konstant bzw. die Dauer (TA) der Aus-Zeit (TA) im Falle eines Konstant-Aus-Zeit-Verfahrens konstant ist; b. Glättung des Ausgangsstromes (Iout), der aus dem Spannungsausgang (Vout) heraus fließt, durch Glättung eines Stromanteils (IL) dieses Ausgangsstromes (Iout) mittels einer Drosselspule (L1) zwischen dem Zwischenknoten (Z1) und dem Spannungsausgang (Vout); c. Speichern und/oder Abgabe einer Ladungsmenge aus dem Spannungsausgang (Vout) in eine oder mehrere Speicherkapazitäten (C1) hinein oder aus diesen heraus; d. Erfassen des Potenzials eines internen Spannungssignals (Vi), dessen Potenzial von der Ausgangsspannung am Spannungsausgang (Vout) gegenüber einem Bezugspotenzial abhängt, durch einen Komparator (COMP) und vergleich mit einer Referenzspannung (Ref) zur Erzeugung eines Komparatorausgangssignals (Cs), das in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches den einen ersten Zustand („AN“) oder einen zweiten Zustand („Aus“) haben kann; e. Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im ersten Zustand („AN“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV) oder alternativ dazu Verlängern einer Zeit, in der das Komparatorausgangssignal (Cs) sich im zweiten Zustand („AUS“) befindet auf eine Mindestzeit zur Erzeugung des Schaltsignals (SS1) durch eine Pulsverlängerungseinheit (PV); f. ggf. Erzeugung eines verzögerten Schaltsignals (SSv) aus dem Schaltsignal (SS1); g. periodische Erzeugung eines zeitlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, mit der zeitlichen Schaltperiode (Tp) im zeitlichen Potenzialverlauf des internen Spannungssignals (Vi) durch Addition eines zusätzlichen Überlagerungssignals, insbesondere eines Dreieckssignals, zeitsynchron zum Öffnen und/oder Schließen des ersten Schalters (S1); h. Erzeugung eines Ausgangsstromes (IBuf) einer Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung eines ersten Spannungssignalanteils des internen Spannungssignals (Vi) durch diese Pufferschaltung (Buf), die einen Ausgangswiderstand (Ra) besitzt, wobei das Potenzial des internen Spannungssignals (Vi) die Spannungssumme des ersten Spannungssignalanteils und eines zweiten Spannungssignalanteils ist und wobei der erste Spannungssignalanteil proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist; i. Laden eines oder mehrerer Kondensatoren (Ci1, Ci2) mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; j. Erzeugung eines Messstromes (IBuf), der proportional zu der Spannung am Spannungsausgang (Vout) ist, mittels einer Teilvorrichtung (Buf), die einen Kleinsignalausgangswiderstand (Ra) besitzt; k. Laden eines ersten Kondensators (Ci1) und eines zweiten Kondensators (Ci2), die einen kapazitiven Spannungsteiler (Ci1, Ci2) zwischen dem Spannungsausgang (Vout) und dem Bezugspotenzial bilden und deren Spannungsteilerabgriff der Knoten des internen Spannungssignals (Vi) ist, mit dem Ausgangsstrom (IBuf) der Pufferschaltung (Buf) zur Erzeugung des ersten Spannungssignalanteils; l. Laden des ersten Kondensators (Ci1) und des zweiten Kondensators (Ci2) mittels des Ausgangsstromes einer in der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zur Erzeugung des zweiten Spannungssignalanteils, i. wobei die Polarität des Ausgangstroms der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) durch das Schaltsignal (SS1) oder das verzögerte Schaltsignal (SSv) gesteuert wird und ii. wobei der Betrag des Ausgangsstromes der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zwischen Polaritätswechseln des Ausgangsstromes der steuerbaren Konstantstromquelle (Is) zeitlich konstant ist. Method for controlling a DC-DC converter with a voltage input (V in ) and a voltage output (V out ) according to a constant-on-time method or the constant-off-time method comprising the steps a. Periodic recurrent closing and opening of a first switch (S 1 ) between the voltage input (V in ) and an intermediate node (Z 1 ) by means of a switching signal (SS 1 ) having a first state ("ON") and a second state ("OFF"). ) and with a switching period (T P ), wherein the switching period (T P ) in a on-time (T E ), in which the switching signal (SS 1 ) in the first state ("ON") and the switch (S 1 ), and a subsequent off-time (T A ) in which the switching signal (SS 1 ) is in the second state ("OFF") and the switch (S 1 ) is open, and wherein the duration (T E ) the on-time (T E ) is constant in the case of a constant-on-time method or the duration (T A ) of the off-time (T A ) is constant in the case of a constant-off-time method; b. Smoothing the output current (I out ), which flows out of the voltage output (V out ), by smoothing a current component (I L ) of this output current (I out ) by means of a choke coil (L 1 ) between the intermediate node (Z 1 ) and the voltage output (V out ); c. Storing and / or delivering a charge amount from the voltage output (V out ) into or out of one or more storage capacities (C 1 ); d. Detecting the potential of an internal voltage signal (V i ) whose potential depends on the output voltage at the voltage output (V out ) versus a reference potential, by a comparator (COMP) and comparing it with a reference voltage (Ref) to produce a comparator output signal (C s ), which may have a first state ("ON") or a second state ("OFF") depending on the result of the comparison; e. Extending a time in which the comparator output signal (C s ) is in the first state ("ON") to a minimum time to generate the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV) or, alternatively, to extend a time in which the comparator output signal (C s ) in the second state ("OFF") is at a minimum time for generating the switching signal (SS 1 ) by a pulse extension unit (PV); f. possibly generating a delayed switching signal (SS v ) from the switching signal (SS 1 ); G. periodic generation of a temporal heterodyne signal, in particular of a triangular signal, with the temporal switching period (T p ) in the temporal potential curve of the internal voltage signal (V i ) by adding an additional heterodyne signal, in particular a triangular signal, synchronously with the opening and / or closing of the first switch (S1 ); H. Generation of an output current (I Buf ) of a buffer circuit (Buf) for generating a first voltage signal component of the internal voltage signal (V i ) by this buffer circuit (Buf) having an output resistance (R a ), the potential of the internal voltage signal (V i ) the voltage sum of the first voltage signal component and a second voltage signal component is and wherein the first voltage signal component is proportional to the voltage at the voltage output (V out ); i. Charging one or more capacitors (C i1 , C i2 ) with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) to produce the first voltage signal component; j. Generating a measurement current (I Buf ) which is proportional to the voltage at the voltage output (V out ) by means of a sub-device (Buf) having a small-signal output resistance (R a ); k. Charging a first capacitor (C i1 ) and a second capacitor (C i2 ) forming a capacitive voltage divider (C i1 , C i2 ) between the voltage output (Vout) and the reference potential and whose voltage divider tap the node of the internal voltage signal (V i ) is, with the output current (I Buf ) of the buffer circuit (Buf) for generating the first voltage signal component; l. Charging the first capacitor (C i1 ) and the second capacitor (C i2 ) by means of the output current of one in the controllable constant current source (I s ) for generating the second voltage signal component, i. wherein the polarity of the output current of the controllable constant current source (I s ) is controlled by the switching signal (SS 1 ) or the delayed switching signal (SS v ), and ii. wherein the amount of the output current of the controllable constant current source (I s ) between polarity changes of the output current of the controllable constant current source (I s ) is constant over time.
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