DE102017124301A1

DE102017124301A1 - Spannungswandlerregler, Spannungsregler und entsprechende Verfahren

Info

Publication number: DE102017124301A1
Application number: DE102017124301.1A
Authority: DE
Inventors: Marc Fahlenkamp; Martin Krüger
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US20190115837A1; US10879806B2

Abstract

Spannungswandlerregler, Spannungswandlersysteme und entsprechende Verfahren werden bereitgestellt. Bei normalem Betrieb wird eine Spannungswandlerstufe des Systems basierend auf einer Rückkopplungsspannung von einem Ausgang gesteuert. In einem Niederleistungsmodus wird das System basierend auf einer einem Regler des Systems bereitgestellten Versorgungsspannung gesteuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Spannungswandlerregler, Spannungswandler und entsprechende Verfahren.
HINTERGRUND
Spannungswandler dienen zur Umwandlung einer Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung und werden beispielsweise häufig in Stromversorgungen verwendet, um eine von einem bestimmten Gerät benötigte Spannung basierend auf einer externen Versorgungsspannung, beispielsweise einer Netzspannung, zu erzeugen. Spannungsregler schließen AC/DC (Wechselstrom/Gleichstrom)-Wandler, DC/DC-Wandler und DC/AC-Wandler ein. Eine Klasse derartiger Spannungswandler schließt Schaltnetzteile (Switched Mode Power Supplies, SMPS) ein. Ein SMPS verwendet gesteuertes Laden und Entladen eines Induktors oder Transformators durch Betätigen eines oder mehrerer Schalter mit einer Schaltfrequenz und ist eine effiziente Art der Leistungsumwandlung. SMPS schließen Abwärtswandler, Aufwärtswandler, Sperrwandler und Resonanzwandler wie LLC-(Induktor-Induktor-Kondensator)-Wandler ein.
Bei manchen Anwendungen sind Spannungswandler erforderlich, um sowohl Betrieb mit hoher Last, wenn beispielsweise eine vom Spannungswandler versorgte Vorrichtung in Normalbetrieb (unter Volllast) arbeitet, als auch Betrieb mit geringer Last, wie einen Standby-Betrieb, bei dem wenig Leistung benötigt wird, zu unterstützen. Dies wird hierin auch als Niederleistungsmodus bezeichnet. So kann zum Beispiel für Fernsehsysteme bei Normalbetrieb eine Leistung von mehr als 90 W erforderlich sein, während im Standby-Modus Standby-Leistungen von weniger als 50 mW wünschenswert oder sogar erforderlich sein können.
Für Volllastbetrieb wird häufig eine Kombination aus einer Leistungsfaktorkorrekturstufe (Power Factor Correction (PFC)-Stufe) und einer Spannungswandlerstufe wie einer LLC-Wandlerstufe verwendet. Bei manchen herkömmlichen Lösungen war für Schwachlastbetrieb ein zusätzlicher Leistungswandler wie ein Sperrwandler als eine Hilfsversorgungsstufe, die während Niederleistungsmodus betrieben wurde, wenn die entsprechende Hauptleistungsstufe, beispielsweise PFC- und LLC-Wandler, deaktiviert war, vorgesehen. Derartige Hilfsversorgungsstufen fanden aber bei jüngeren Spannungswandlersystemen keine Anwendung mehr, um die Kosten des Spannungswandlersystems zu reduzieren.
Ohne eine solche dedizierte Hilfsversorgungsstufe muss die Hauptleistungsstufe, beispielsweise PFC und LLC, den Niederleistungsmodus (Schwachlastbetrieb oder Betrieb ohne Last), in welchem nur wenig Leistung erforderlich ist, unterstützen. Bestimmte Wandlertypen wie LLC-Wandler weisen jedoch verhältnismäßig hohe Schaltverluste bei geringer Last wegen eines Magnetisierstroms auf, der erforderlich ist, um spannungsloses Schalten, d. h. Schalten der Schalter des Schaltnetzteils zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Spannung von oder nahezu null über dem Schalter angelegt ist, sicherzustellen. Der erreichbare Wirkungsgrad für eine derartige LLC-Wandlerstufe bei Schwachlast hängt in hohem Maße von der Stärke des Magnetisierstroms im Vergleich zu dem Strom ab, der für Energieübertragung zu einer Sekundärseite des Wandlers zum Erzeugen einer Ausgangsspannung benötigt wird.
In aktuellen Lösungen wurden verschiedene Ansätze verfolgt, um Leistungsaufnahme während Schwachlastbetriebs zu optimieren. Manche Ansätze schließen Senken einer Ausgangsspannung eines LLC-Wandlers und/oder Deaktivieren einer Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC-Stufe) ein. Weitere Verbesserungen sind jedoch wünschenswert, um Leistungsaufnahme im Niederleistungsmodus, zum Beispiel im Standby-Modus, weiter zu reduzieren.
KURZFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Spannungswandlerregler bereitgestellt, umfassend:

eine Steuerschaltung,
einen Rückkopplungsanschluss zum Erhalten eines Rückkopplungssignals von einer Sekundärseite eines Spannungswandlersystems,
einen Versorgungseingang zum Erhalten einer Versorgungsspannung und einen Schaltsteuerausgang,
wobei die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, in einem normalen Betriebsmodus ein Schaltsteuersignal am Schaltsteuerausgang basierend auf dem Rückkopplungssignal auszugeben, und wobei in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus der Spannungswandlerregler dazu konfiguriert ist, das Spannungswandlersystem basierend auf einer am Versorgungsspannungseingang erhaltenen Versorgungsspannung zu steuern.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Spannungswandlersystem bereitgestellt, umfassend:

eine Spannungswandlerstufe und
ein Spannungswandlerregler wie oben beschrieben, wobei die Spannungswandlerstufe dazu konfiguriert ist, durch eine Signalausgabe vom Schaltsteueranschluss gesteuert zu werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern eines Spannungswandlersystems bereitgestellt, umfassend:

in einem normalen Betriebsmodus Steuern wenigstens eines einer Betriebsfrequenz oder eines Spitzenstroms einer Spannungswandlerstufe des Spannungswandlersystems basierend auf einer Ausgangsspannung der Spannungswandlerstufe und in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus Steuern des Spannungswandlersystems basierend auf einer Versorgungsspannung zu einem Regler des Spannungswandlersystems.

Die obige Kurzfassung soll lediglich einen kurzen Überblick über einige Merkmale gewisser Ausführungsformen geben und soll nicht in einem einschränkenden Sinne aufgefasst werden. Beispielsweise können andere Ausführungsformen andere Merkmale als die oben explizit aufgeführten einschließen.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Spannungswandlerreglers gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Spannungswandlersystem gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
3A bis 3C veranschaulichen verschiedene Beispiele für eine primäre Steuerung, die beispielsweise bei der Ausführungsform von 2 verwendet werden kann.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
5 veranschaulicht ein Beispiel eines herkömmlichen Spannungswandlersystems als eine beispielhafte Umgebung für einige Ausführungsformen.
6 und 7 sind Graphen, die das Verhalten eines Spannungswandlersystems wie des Systems von 5 veranschaulichen.
8 veranschaulicht ein Spannungswandlersystem gemäß einer Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genau beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Ausführungsformen nur als Beispiele dienen und nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind. Während bei einer Beschreibung von Ausführungsformen zum Beispiel angegeben sein kann, dass sie eine Vielzahl von Details oder Elementen umfassen, ist es möglich, dass bei anderen Ausführungsformen einige dieser Details oder Elemente weggelassen und/oder durch alternative Merkmale oder Elemente ersetzt werden. Ferner können zusätzlich zu den ausdrücklich gezeigten und beschriebenen Merkmalen oder Elementen andere Merkmale oder Elemente, zum Beispiel Merkmale oder Elemente, die bei herkömmlichen Spannungswandlersystemen verwendet werden, bereitgestellt werden.
Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden. Für eine der Ausführungsformen beschriebene Variationen und Modifikationen können auch für andere Ausführungsformen anwendbar sein.
In den Zeichnungen gezeigte oder hierin beschriebene elektrische Verbindungen oder Kopplungen können modifiziert werden, solange der allgemeine Zweck der Verbindung oder Kopplung, zum Beispiel Senden eines Signals bestimmter Art oder einer Information bestimmter Art, nicht wesentlich geändert wird. Beispielsweise können Zwischenelemente zu elektrischen Verbindungen oder Kopplungen hinzugefügt oder von solchen weggenommen werden, solange dies im Wesentlichen den allgemeinen Zweck der Verbindung oder Kopplung nicht ändert.
Bei einigen Ausführungsformen werden spezifische Spannungswandlerarchitekturen als nicht beschränkende Beispiele verwendet, zum Beispiel eine Kombination aus einer Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC-Stufe) und einem LLC-Wandler. Hierin beschriebene Konzepte können aber auch auf Wandler anderer Arten anwendbar sein, zum Beispiel auf andere Resonanzwandler als LLC-Wandler. Daher ist Anführen spezifischer Beispiele nicht als einschränkend aufzufassen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung bezeichnet normaler Modus oder regulärer Betrieb eine Betriebsart, in welcher ein Spannungswandlersystem in der Lage ist, volle Leistung zum Versorgen entsprechender Schaltungen auszugeben. Niederleistungsmodus bezeichnet eine Betriebsart, in welcher die Ausgangsleistung reduziert ist, zum Beispiel in einem Standby-Modus.
Bei einigen Ausführungsformen werden in einem Spannungswandler wenigstens zwei Betriebsarten verwendet. In einer ersten Betriebsart, zum Beispiel einem normalen Betrieb, in welchem eine volle Last bereitgestellt werden kann, basiert eine Regelung auf einer Rückkopplungsspannung, die beispielsweise auf eine Ausgangsspannung des Spannungswandlers bezogen ist. In einer zweiten Betriebsart, die für Schwachlastbetrieb wie einen Standby-Modus verwendet werden kann, d. h. in einem Niederleistungsmodus, kann Regelung auf Basis einer einem Regler zugeführten Versorgungsspannung erfolgen.
Bezugnehmend auf die Figuren, zeigt 1 ein Blockdiagramm eines Spannungswandlerreglers 10 gemäß einer Ausführungsform unter Implementierung von hierin erörterten Techniken. Spannungswandlerregler 10 von 1 ist als einen Leistungsfaktorkorrektur-Steueranschluss (PFC-Steueranschluss) 11, einen Wandlersteueranschluss 12, einen Versorgungseingangsanschluss 13 und einen Rückkopplungseingangsanschluss 14 umfassend gezeigt. Regler 10 von 1 umfasst weiterhin eine Steuerschaltung 15. Steuerschaltung 15 kann zum Beispiel eine Logikschaltung oder einen speziell programmierten Prozessor zum Implementieren von Funktionen, wie hierin erörtert, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Regler 10 wird über Anschluss 13 mit einer Versorgungsspannung zum Ermöglichen seines Betriebs beliefert. Bei normalem Betrieb, wenn ein vom Regler 10 gesteuertes Spannungswandlersystem eine hohe Leistung zum Versorgen eines Geräts ausgibt, erhält Steuerschaltung 15 ein Rückkopplungssignal, das für eine Ausgangslast und/oder Ausgangsspannung des Spannungswandlersystems indikativ ist, und steuert eine Leistungsfaktorkorrekturstufe über Anschluss 11 und/oder eine Wandlerstufe wie einen LLC-Wandler oder einen anderen Resonanzwandler über Anschluss 12. Insbesondere kann eine Schaltfrequenz der Schalter der Wandlerstufe unter Verwendung von Anschluss 12 geregelt werden.
Ferner kann bei einigen Ausführungsformen im Niedrigleistungsmodus (z. B. Schwachlastbetrieb oder Standby) Rückkopplung über Rückkopplungsanschluss 14 deaktiviert oder ignoriert werden. Steuerschaltung 15 führt in diesem Niedrigleistungsmodus eine Regelung basierend auf einer Versorgungsspannung an Anschluss 13 durch, zum Beispiel so, dass die Versorgungsspannung über einer erforderlichen minimalen Spannung für Betrieb der Steuerschaltung 15 liegt. Bei einigen Ausführungsformen kann diese Regelung nur durch Regeln eines Spannungsausgangs der Leistungsfaktorkorrekturstufe oder einer anderen Primärstufe über Anschluss 11 erfolgen, während eine über Anschluss 12 geregelte Schaltfrequenz auf einem festen Wert belassen wird, zum Beispiel auf einem optimalem Wert für den jeweiligen Wandler in Bezug auf Verlust. Bei anderen Ausführungsformen, wenigstens in einigen Fällen, kann auch die Schaltfrequenz modifiziert werden. Beispiele für eine derartige Regelung im Niedrigleistungsmodus werden weiter unten gegeben. Bei anderen Ausführungsformen kann anstelle der Schaltfrequenz ein Spitzenstrom gesteuert werden. Eine derartige Steuerung des Spitzenstroms kann zum Beispiel in einem LLC-Wandler durchgeführt werden, bei dem die Spannung am Resonanztank gemessen und mit der Rückkopplungsspannung verglichen wird, um eine Ein-Zeit für einen entsprechenden Schaltzyklus des LLC-Wandlers zu bestimmen.
Zur weiteren Veranschaulichung zeigt 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Spannungswandlersystems gemäß einer Ausführungsform, wobei die bereits unter Bezugnahme auf 1 erörterten Techniken verwendet können. Insbesondere können ein oder mehrere Elemente von 23, 24, 25, 26, 27 und 28 von 2 beim Regler 10 und insbesondere in der Steuerschaltung 15 davon implementiert werden.
Die Darstellung von separaten Blöcken oder Elementen in 2 kann dann als eine Darstellung verschiedener Funktionen des Reglers 10 betrachtet werden und ist nicht als Anzeige dafür aufzufassen, dass diese Funktionen in verschiedenen Komponenten implementiert werden müssen.
Das Spannungswandlersystem von 2 umfasst eine Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC-Stufe) 20, die eine Wechselspannung VAC erhält. PFC-Stufe 20 richtet die Spannung gleich und führt eine Leistungsfaktorkorrektur durch, um eine Spannung VBus auszugeben.
Der Leistungsfaktor eines Wechselstromnetzes ist als das Verhältnis der zur Last fließenden Wirkleistung zur Scheinleistung in der Schaltung definiert. Ein Leistungsfaktor von kleiner als 1 bedeutet, dass die Spannungs- und die Stromwellenform nicht in Phase sind, wodurch das Momentanprodukt aus den beiden Wellenformen reduziert wird. Leistungsfaktorkorrektur erhöht den Leistungsfaktor, um ihn näher an 1 zu bringen. Für einige Anwendungen ist eine derartige Leistungsfaktorkorrektur erforderlich, zum Beispiel für Spannungswandler, die hohe Leistung bereitstellen. Beispielsweise kann für Stromversorgungen mit Spannungswandlern, die eine Ausgangsleistung von mehr als 75 W liefern, eine Leistungsfaktorkorrektur, die einen Leistungsfaktor von über 0,9 erzeugt, erforderlich sein. Niedrige Leistungsfaktoren können Verluste in einem Leistungsverteilungssystem erhöhen.
Die Spannung VBus wird einer LLC-Wandlerstufe 21 bereitgestellt. Anstelle der LLC-Stufe 21 können Wandler anderer Arten, beispielsweise Resonanzwandler anderer Arten, verwendet werden. LLC-Wandlerstufe 21 gibt eine Spannung VMain aus. Ein oder mehrere DC/DC-Wandler 22 können vorgesehen sein, um eine oder mehrere Ausgangsspannungen basierend auf Spannung VMain bereitzustellen. Gezeigter Spannungswandler 22 stellt zum Beispiel eine Standby-Spannung VSTB bereit, die für Standby-Betrieb eines Geräts benötigt werden kann. Beispielsweise erfordern einige Anwendungen verschiedene Ausgangsspannungen und verschiedene DC/DC-Wandler können vorgesehen sein, um solche verschiedene Spannungen bereitzustellen. Bei normalem Betrieb erhält eine sekundärseitige LLC-Steuerung 26 die Spannung VMain und erzeugt ein Schaltsignal FLLC für LLC-Wandlerstufe 21 zum Regeln von Spannung VMain auf eine gewünschte (z. B. vordefinierte) Ausgangsspannung. Während dieses normalen Betriebs kann die Spannung VBus auf einem nominalen (hohen) Wert sein, zum Beispiel höher als Eingangsspannungen VAC, für die das System ausgelegt ist. Zum Beispiel kann bei einigen Ausführungsformen VBus während normalen Betriebs 390 V oder mehr betragen.
Insbesondere kann sekundärseitige LLC-Steuerung 26 VMain auf eine vordefinierte VMain* regeln, die von einem Leistungsabsenkregler 27 erhalten wird. Bei normalem Betrieb stellt Leistungsabsenkregler 27 einen entsprechenden Wert von VMain* bereit, sodass das System von 2 daran angeschlossene Vorrichtungen versorgen kann.
Im Niederleistungsmodus gibt ein Signal power_down dem Leistungsabsenkregler 27 an, dass das System im Niederleistungsmodus betrieben werden soll. Als Reaktion darauf kann der Leistungsabsenkregler 27 bei einigen Implementierungen die sekundärseitige LLC-Steuerung 26 vollständig deaktivieren. Bei anderen Ausführungsformen kann Steuerung 26 auf begrenzte Weise, beispielsweise auch unter Verwendung einer niedrigeren Spannung VMain*, wie unten erläutert wird, betrieben werden.
Ferner verwendet das System von 2 im Niederleistungsmodus eine primärseitige Steuerung 24 zum Durchführen einer Regelung basierend auf einer Spannung VVCC, die zum Versorgen eines Reglers wie des Reglers 10 von 1 verwendet wird. Primärseitige Steuerung 24 gibt eine reduzierte Busspannung VBus* zu einer PFC-Steuerung 23 aus, welche die PFC-Stufe 20 unter Verwendung eines Signals GIN steuert, um die Busspannung VBus entsprechend zu reduzieren. Bei einigen Ausführungsformen kann die Spannung VBus um etwa 25 % reduziert werden. Die Busspannung kann zum Beispiel von 390 V auf 290 V reduziert werden. In diesem Fall kann die PFC-Stufe 20 sogar deaktiviert werden, wenn eine hohe Spannung als VAC geliefert wird, zum Beispiel eine Spannung VAC von 230 V Effektivspannung (quadratischer Mittelwert) plus/minus 10 %, wie in Europa verwendet, was einer maximalen Spannung von 292 V entspricht. Nur für niedrigere Eingangsspannungen muss PFC-Stufe 20 möglicherweise aktiviert werden, um eine derartig reduzierte Spannung zu erzeugen. In dieser Hinsicht wird darauf hingewiesen, dass im Niederleistungsmodus die Ausgangsleistung des Spannungswandlersystems niedrig ist, und insbesondere unter Grenzen, wo eine Leistungsfaktorkorrektur erforderlich wäre, zum Beispiel eine Grenze von 75 W, wie oben erläutert. Wenn PFC-Stufe 20 deaktiviert ist, wird daher die Spannung VBus nur durch VAC bestimmt.
Ferner kann LLC-Stufe 21 im Niederleistungsmodus durch primärseitige Steuerung 24 mit einer festen Frequenz FLLC gesteuert werden. In diesem Fall wird auch die Spannung VMain reduziert. Die Spannungen werden so gewählt oder geregelt, dass die Versorgungsspannung VVCC hoch genug ist, um die in 2 veranschaulichte Steuerung zu unterstützen. Ferner muss die Spannung VMain bei einigen Ausführungsformen ausreichend hoch sein, sodass ein entsprechender DC/DC-Wandler 22 noch Standby-Spannung VSTB bereitstellen kann. Da eine erforderliche Standby-Spannung üblicherweise niedriger ist als eine im Vollbetrieb benötigte Spannung, kann VMain im Vergleich zum normalen Betriebsmodus reduziert werden.
Zum Schalten auf den und Verlassen des Niederleistungsmodus wählt ein Modusdetektor 25 den entsprechenden Ausgang für Multiplexer 28, d. h. entweder von Primärsteuerung 24 oder von Sekundärsteuerung 26.
PFC-Steuerung 23 kann eine verhältnismäßig niedrige Steuerbandbreite aufweisen, zum Beispiel etwa 20 Hz, während Sekundär-LLC-Steuerung 26 eine verhältnismäßig hohe Steuerbandbreite, zum Beispiel 2 kHz, aufweisen kann. Im Niederleistungsmodus kann die Spannung VMain* auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden. Der Modusdetektor 25 kann diese Änderung von VMain* erkennen und Primär-LLC-Steuerung 24 aktivieren.
Bei anderen Ausführungsformen können Übergänge durch Primärsteuerung 24 erkannt werden.
Durch Durchführen einer Steuerung basierend auf VVCC in der Niederleistungsbetriebsart kann bei einigen Ausführungsformen ein stabiler Schwachlastbetrieb bereitgestellt werden, da ausreichende Versorgung eines Reglers sichergestellt ist.
Verlassen dieses Niederleistungsmodus erfolgt durch entsprechendes Ändern des Signals power_down. In diesem Fall wird Steuerung über sekundärseitige Steuerung 26 fortgesetzt und die Spannung VMain* wird wieder auf den für normalen Betrieb erforderlichen Wert eingestellt. Ein Kriterium für Zurückschalten vom Niederleistungsmodus auf normalen Betrieb kann sein, dass VMain nicht mehr über einem minimalen Wert VMain* liegt.
Beispielhafte Steuerschemata durch primärseitige Steuerung 24 werden nun unter Bezugnahme auf 3A bis 3B beschrieben.
Im Beispiel von 3A wird eine Steuerung 30 als primärseitige Steuerung 24 von 2 verwendet. Im Beispiel von 3A wird der LLC-Stufe 21 eine feste Schaltfrequenz FLLC bereitgestellt. Durch Steuern der PFC-Stufe 20 über PFC-Steuerung 23 unter Verwendung eines Subtraktors 31 und eines Regelfilters 32 wird darüber hinaus sichergestellt, dass die Spannung VBus ausreichend hoch ist, um den Regler mit Leistung zu versorgen. Wenn VVCC zum Beispiel unter einen vordefinierten Wert VVCC absinkt, kann PFC-Stufe 20 aktiviert werden, um VBus zu erhöhen. Wenn VBus ohne PFC-Stufe 20 ausreicht, kann PFC-Stufe 20 deaktiviert werden, wie oben erläutert. Die Spannung VVCC* kann gut über einem Unterspannungsausfall der primärseitigen Gattertreiber (Gattertreiber zum Ansteuern von Schaltern der LLC-Stufe 21) gewählt werden, um korrekten Schaltbetrieb sicherzustellen. Verwendete Regelfilter können zusätzliche Bandwahlfilterung aufweisen.
Bei einigen Ausführungsformen kann die in 3A als Schaltfrequenz FLLC verwendete Frequenz FLLC* die Resonanzfrequenz des LLC-Wandlers sein, sodass die LLC-Stufe den höchsten Wirkungsgrad hat.
In 2 wird eine Steuerung 33 als primärseitige LLC-Steuerung 24 verwendet. Ein Subtraktor 25 und ein Regelfilter 37 arbeiten auf gleiche Weise wie Subtraktor 31 und Regelfilter 32 von 3A. Ferner wird ein Stromwert VVCC in einem Subtraktor 44 von einem maximalen Wert VVCCMax subtrahiert und einem Regelfilter 36 bereitgestellt. Basierend auf einem Ausgang des Regelfilters 36 wird die Schaltfrequenz von FLLC-Stufe 21 geregelt, wenn VVCC VVCCMax überschreitet. Eine hohe VVCC kann für eine sehr hohe Eingangsspannung VAC, zum Beispiel 305 V oder höher, indikativ sein. In diesem Fall kann LLC-Stufe 21 zum Verhindern, dass die Spannung VVCC zu hoch wird, verwendet werden.
In 3C wird eine Steuerung 38 als primärseitige LLC-Steuerung 24 verwendet, wobei zusätzlich zur Regelung von VVCC unter Verwendung eines Subtraktors 310 und eines Regelfilters 312, wie für Subtraktor 31 und Regelfilter 32 von 3A erläutert, eine begrenzte Steuerung basierend auf der Spannung VMain zum Einsatz kommt. Unter Verwendung von Subtraktor 39 und Regelfilter 311 kann in diesem Fall auch die Schaltfrequenz FLLC zum Reduzieren der Spannung VMain im Falle sehr hoher Eingangsspannungen VAC, zum Beispiel 305 V oder höher, eingesetzt werden, kann jedoch anderenfalls auf eine feste Spannung eingestellt werden. In diesem Fall implementieren 3B und 3C die gleiche allgemeine Funktion, im Falle von 3B wird die Versorgungsspannung VVCC aber als eine Anzeige verwendet, wenn die Spannung zu hoch wird, während in 3C die Spannung VMain als eine Anzeige verwendet wird. Die Regelfilter von 3A bis 3C können als beliebige geeignete Filter implementiert werden, zum Beispiel zum Implementieren eines Steuerschemas wie proportionaler (P), proportionaler integraler (PI), proportionaler integraler derivativer (PID) Steuerung oder einer auf Schwellenwerten basierender Steuerung. Andere Steuerschemata können ebenfalls verwendet werden und die Steuerungen von 3A bis 3C dienen nur als Beispiele.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das Verfahren von 4 wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben und kann unter Verwendung der Steuerungen und des Systems von 1 bis 3 implementiert werden, ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Bei 40 umfasst das Verfahren eine Regelung basierend auf einer Ausgangsspannung einer Wandlerstufe während normalen Betriebs, zum Beispiel basierend auf VMain von 2. Die Regelung kann Regeln einer Schaltfrequenz der Wandlerstufe einschließen.
Bei 41 umfasst das Verfahren eine Regelung basierend auf einer Reglerversorgungsspannung, zum Beispiel VVCC, in einem Niederleistungsmodus. Im Niederleistungsmodus bei 41 kann eine Schaltfrequenz einer Wandlerstufe festgelegt sein oder kann dann geregelt werden, wenn eine Spannung wie eine Busspannung VBus oder eine Ausgangsspannung wie Spannung VMain einen Schwellenwert überschreitet. Die Regelung bei 41 kann Regeln einer Leistungsfaktorkorrekturstufe wie Stufe 20 von 2 umfassen.
Es wird darauf hingewiesen, dass, während das Verfahren von 4 als eine Reihe von normalem Betrieb und Niederleistungsmodus dargestellt ist, normaler Betrieb und Niederleistungsmodus abwechselnd je nach Lastanforderungen verwendet werden können, zum Beispiel basierend darauf, wenn ein vom Spannungswandler beliefertes Gerät auf einen Standby-Modus geschaltet wird.
Im Folgenden wird die Implementierung einiger der hierin erörterten Techniken in einer spezifischen Umgebung, nämlich in einer für ein Fernsehgerät oder ähnliche Geräte verwendbaren Stromversorgung, unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben. Zu Veranschaulichungszwecken zeigt 5 eine herkömmliche Stromversorgung für ein Fernsehgerät oder ein ähnliches Gerät. Es wird darauf hingewiesen, dass, während ein Fernsehgerät als ein Beispiel in 5 dient, ähnliche Stromversorgungen unter Verwendung hierin erörterter Techniken bei anderen Anwendungen verwendet werden können, zum Beispiel bei Spieleapplikationen oder bei einem beliebigen anderen Gerät, das mit einer oder mehreren verschiedenen Gleichspannungen versorgt werden muss.
Die Stromversorgung von 5 erhält eine Eingangsspannung an einer Eingangsfilterstufe 51. Bei der gezeigten Implementierung kann die Eingangsspannung zum Beispiel im Bereich von 85 V bis 256 V Wechselstrom (Effektivspannung der Wechselstromspannung) liegen, je nach der Spannung einer Netzstromversorgung eines entsprechenden Landes, sodass die Stromversorgung von 5 in verschiedenen Ländern verwendet werden kann. Bei einigen Implementierungen stellt Eingangsfilterstufe 51 elektromagnetische Kompatibilität (Electromagnetic Compatibility, EMC) sicher. Im Beispiel von 5 ist das Eingangsfilter 51 als eine Gleichtaktdrossel mit zwei Stufen implementiert. Das entsprechend gefilterte Eingangssignal wird von einem Gleichrichter 52 gleichgerichtet und dann einer Leistungsfaktorkorrekturstufe (PFC-Stufe) 53 bereitgestellt. Die PFC-Stufe 53 wird von einer Steuerung 50 zur Durchführung von Leistungsfaktorkorrektur wie oben erläutert gesteuert. Im Beispiel von 5 ist die PFC-Stufe 53 dazu eingerichtet, die erhaltene Spannung, auch als Busspannung bezeichnet, bei 54 durch Steuerung eines Schalters der PFC-Stufe 53 in einem diskontinuierlichen Modus zu verstärken. Andere herkömmliche Implementierungen von PFC-Stufen können ebenfalls verwendet werden.
Die Busspannung bei 54 wird einem LLC-Wandler 55, der einen Transformator 57 und primärseitige Schalter 58A, 58B umfasst, bereitgestellt. Transformator 57 stellt galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgang des Spannungswandlersystems von 5 bereit. Steuerung 50 steuert Schalten der Schalter 58A, 58B mit einer Schaltfrequenz, um eine gewünschte Ausgangsspannung bereitzustellen. Zur Regelung ist eine Rückkopplung über einen optischen Koppler 510 für die Steuerung 50 vorgesehen und Regelung des Schaltens der Schalter 58a, 58b wird basierend auf einer derartigen Rückkopplung durchgeführt. Der optische Koppler 510 dient dazu, die vom Transformator 57 bereitgestellte galvanische Trennung aufrechtzuerhalten und diese Isolation vor Zerstörung durch eine Rückkopplungsschleife zu schützen.
Basierend auf dem Ausgang von LLC-Wandler 55 sind im Beispiel von 5 Ausgangsspannungen von 24 V und 12 V vorgesehen. Ferner ist über eine LED-Verstärkungstreiberstufe 58 Stromversorgung für Leuchtdioden eines TV-Geräts vorgesehen. Schließlich stellt ein DC/DC-Wandler 59 eine Ausgangsspannung von 3,5 V bereit, die im Standby-Modus verwendet wird.
Der Standby-Modus wird durch Bereitstellen eines entsprechenden Signals power_on aktiviert. Dieses Signal verursacht eine Änderung des Rückkopplungssignals, was wiederum eine Absenkung der vom LLC-Wandler 55 bereitgestellten Ausgangsspannung bewirkt. Dies führt zu einer gewissen Stromeinsparung, aber auch dazu, dass der LLC-Wandler 55 nicht mit seiner optimalen Schaltfrequenz betrieben wird.
Ferner stellt 6 die Verstärkung des LLC-Wandlers gegenüber der Schaltfrequenz dar. Wie zu erkennen ist, variiert die Verstärkung für eine verhältnismäßig große Variation der Frequenz vergleichsweise geringfügig, sodass es schwierig sein kann, den LLC-Wandler auf eine niedrigere Ausgangsspannung im Niederleistungsmodus zu regeln.
Insbesondere, wie in 6 zu sehen, entspricht eine Absenkung der Ausgangsspannung einer Abnahme der Verstärkung, und eine deutliche Abnahme der Verstärkung kann nur durch Betätigen mit einer sehr hohen Schaltfrequenz erreicht werden kann, was wiederum zu höheren Schaltverlusten führt.
Darüber hinaus ist in 7 ein parasitärer Effekt dargestellt, der beim LLC-Wandler auftreten kann, welcher bei Betrieb bei sehr leichten Lasten und höheren Schaltfrequenzen eine zunehmende Verstärkung zeigt. 7 zeigt das Verhältnis der Ausgangsspannung VO zur Versorgungsspannung VS gegenüber dem Verhältnis zwischen der Schaltfrequenz FS von LLC-Wandler 55 dividiert durch die Resonanzfrequenz FR des LLC-Wandlers. Wie zu sehen, ist das Verstärkungsverhalten lastabhängig für sehr leichte Lasten und höhere Schaltfrequenzen, wodurch auch eine Ausgangsspannungsregelung erschwert werden kann, wenn die Verstärkung durch Erhöhung der Schaltfrequenz nicht weiter reduziert werden kann.
Insbesondere können beim herkömmlichen Ansatz von 5 zwei Arten von Niederleistungsmodi herkömmlich implementiert werden. Eine erste Möglichkeit verwendet einen Burst-Modus der Leistungsfaktorkorrekturstufe und des LLC-Wandlers, wobei Burst-Modus bedeutet, dass der Betrieb diskontinuierlich erfolgt. Wie oben erläutert, impliziert dies die Einstellung der Schaltfrequenz des LLC-Wandlers auf hohe Werte, was Schaltverluste erhöht. In dieser Betriebsart kann ferner die Busspannung bei 54 um 10 bis 20 % reduziert werden. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass die Leistungsfaktorkorrektur deaktiviert und nur ein LLC-Burst-Modus verwendet wird. Dies erfordert Dimensionierung des LLC-Wandlers für einen weiten Eingangsbereich, was zu höheren Verlusten bei normalem Betrieb wegen suboptimaler Auslegung des LLC-Wandlers führen kann.
8 veranschaulicht ein Spannungswandlersystem gemäß einer Ausführungsform, die auf dem Spannungswandlersystem von 5 beruht. Elemente des Spannungswandlersystems von 8, die dem Spannungswandlersystem von 5 entsprechen, tragen dieselben Bezugszeichen und werden nicht erneut im Detail beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden.
Anstelle des herkömmlichen Spannungswandlerreglers 50 von 5 ist beim Spannungswandlersystem von 8 ein Spannungswandlerregler 80 vorgesehen, der die hierin erörterten Techniken implementiert. Insbesondere kann der Spannungswandlerregler 80 von 8 verschiedene Steuermodi wie unter Bezugnahme auf 1 und 4 erörtert bei normalem Betrieb und in einem Niederleistungsmodus verwenden.
Insbesondere erhält bei normalem Betrieb Spannungswandlerregler 80 vergleichbar mit dem herkömmlichen Regler 50 von 5 ein Rückkopplungssignal über den optischen Koppler 510 und steuert eine Schaltfrequenz der Schalter 58A, 58B basierend auf dieser Rückkopplung.
Im Niederleistungsmodus wird ein entsprechendes Signal als Signal power_on in 8 bereitgestellt. In diesem Fall steuert Regler 80 den Spannungswandler gemäß einer oder mehrerer der bereits unter Bezugnahme auf 3a bis 3c erörterten Möglichkeiten. Insbesondere steuert bei einer Implementierung Regler 80 die Schalter 58A, 58B, um mit einer optimalen Frequenz arbeiten zu können, beispielsweise bei der Resonanzfrequenz des LLC-Wandlers. Darüber hinaus kann PFC-Stufe 53 deaktiviert werden, solange eine von einem Regler 80 erhaltene Versorgungsspannung VCC über einem vordefinierten Pegel liegt. Deaktivieren der PFC-Stufe 53 reduziert die Busspannung bei 54, zum Beispiel von 400 V auf 300 V, mit einer entsprechenden Verringerung der Ausgangsspannungen. Dennoch ist im Standby-Modus nur die vom DC/DC-Wandler 59 ausgegebene Spannung zur Aufrechterhaltung der Standby-Spannung (3,5-V-Ausgang im Beispiel von 8) erforderlich, wofür eine Ausgangsspannung des LLC-Wandlers 55 beispielsweise von 4 bis 5 V ausreicht.
Wenn die Spannung VCC unter einen vordefinierten Pegel absinkt, kann zum Beispiel PFC-Stufe 53 aktiviert werden, um die Busspannung bei 54 zu erhöhen. Mit anderen Worten, eine Regelung basierend auf der erhaltenen Versorgungsspannung wird von Regler 80 durchgeführt.
Ferner kann, wie auch unter Bezugnahme auf 3B und 3C erläutert, bei einigen Ausführungsformen die Schaltfrequenz der Primärschalter 58a, 58b modifiziert werden, falls die Ausgangsspannung des LLC-Wandlers 55 zu hoch wird, beispielsweise wenn VCC über einem Schwellenwert VVCCmax liegt.
Zusätzlich zum Regler 80 ist verglichen mit 5 in 8 ein zusätzlicher Transistor 82 vorgesehen. Wenn das Stromsignal power_on einen Niederleistungsmodus anzeigt, entkoppelt der Transistor 82 im Wesentlichen den optischen Koppler 510 und daher den Rückkopplungspfad von der Ausgangsspannung, und durch die somit geänderte Rückkopplungsinformation kann Regler 80 Schalten auf Niederleistungsmodus erkennen. Bei anderen Ausführungsformen kann Transistor 82 weggelassen sein.
Zusätzlich zu Transistoren 82 können weitere Transistoren vorgesehen sein, die zum Beispiel die Spannungsausgänge für 12 V, 24 V und/oder für die LED im Niederleistungsmodus entkoppeln (deaktivieren) können, um beispielsweise Leckströme durch mit den entsprechenden Anschlüssen gekoppelte Vorrichtungen zu verhindern, sodass im Niederleistungsmodus nur die Dreipunktspannung tatsächlich ausgegeben wird.
Wenigstens einige Ausführungsformen sind durch die nachstehend gegebenen Beispiele definiert:

Beispiel 1. Ein Spannungswandlerregler, umfassend:
- eine Steuerschaltung,
- einen Rückkopplungsanschluss zum Erhalten eines Rückkopplungssignals von einer Sekundärseite eines Spannungswandlersystems,
- einen Versorgungseingang zum Erhalten einer Versorgungsspannung und einen Schaltsteuerausgang,
- wobei die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, in einem normalen Betriebsmodus ein Schaltsteuersignal am Schaltsteuerausgang basierend auf dem Rückkopplungssignal auszugeben, und wobei in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus der Spannungswandlerregler dazu konfiguriert ist, das Spannungswandlersystem basierend auf einer am Versorgungsspannungseingang erhaltenen Versorgungsspannung zu steuern.
Beispiel 2. Spannungswandlerregler von Beispiel 1, wobei die Steuerschaltung im Niederleistungsmodus zum Ausgeben eines Schaltsteuersignals am Schaltsteueranschluss mit einer festen Frequenz konfiguriert ist.
Beispiel 3. Spannungswandlerregler von Beispiel 2, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, die Frequenz des Schaltsteuersignals von der festen Frequenz nur dann zu variieren, wenn eine der Versorgungsspannung und einer Rückkopplungsspannung basierend auf einer Ausgangsspannung des Spannungswandlers einen vordefinierten Wert überschreitet.
Beispiel 4. Spannungswandlerregler von Beispiel 1, weiterhin umfassend einen Primärleistungsstufensteuerausgang, wobei die Steuerschaltung zum Ausgeben eines Primärstufensteuersignals am Primärleistungsstufensteuerausgang im Niederleistungsbetriebsmodus basierend auf der Versorgungsspannung konfiguriert ist.
Beispiel 5. Spannungswandlerregler von Beispiel 4, wobei der Spannungswandlerregler zum Deaktivieren der Primärleistungsstufe, wenn die Versorgungsspannung über einem Schwellenwert liegt, konfiguriert ist.
Beispiel 6. Ein Spannungswandlersystem, umfassend:
- eine Spannungswandlerstufe und
- einen Spannungswandlerregler von Beispiel 1, wobei die Spannungswandlerstufe dazu konfiguriert ist, durch eine Signalausgabe von dem Schaltsteueranschluss gesteuert zu werden.
Beispiel 7. Spannungswandlersystem von Beispiel 6, weiterhin umfassend einen Rückkopplungspfad, der zwischen einen Ausgang der Spannungswandlerstufe und den Rückkopplungsanschluss des Spannungswandlerreglers gekoppelt ist.
Beispiel 8. Spannungswandlersystem von Beispiel 7, wobei der Rückkopplungspfad dazu konfiguriert ist, im Niederleistungsmodus deaktiviert zu werden.
Beispiel 9. Spannungswandlersystem von Beispiel 6, wobei die Spannungswandlerstufe einen Resonanzwandler umfasst.
Beispiel 10. Spannungswandlersystem von Beispiel 6, wobei der Spannungswandlerregler wie in Beispiel 4 definiert implementiert ist, und wobei das System weiterhin eine Primärleistungsstufe umfasst, die zum Ausgeben einer Spannung an die Spannungswandlerstufe konfiguriert ist, wobei die Primärleistungsstufe dazu konfiguriert ist, durch eine Signalausgabe am Primärleistungsstufensteueranschluss gesteuert zu werden.
Beispiel 11. Spannungswandlersystem von Beispiel 10, wobei die erste Leistungsstufe eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung umfasst.
Beispiel 12. Spannungswandlersystem von Beispiel 6, wobei wenigstens ein Ausgang der Spannungswandlerstufe dazu konfiguriert ist, im Niederleistungsmodus deaktiviert zu werden.
Beispiel 13. Ein Verfahren zum Steuern eines Spannungswandlersystems, umfassend:
- in einem normalen Betriebsmodus, Steuern wenigstens eines einer Betriebsfrequenz oder eines Spitzenstroms einer Spannungswandlerstufe des Spannungswandlersystems basierend auf einer Ausgangsspannung der Spannungswandlerstufe, und
- in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus, Steuern des Spannungswandlersystems basierend auf einer Versorgungsspannung zu einem Regler des Spannungswandlersystems.
Beispiel 14. Verfahren von Beispiel 13, wobei das Steuern im Niedrigleistungsmodus ein Steuern einer ersten Leistungsstufe des Spannungswandlersystems unter Bereitstellung einer Spannung zur Spannungswandlerstufe basierend auf der Versorgungsspannung und ein Betreiben der Spannungswandlerstufe mit einem von einer festen Frequenz oder einem festen Spitzenstrom umfasst.
Beispiel 15. Verfahren von Beispiel 14, wobei das Verfahren ein Variieren der Frequenz oder des Spitzenstroms nur dann, wenn die Versorgungsspannung oder eine Rückkopplungsspannung basierend auf einer Ausgangsspannung der Spannungswandlerstufe eine vordefinierte Schwelle überschreitet, umfasst.
Beispiel 16. Verfahren von Beispiel 14, wobei das Steuern der ersten Leistungsstufe ein Deaktivieren der ersten Leistungsstufe, wenn die Versorgungsspannung über einer Schwelle liegt, umfasst.
Beispiel 17. Verfahren von Beispiel 14, wobei die erste Leistungsstufe eine Leistungsfaktorkorrektur umfasst.
Beispiel 18. Verfahren von Beispiel 13, weiterhin umfassend ein Deaktivieren einer Rückkopplung der Ausgangsspannung im Niederleistungsmodus.
Beispiel 19. Verfahren von Beispiel 13, weiterhin umfassend ein Deaktivieren wenigstens eines Ausgangs des Spannungswandlersystems im Niederleistungsmodus.

Es wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen nur als nicht beschränkende Beispiele dienen und daher nicht als einschränkend aufzufassen sind.

Claims

Spannungswandlerregler, umfassend: eine Steuerschaltung, einen Rückkopplungsanschluss zum Erhalten eines Rückkopplungssignals von einer Sekundärseite eines Spannungswandlersystems, einen Versorgungseingang zum Erhalten einer Versorgungsspannung und einen Schaltsteuerausgang, wobei die Steuerschaltung dazu konfiguriert ist, in einem normalen Betriebsmodus ein Schaltsteuersignal am Schaltsteuerausgang basierend auf dem Rückkopplungssignal auszugeben, und wobei in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus der Spannungswandlerregler dazu konfiguriert ist, das Spannungswandlersystem basierend auf einer am Versorgungsspannungseingang erhaltenen Versorgungsspannung zu steuern.
Spannungswandlerregler nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung im Niederleistungsmodus zum Ausgeben eines Schaltsteuersignals am Schaltsteueranschluss mit einer festen Frequenz konfiguriert ist.
Spannungswandlerregler nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, die Frequenz des Schaltsteuersignals von der festen Frequenz nur dann zu variieren, wenn eine der Versorgungsspannung und einer Rückkopplungsspannung basierend auf einer Ausgangsspannung des Spannungswandlers einen vordefinierten Wert überschreitet.
Spannungswandlerregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend einen Primärleistungsstufensteuerausgang, wobei die Steuerschaltung zum Ausgeben eines Primärstufensteuersignals am Primärleistungsstufensteuerausgang im Niederleistungsbetriebsmodus basierend auf der Versorgungsspannung konfiguriert ist.
Spannungswandlerregler nach Anspruch 4, wobei der Spannungswandlerregler zum Deaktivieren der Primärleistungsstufe, wenn die Versorgungsspannung über einem Schwellenwert liegt, konfiguriert ist.
Spannungswandlersystem, umfassend: eine Spannungswandlerstufe und einen Spannungswandlerregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Spannungswandlerstufe dazu konfiguriert ist, durch eine Signalausgabe von dem Schaltsteueranschluss gesteuert zu werden.
Spannungswandlersystem nach Anspruch 6, weiterhin umfassend einen Rückkopplungspfad, der zwischen einen Ausgang der Spannungswandlerstufe und den Rückkopplungsanschluss des Spannungswandlerreglers gekoppelt ist.
Spannungswandlersystem nach Anspruch 7, wobei der Rückkopplungspfad dazu konfiguriert ist, im Niederleistungsmodus deaktiviert zu werden.
Spannungswandlersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Spannungswandlerstufe einen Resonanzwandler umfasst.
Spannungswandlersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Spannungswandlerregler wie in Anspruch 4 oder 5 definiert implementiert ist, und wobei das System weiterhin eine Primärleistungsstufe umfasst, die zum Ausgeben einer Spannung an die Spannungswandlerstufe konfiguriert ist, wobei die Primärleistungsstufe dazu konfiguriert ist, durch eine Signalausgabe am Primärleistungsstufensteueranschluss gesteuert zu werden.
Spannungswandlersystem nach Anspruch 10, wobei die erste Leistungsstufe eine Leistungsfaktorkorrekturschaltung umfasst.
Spannungswandlersystem nach einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 11, wobei wenigstens ein Ausgang der Spannungswandlerstufe dazu konfiguriert ist, im Niederleistungsmodus deaktiviert zu werden.
Verfahren zum Steuern eines Spannungswandlersystems, umfassend: in einem normalen Betriebsmodus, Steuern wenigstens eines einer Betriebsfrequenz oder eines Spitzenstroms einer Spannungswandlerstufe des Spannungswandlersystems basierend auf einer Ausgangsspannung der Spannungswandlerstufe, und in einem Niedrigleistungsbetriebsmodus, Steuern des Spannungswandlersystems basierend auf einer Versorgungsspannung zu einem Regler des Spannungswandlersystems.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Steuern im Niedrigleistungsmodus ein Steuern einer ersten Leistungsstufe des Spannungswandlersystems unter Bereitstellung einer Spannung zur Spannungswandlerstufe basierend auf der Versorgungsspannung und ein Betreiben der Spannungswandlerstufe mit einem von einer festen Frequenz oder einem festen Spitzenstrom umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verfahren ein Variieren der Frequenz oder des Spitzenstroms nur dann, wenn die Versorgungsspannung oder eine Rückkopplungsspannung basierend auf einer Ausgangsspannung der Spannungswandlerstufe eine vordefinierte Schwelle überschreitet, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Steuern der ersten Leistungsstufe ein Deaktivieren der ersten Leistungsstufe, wenn die Versorgungsspannung über einer Schwelle liegt, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die erste Leistungsstufe eine Leistungsfaktorkorrektur umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, weiterhin umfassend ein Deaktivieren einer Rückkopplung der Ausgangsspannung im Niederleistungsmodus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, weiterhin umfassend ein Deaktivieren wenigstens eines Ausgangs des Spannungswandlersystems im Niederleistungsmodus.