DE102018105273A1 - Electronic ultra-low-leakage circuit for fast charging - Google Patents
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Abstract
Zur Ladung hochkapazitiver Ladungsspeicher aus einer Ladungsquelle wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit einem ersten Regler (4) zur Regelung eines Ladestroms mit einem ersten Operationsverstärker (8) und einem ersten Steller (7), sowie mit einem zweiten Regler (5) zur Regelung einer Ladespannung mit einem zweiten Operationsverstärker (10) und einem zweiten Steller (9), wobei der erste Steller (7) und der zweite Steller (9) kaskadiert angeordnet sind; und wobei der zweite Regler (5) dazu ausgebildet ist den Ladestrom durch den zweiten Steller (9) auf Grundlage einer Differenz zwischen einer Soll-Spannung (Uf) und einer Ladespannung (VCC) des Ladungsspeichers mittels des zweiten Operationsvertärkers (10) zu regeln. For charging high-capacity charge accumulators from a charge source, a device is proposed, with a first regulator (4) for regulating a charging current with a first operational amplifier (8) and a first actuator (7), and with a second regulator (5) for regulating a charging voltage with a second operational amplifier (10) and a second actuator (9), wherein the first actuator (7) and the second actuator (9) are arranged in cascade; and wherein the second controller (5) is adapted to control the charging current through the second regulator (9) based on a difference between a target voltage (Uf) and a charge voltage (VCC) of the charge storage means by the second operational amplifier (10).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum schnellen und verlustarmen Aufladen hochkapazitiver Ladungsspeicher.The invention relates to a device and a method for fast and low-loss charging of high-capacity charge storage.
Hintergrundbackground
Beim Laden von hochkapazitiven Speichern besteht das Problem, dass der Speicher überladen oder die Spannungsquelle überlastet werden kann. Zudem sind bei voll geladenem Speicher Leckströme und somit Verluste durch die Ladeschaltung möglich.When loading high-capacity memories, there is the problem that the memory can be overloaded or the voltage source can be overloaded. In addition, with fully charged memory leakage currents and thus losses through the charging circuit are possible.
Bekannte Ladeschaltungen verwenden Z-Dioden zur Spannungsregulierung (Spannungsabhängige Ladung) und beispielsweise Schottky-Dioden um Stromrückflüsse aus dem Speicher in die Ladeschaltung zu verhindern. Der maximale Ladestrom ist bei bekannten Spannungsquellen-Schaltungen auf 500mA begrenzt, dieser kann jedoch in der Realität nicht erreicht werden, da die Spannungsbegrenzung mit der Z-Diode zu keinem konstanten Ladestrom führt.Known charging circuits use Z-diodes for voltage regulation (voltage-dependent charge) and, for example, Schottky diodes to prevent backflow of current from the memory into the charging circuit. The maximum charging current is limited to 500 mA in known voltage source circuits, but this can not be achieved in reality, since the voltage limitation with the Zener diode does not lead to a constant charging current.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Nachteile abzumildern.The invention has the object to mitigate these disadvantages.
Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.This object is achieved by the invention specified in the independent claims. Advantageous embodiments can be taken from the subclaims.
Erfindungsgemäß geschaffen ist eine Vorrichtung zur Ladung hochkapazitiver Ladungsspeicher aus mindestens einer Ladungsquelle, mit einem ersten Regler zur Regelung eines Ladestroms mit einem ersten Operationsverstärker und einem ersten Steller; sowie mit einem zweiten Regler zur Regelung einer Ladespannung mit einem zweiten Operationsverstärker und einem zweiten Steller; wobei der erste Steller und der zweite Steller kaskadiert angeordnet sind. Der zweite Operationsverstärker ist dabei dazu ausgebildet den Ladestrom auf Grundlage einer Differenz zwischen einem Sollwert der Ladespannung und einem Istwert der Ladespannung mittels des zweiten Stellers zu regeln.According to the invention, a device is provided for charging high-capacity charge accumulators from at least one charge source, with a first regulator for regulating a charging current with a first operational amplifier and a first actuator; and a second regulator for regulating a charging voltage with a second operational amplifier and a second actuator; wherein the first actuator and the second actuator are arranged in cascade. The second operational amplifier is designed to regulate the charging current based on a difference between a desired value of the charging voltage and an actual value of the charging voltage by means of the second actuator.
Zur Regelung des Ladestroms wird vorzugsweise die Differenz zwischen einem Sollwert der Ladespannung (Soll-Spannung) und dem Istwert der Ladespannung durch den zweiten Operationsverstärker integriert.To regulate the charging current, the difference between a nominal value of the charging voltage (nominal voltage) and the actual value of the charging voltage is preferably integrated by the second operational amplifier.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Differenz zwischen dem Sollwert der Ladespannung und dem Istwert der Ladespannung durch den zweiten Operationsverstärker invertiert integriert wird. Der zweite Operationsverstärker kann somit ein invertierender Operationsverstärker sein.Furthermore, it is preferred that the difference between the desired value of the charging voltage and the actual value of the charging voltage is integrated inversely by the second operational amplifier. The second operational amplifier can thus be an inverting operational amplifier.
Vorzugsweise regelt der erste Regler den Ladestrom auf Grundlage einer von einer Spannungsquelle bereitgestellten konstanten Eingangsspannung und einer Soll-Spannung, insbesondere auf Grundlage der Differenz zwischen der Soll-Spannung und der Eingangsspannung.Preferably, the first regulator regulates the charging current based on a constant input voltage provided by a voltage source and a desired voltage, in particular based on the difference between the desired voltage and the input voltage.
In manchen Ausgestaltungen der Erfindung umfasst der erste Steller einen ersten MOSFET und/oder der zweite Steller umfasst einen zweiten MOSFET. Der erste und/oder der zweite MOSFET können beispielsweise als p-Kanal MOSFET, insbesondere als selbstsperrende p-Kanal MOSFETS, ausgebildet sein.In some embodiments of the invention, the first actuator comprises a first MOSFET and / or the second actuator comprises a second MOSFET. The first and / or the second MOSFET may be formed, for example, as a p-channel MOSFET, in particular as a self-blocking p-channel MOSFETs.
Der erste und zweite Regler führen eine Stromregelung (erster Regler) und eine Spannungsregelung (zweiter Regler) durch. Der erste Regler prägt den Ladestrom ein. Der zweite Regler regelt und begrenzt die maximale Ladespannung. Die Regler sind vorzugsweise mit Operationsverstärkern realisiert. Der erste und zweite Steller können als MOSFETS realisiert sein. Insbesondere sind die jeweiligen Steller der beiden Regelkreise kaskadiert angeordnet. So kann der Ausgang des zum ersten Regelkreis gehörigen Stellers die Eingangsgröße des zum zweiten Regelkreis gehörigen Stellers bereitstellen. Dies kann beispielsweise derart umgesetzt sein, dass der Drain-Anschluss des ersten MOSFETS mit dem Source-Anschluss des zweiten MOSFETS verbunden ist. In manchen Ausgestaltungen der Erfindung ist der Ausgang des ersten Stellers direkt mit dem Eingang des zweiten Stellers verbunden. Der erste MOSFET und/oder der zweite MOSFET werden bevorzugt im Linearbetrieb betrieben.The first and second controllers carry out a current control (first controller) and a voltage controller (second controller). The first regulator impresses the charging current. The second controller regulates and limits the maximum charging voltage. The regulators are preferably realized with operational amplifiers. The first and second controllers can be realized as MOSFETs. In particular, the respective actuators of the two control circuits are arranged in cascade. Thus, the output of the controller belonging to the first control circuit can provide the input variable of the controller belonging to the second control circuit. This can be implemented, for example, such that the drain terminal of the first MOSFET is connected to the source terminal of the second MOSFET. In some embodiments of the invention, the output of the first actuator is connected directly to the input of the second actuator. The first MOSFET and / or the second MOSFET are preferably operated in linear operation.
Beide Steller arbeiten über die gesamte Regelstrecke parallel. Insbesondere verwenden beide Regler die gleiche Führungsgröße, beispielsweise eine von der Ladeschaltung bereitgestellten Soll-Spannung. Die Gesamtregelstrecke wird dadurch in kleinere, besser regelbare Teilstrecken untergliedert. Die Soll-Spannung kann beispielsweise mittels einer Zener-Diode und/oder einem Führungsfilter stabilisiert und/oder eingestellt werden. Ferner können die Regler analoge, stetige Regler sein. Analoge, stetige Regler sind einfach und bewährt und haben bekannte Regelgesetze.Both controllers work in parallel over the entire controlled system. In particular, both controllers use the same reference variable, for example, a desired voltage provided by the charging circuit. The entire controlled system is thereby subdivided into smaller, more easily adjustable sections. The desired voltage can be stabilized and / or adjusted, for example, by means of a Zener diode and / or a guide filter. Furthermore, the controllers can be analog, continuous controllers. Analog, continuous controllers are simple and proven and have well-known control laws.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Regler einen dritten Schalter, insbesondere einen dritten MOSFET. Der erste Regler ist dann dazu ausgebildet, durch den dritten MOSFET, mindestens einen zweiten Widerstand zu einem ersten Widerstand parallel zu schalten. Der Ladestrom wird dabei durch den ersten Regler zunächst statisch voreingestellt, indem durch den dritten MOSFET ein oder mehrere weitere Widerstände (parallel) hinzu oder weggeschaltet werden können. Dies kann auch über einen Mikrocontroller geschehen. Dadurch ist es möglich, mehrere verschiedene Spannungsquellen zur Ladung zu verwenden oder unterschiedlich große Ladeströme einzustellen. Der zweite Regler (Spannungsregler) begrenzt dabei auf der Basis der Differenz von Soll- und Istwert der Ladespannung die Ladespannung, indem der Ladestrom durch den zweiten Regler reduziert wird. Vorzugsweise integriert der zweite Regler über die Differenz von Soll- und Istwert der Ladespannung. Ebenso ist es bevorzugt, wenn der zweite Regler invertiert über die Differenz von Soll- und Istwert der Ladespannung integriert. Dies kann insbesondere bei einer Vorrichtung vorteilhaft sein, deren zweiter Steller einen zweiten MOSFET, insbesondere einen p-Kanal MOSFET, umfasst. Durch die Einbindung des zweiten Reglers ist es möglich, mit der Ladeschaltung auch ein angeschlossenes Gerät zu versorgen, ohne dass ein zu ladender Ladungsspeicher angeschlossen ist. Zudem wird durch die Anordnung der Regler, insbesondere durch die kaskadierten Steller, der Ladestrom über die Zeit konstant gehalten und hängt nicht von der Ladespannung ab. Dadurch kann ein konstant hoher Strom bereitgestellt werden, ohne die Spannungsquelle(n) zu überlasten. Dadurch wird die Ladezeit verkürzt.In one embodiment of the invention, the first controller comprises a third switch, in particular a third MOSFET. The first regulator is then configured to connect in parallel through the third MOSFET, at least one second resistor to a first resistor. The charging current is initially statically preset by the first controller by one or more additional resistors (parallel) can be added or disconnected by the third MOSFET. This can also be done via a microcontroller. This makes it possible to use several different voltage sources for charging or to set different sized charging currents. The second controller (voltage regulator) limits the charging voltage on the basis of the difference between the setpoint and actual value of the charging voltage by reducing the charging current through the second regulator. Preferably, the second controller integrates over the difference between the setpoint and actual value of the charging voltage. It is likewise preferred if the second regulator integrates inversely over the difference between the nominal and actual values of the charging voltage. This can be advantageous in particular in the case of a device whose second actuator comprises a second MOSFET, in particular a p-channel MOSFET. By integrating the second regulator, it is possible to supply the charging circuit with a connected device without having to charge a charge storage device to be charged. In addition, the charging current is kept constant over time by the arrangement of the controller, in particular by the cascaded controller and does not depend on the charging voltage. As a result, a constant high current can be provided without overloading the voltage source (s). This shortens the loading time.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Regler dazu ausgebildet, durch den ersten Steller/ersten MOSFET den Ladestrom anzupassen, wobei der erste Steller/erste MOSFET durch ein Ausgangssignal des ersten Operationsverstärkers gesteuert wird. Auf diese Weise greift der erste Operationsverstärker direkt in den Ladestrom ein. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass ein Ausgangssignal des ersten Operationsverstärkers an einem Gate-Anschluss des ersten MOSFETS anliegt, um diesen zu steuern.In one embodiment of the invention, the first regulator is designed to adapt the charging current through the first regulator / first MOSFET, wherein the first regulator / first MOSFET is controlled by an output signal of the first operational amplifier. In this way, the first operational amplifier directly intervenes in the charging current. In particular, it can be provided that an output signal of the first operational amplifier is applied to a gate terminal of the first MOSFET in order to control it.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine hochohmige Rückführung von dem Ladungsspeicher zu dem zweiten Regler, wobei die hochohmige Rückführung an einem positiven Eingang des zweiten Operationsverstärkers anliegt. Die Rückführung gewährleistet, dass stets ein genauer Istwert der Ladespannung am nicht-invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers anliegt. Auf diese Weise kann auf den tatsächlichen Sollwert geregelt werden.In one embodiment of the invention, the device comprises a high-impedance feedback from the charge storage to the second controller, wherein the high-impedance feedback is applied to a positive input of the second operational amplifier. The feedback ensures that there is always an accurate actual value of the charging voltage at the non-inverting input of the second operational amplifier. In this way can be regulated to the actual setpoint.
In einer Ausgestaltung der Erfindung steuert ein Ausgangssignal des zweiten Operationsverstärkers den zweiten Steller/zweiten MOSFET. Der zweite Regler greift auf diese Weise selbstständig und direkt in den Ladestromfluss ein und ist dadurch in der Lage, eine Überladung des Speichers zu verhindern.In one embodiment of the invention, an output signal of the second operational amplifier controls the second regulator / second MOSFET. The second controller in this way automatically and directly intervenes in the charging current flow and is thus able to prevent overcharging of the memory.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der invertierende Eingang des zweiten Operationsverstärkers an dem nicht invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers an. Dadurch greifen die Regelstrecken des ersten und des zweiten Reglers ineinander ein. Die Regelgenauigkeit wird dadurch erhöht. Dabei verwenden beide Regler vorzugsweise die gleiche Führungsgröße und interpretieren diese für sich als Soll-Spannung oder Soll-Strom.In one embodiment of the invention, the inverting input of the second operational amplifier is applied to the non-inverting input of the first operational amplifier. As a result, the controlled systems of the first and the second controller interlock. The control accuracy is thereby increased. In this case, both controllers preferably use the same reference variable and interpret it as a setpoint voltage or setpoint current.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der zweite Regler eine Ultra-Low-Leakage Diode, insbesondere eine Schottky-Diode, zum Verhindern einer Selbstentladung des Speichers. wenn keine Spannungsquelle mit der Ladeschaltung verbunden ist, beziehungsweise eine zu kleine Eingangsspannung bereitgestellt wird. Somit wird ein „Rückfluss“ von Ladungsträgern aus dem Speicher in die Schaltung und damit verbundene Verluste durch Leckströme durch die Ultra-Low- Leakage-Diode verhindert.In one embodiment of the invention, the second regulator comprises an ultra-low leakage diode, in particular a Schottky diode, for preventing self-discharge of the memory. if no voltage source is connected to the charging circuit, or too low an input voltage is provided. Thus, a "backflow" of charge carriers from the memory into the circuit and associated losses due to leakage currents through the ultra-low leakage diode is prevented.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Spannungsabgriff zum Versorgen eines angeschlossenen Geräts, wobei eine Versorgungsspannung des Gerätes gleich der Ladespannung des hochkapazitiven Speichers ist. Indem ein zu dem Ladungsspeicher paralleler Spannungsabgriff implementiert ist, kann durch die Schaltung auch ein angeschlossenes Gerät, beispielsweise ein Stelltrieb, mit Energie versorgt werden. Dies ist sowohl während des Ladevorganges, bei angeschlossenem Speicher, als auch dann möglich, wenn kein zu ladender Speicher angeschlossen ist und das Gerät normal betrieben werden soll. Die Vorrichtung erhält dadurch eine Doppelfunktion.In one embodiment of the invention, the device comprises a voltage tap for supplying a connected device, wherein a supply voltage of the device is equal to the charging voltage of the high-capacitive memory. By implementing a voltage tap parallel to the charge storage, the circuit may also power a connected device, such as an actuator. This is possible both during the charging process, when the memory is connected, and when no memory to be charged is connected and the device is to be operated normally. The device is replaced by a double function.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Regler einen weiteren Spannungseingang zum Anschluss einer weiteren Spannungsquelle und einen vierten Schalter, insbesondere einen vierten MOSFET, zum parallelschalten mindestens eines dritten Widerstandes zu dem ersten und/oder dem zweiten Widerstand. Dadurch ist es möglich mehrere Spannungsquellen, z.B. verschiedene USB-Anschlüsse, entweder gleichzeitig oder alternativ zu verwenden. Durch das hinzu- oder wegschalten weiterer paralleler Widerstände kann der Ladestrom entsprechend angepasst werden.In one embodiment of the invention, the first controller comprises a further voltage input for connecting a further voltage source and a fourth switch, in particular a fourth MOSFET, for parallel switching at least one third resistor to the first and / or the second resistor. Thereby it is possible to use several voltage sources, e.g. different USB ports, either simultaneously or alternatively to use. By adding or removing further parallel resistors, the charging current can be adjusted accordingly.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung eines Ladevorgangs eines hochkapazitiven Speichers aus mindestens einer Spannungsquelle geschaffen, das Verfahren umfassend das Empfangen einer ersten Eingangsspannung von einer ersten Spannungsquelle; Bereitstellen einer Soll-Spannung durch die Ladeschaltung, Bestimmen der Differenz zwischen der Soll-Spannung und der Eingangsspannung durch den ersten Regler, Anpassen des Ladestroms auf Grundlage der Differenz zwischen Soll-Spannung und Eingangsspannung; Bereitstellen einer Ladespannung des Ladungsspeichers am zweiten Regler, Bestimmen der Differenz zwischen Ladespannung und Soll-Spannung durch den zweiten Regler, Anpassen des Ladestroms auf Grundlage der Differenz zwischen Ladespannung und Soll-Spannung. Die Spannungsquelle kann insbesondere eine konstante Eingangsspannung bereitstellen.According to another aspect of the invention, there is provided a method of controlling a charging of a high capacitive memory from at least one voltage source, the method comprising receiving a first input voltage from a first voltage source; Providing a desired voltage through the charging circuit, determining the difference between the desired voltage and the input voltage through the first regulator, adjusting the charging current based on the difference between the desired voltage and Input voltage; Providing a charge voltage of the charge storage at the second regulator, determining the difference between charge voltage and target voltage by the second regulator, adjusting the charge current based on the difference between charge voltage and target voltage. In particular, the voltage source can provide a constant input voltage.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Anpassen des Ladestroms durch den ersten Regler das Schalten mindestens eines zweiten Widerstandes parallel zu einem ersten Widerstand. Dadurch wird das statische Einstellen des Ladestromes ermöglicht. Vorzugsweise erfolgt das Parallelschalten des zweiten Widerstands zum ersten Widerstand durch das Schalten des dritten Schalters, insbesondere des dritten MOSFETs.In one embodiment of the method, adjusting the charging current by the first regulator comprises switching at least one second resistor in parallel with a first resistor. This allows the static adjustment of the charging current. The parallel connection of the second resistor to the first resistor preferably takes place by the switching of the third switch, in particular of the third MOSFET.
In manchen Ausgestaltungen umfasst das Verfahren weiter das Empfangen eines Schaltsignals durch den ersten Regler, wobei der erste Regler den dritten Schalter in Abhängigkeit von dem Schaltsignal schaltet. Das Schaltsignal kann beispielsweise von einem Mikrocontroller bereitgestellt werden.In some embodiments, the method further comprises receiving a switching signal by the first controller, the first controller switching the third switch in response to the switching signal. The switching signal can be provided, for example, by a microcontroller.
Das Schaltsignal kann beispielsweise mit einem Steuereingang des vierten Schalters, beispielsweise des vierten MOSFETs verbunden sein, wobei der vierte Schalter derart mit dem dritten Schalter gekoppelt ist, dass der dritte Schalter leitend geschaltet wird, sobald der vierte Schalter leitend geschaltet wird. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Gate des vierten MOSFETs leitend geschaltet wird, sobald ein hoher Pegel des Schaltsignals anliegt, wodurch schließlich der dritte MOSFET leitend wird und damit der zweite Widerstand parallel zum ersten Widerstand geschaltet wird.The switching signal may, for example, be connected to a control input of the fourth switch, for example of the fourth MOSFET, wherein the fourth switch is coupled to the third switch such that the third switch is turned on as soon as the fourth switch is turned on. In particular, it can be provided that the gate of the fourth MOSFET is turned on as soon as a high level of the switching signal is applied, whereby finally the third MOSFET becomes conductive and thus the second resistor is connected in parallel to the first resistor.
In manchen Ausgestaltungen des Verfahrens erfolgt das Empfangen der Differenz auf Grundlage einer Rückführung von dem Ladungsspeicher zu dem zweiten Regler, insbesondere zu dem zweiten Operationsverstärker. Die Rückführung gewährleistet, dass stets ein genauer Istwert der Ladespannung am nicht-invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers anliegt. Auf diese Weise kann auf den tatsächlichen Sollwert geregelt werden. Vorzugsweise ist die Rückführung eine hochohmige Rückführung. Alternativ kann die Rückführung niederohmig implementiert sein, wobei zwischen der Rückführung und dem Spannungsausgang eine Diode, insbesondere eine Ultra-Low-Leakage-Diode, angeordnet ist, so dass ein Rückfluss von Ladungsträgern in die Ladeschaltung verhindert oder vernachlässigbar klein gehalten wird.In some embodiments of the method, the difference is received on the basis of a feedback from the charge store to the second regulator, in particular to the second operational amplifier. The feedback ensures that there is always an accurate actual value of the charging voltage at the non-inverting input of the second operational amplifier. In this way can be regulated to the actual setpoint. Preferably, the feedback is a high-impedance feedback. Alternatively, the feedback can be implemented with low resistance, wherein a diode, in particular an ultra-low leakage diode, is arranged between the feedback and the voltage output, so that a backflow of charge carriers into the charging circuit is prevented or kept negligibly small.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein System geschaffen, umfassend eine Spannungsquelle, einen Ladungsspeicher und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.According to another aspect of the invention, there is provided a system comprising a voltage source, a charge storage device and a device according to the invention.
In einer Ausgestaltung umfasst das System ein Gerät. Das Gerät kann beispielsweise ein Ventiltrieb in einem automatischen Heizungsventil (Thermostatic Radiator Valve, TRV) sein, insbesondere in einem automatischen Heizungsventil, das durch eine Energy-Harvesting-Einrichtung mit Energie versorgt wird. Die Energy-Harvesting-Einrichtung kann insbesondere ein thermoelektrischer Gernerator (TEG) sein, der aus einer Temperaturdifferenz eine elektrische Spannung generiert. Die Warm-Seite des TEGs kann dabei durch ein Heizungsrohr oder durch ein anderes von warmem Heizungswasser durchflossenes Bauteil mit Wärme gespeist werden, während die Kaltseite durch die Umgebungsluft gestellt wird.In one embodiment, the system includes a device. The device may, for example, be a valvetrain in a Thermostatic Radiator Valve (TRV), in particular in an automatic heater valve which is powered by an energy harvesting device. In particular, the energy harvesting device can be a thermoelectric generator (TEG), which generates an electrical voltage from a temperature difference. The warm side of the TEG can be supplied with heat by a heating pipe or by another component through which heating water flows while the cold side is exposed to the ambient air.
Nachstehend ist anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention is described in more detail with reference to the drawings. Show it:
Figurenlistelist of figures
-
Die
1 , eine Ladeschaltung aus dem Stand der Technik;The1 a charging circuit of the prior art; -
die
2 , ein Ersatzschaltbild einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung;the2 Fig. 12 is an equivalent circuit diagram of an exemplary embodiment according to the invention; -
die
3 , ein Spannungs-Zeit-Diagramm eines Ladevorgangs eines Speichers mittels einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung;the3 a voltage-time diagram of a charging process of a memory by means of an exemplary device according to the invention; -
die
4 , ein Spannungs-Zeitdiagramm einer Ausgangsspannung einer Vorrichtung gemäß3 , wenn kein Speicher geladen wird;the4 , a voltage-time diagram of an output voltage of a device according to3 when no memory is loaded; -
die
5 , ein weiteres Ersatzschaltbild einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung.the5 FIG. 10 is another equivalent circuit diagram of an exemplary embodiment according to the invention.
Figurenbeschreibungfigure description
Die
Die
Die
Die
Im Beispiel ist der zweite Widerstand
Der Spannungseingang ist über einen Widerstand
Am Spannungsausgang wird die Ladespannung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungdevice
- 22
- SpeicherStorage
- 33
- Ladungsquellecharge source
- 44
- erster Reglerfirst controller
- 55
- zweiter Reglersecond controller
- 66
- dritter MOSFETthird MOSFET
- 77
- erster MOSFETfirst MOSFET
- 88th
- erster Operationsverstärkerfirst operational amplifier
- 99
- zweiter MOSFETsecond MOSFET
- 1010
- zweiter Operationsverstärkersecond operational amplifier
- 1111
- Spannungsabgriffvoltage tap
- 1212
- Gerätdevice
- 1313
- Rückführungreturn
- 13`13`
- Rückführungreturn
- 1414
- Signalsignal
- 1515
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 1616
- erster Widerstandfirst resistance
- 1717
- Ultra-Low-Leakage-DiodeUltra-low-leakage diode
- 1818
- Spannungs-Zeit-Diagramm während eines LadevorgangsVoltage-time diagram during a charging process
- 1919
- Ladespannung am Speicher (U LIC) während eines LadevorgangesCharging voltage at the memory (U LIC) during a charging process
- 2020
- Verlauf des Ladestroms während eines LadevorgangesCourse of the charging current during a charging process
- 2121
- maximal erreichbare Ladespannung des Speichersmaximum achievable charging voltage of the memory
- 2222
- Spannungs-Zeit-Diagramm ohne angeschlossenen SpeicherVoltage-time diagram without connected memory
- 2323
- Ausgangsspannungoutput voltage
- 2424
- weitere Spannungsquelleadditional voltage source
- 2525
- vierter MOSFETfourth MOSFET
- 2626
- dritter Widerstandthird resistance
- UfUf
- Soll-SpannungTarget voltage
- UxUx
- stabilisierte Eingangsspannungstabilized input voltage
- FF1FF1
- Führungsfilterfeedthrough filter
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018105273.1A DE102018105273A1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Electronic ultra-low-leakage circuit for fast charging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018105273.1A DE102018105273A1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Electronic ultra-low-leakage circuit for fast charging |
Publications (1)
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---|---|
DE102018105273A1 true DE102018105273A1 (en) | 2019-09-12 |
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ID=67701546
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018105273.1A Pending DE102018105273A1 (en) | 2018-03-07 | 2018-03-07 | Electronic ultra-low-leakage circuit for fast charging |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5861730A (en) * | 1996-10-15 | 1999-01-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Battery charging apparatus |
US20100188051A1 (en) * | 2006-06-14 | 2010-07-29 | Mitsumi Electric Co; Ltd. | Secondary battery charging circuit |
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-
2018
- 2018-03-07 DE DE102018105273.1A patent/DE102018105273A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Artikel: „Operationsverstärker", in Wikipedia – Die freie Enzyklopädie, Bearbeitungsstand: 05.03.2018, URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Operationsverst%C3%A4rker&oldid=174732481 [abgerufen am 05.02.2019] * |
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