DE102022204963A1 - Method and device for regulating the electrical power delivered to an electrical load - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung, bei welchen die elektrische Last einen Heizwiderstand aufweist, der in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist. Der elektrische Schwingkreis weist eine von einer parasitären Induktivität des Heizwiderstandes abhängige Resonanzfrequenz auf. Die Ansteuerung der elektrischen Last wird mittels einer rechteckförmigen Regelspannung vorgenommen, deren Frequenz zu einer Anpassung der an die Last abgegebenen Leistung an einen veränderten Leistungsbedarf weg von der Resonanzfrequenz verändert wird.The invention relates to a method and a device for regulating the electrical power delivered to an electrical load, in which the electrical load has a heating resistor which is arranged in an electrical resonant circuit. The electrical resonant circuit has a resonance frequency that is dependent on a parasitic inductance of the heating resistor. The electrical load is controlled by means of a rectangular control voltage, the frequency of which is changed away from the resonance frequency in order to adapt the power delivered to the load to a changed power requirement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung. Bei dieser elektrischen Last handelt es sich beispielsweise um einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator eines Kraftfahrzeugs, der einen elektrischen Lastwiderstand (im Falle eines elektrisch beheizten Abgas-Katalysators der Heizwiderstand) aufweist.The invention relates to a method and a device for regulating the electrical power delivered to an electrical load. This electrical load is, for example, an electrically heated exhaust gas catalytic converter of a motor vehicle, which has an electrical load resistance (in the case of an electrically heated exhaust gas catalytic converter, the heating resistor).

Es ist bereits bekannt, eine Regelung der an einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator abgegebenen elektrischen Leistung unter Verwendung von Leistungsschaltern vorzunehmen, wobei eine elektrische Versorgungsspannung in einem relativ langen Zeitraster ein- und ausgeschaltet wird. Bei einer derartigen Regelung besteht ein Problem darin, dass die abgegebene elektrische Leistung nicht kontinuierlich aufrechterhalten werden kann und dass bei höheren elektrischen Leistungen, beispielsweise im Bordnetz eines mit einem elektrisch beheizten Abgas-Katalysator ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, eine Spannungswelligkeit auftritt. Des Weiteren ist es bei einer derartigen Vorgehensweise schwierig, höhere Anforderungen an die Elektro-Magnetische Verträglichkeit (EMV-Anforderungen) zu erfüllen.It is already known to regulate the electrical power delivered to an electrically heated exhaust gas catalytic converter using power switches, with an electrical supply voltage being switched on and off in a relatively long time frame. A problem with such a control is that the electrical power delivered cannot be maintained continuously and that a voltage ripple occurs at higher electrical powers, for example in the on-board electrical system of a motor vehicle equipped with an electrically heated exhaust gas catalytic converter. Furthermore, with such an approach it is difficult to meet higher requirements for electro-magnetic compatibility (EMC requirements).

Des Weiteren ist es bereits bekannt, eine Regelung der an einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator abgegebenen elektrischen Leistung unter Verwendung von pulsbreitenmodulierten Regelspannungen durchzuführen. Auch bei einer derartigen Regelung besteht ein Problem darin, dass bei höheren elektrischen Leistungen, beispielsweise im Bordnetz eines mit einem elektrisch beheizten Abgas-Katalysators ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, eine Spannungswelligkeit auftritt. Des Weiteren ist es auch bei einer derartigen Vorgehensweise schwierig, höhere EMV-Anforderungen zu erfüllen.Furthermore, it is already known to regulate the electrical power delivered to an electrically heated exhaust gas catalytic converter using pulse width modulated control voltages. There is also a problem with such a control system in that a voltage ripple occurs at higher electrical outputs, for example in the electrical system of a motor vehicle equipped with an electrically heated exhaust gas catalytic converter. Furthermore, even with such an approach it is difficult to meet higher EMC requirements.

Ferner ist es bereits bekannt, eine Regelung der an einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator abgegebenen elektrischen Leistung unter Verwendung eines Gleichspannungswandlers durchzuführen. Eine derartige Vorgehensweise ist jedoch mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden.Furthermore, it is already known to regulate the electrical power delivered to an electrically heated exhaust gas catalytic converter using a DC-DC converter. However, such an approach is associated with comparatively high costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung anzugeben, bei denen eine kostengünstige kontrollierte und kontinuierlich erfolgende Leistungsabgabe bei reduzierter Spannungswelligkeit möglich ist.The invention is based on the object of specifying a method and a device for regulating the electrical power delivered to an electrical load, in which a cost-effective, controlled and continuous power output with reduced voltage ripple is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a method with the features specified in claim 1 and by a device with the features specified in claim 2.

Bei der vorliegenden Erfindung wird bei einem Verfahren zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung, bei welchem die elektrische Last einen Heizwiderstand aufweist, der in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist, der eine von einer parasitären Induktivität des Heizwiderstandes abhängige Resonanzfrequenz aufweist, wobei die Ansteuerung der elektrischen Last mittels einer rechteckförmigen Regelspannung vorgenommen wird, zu einer Anpassung der an die elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung an einen veränderten Leistungsbedarf, wobei die Frequenz der rechteckförmigen Regelspannung weg von der Resonanzfrequenz verändert wird, beispielsweise größer als die Resonanzfrequenz gewählt wird.In the present invention, in a method for controlling the electrical power delivered to an electrical load, in which the electrical load has a heating resistor which is arranged in an electrical resonant circuit which has a resonance frequency which is dependent on a parasitic inductance of the heating resistor, the Control of the electrical load is carried out by means of a rectangular control voltage, to adapt the electrical power delivered to the electrical load to a changed power requirement, the frequency of the rectangular control voltage being changed away from the resonance frequency, for example being chosen to be greater than the resonance frequency.

Die Vorteile der Erfindung beruhen unter anderem darauf, dass die Induktivität der elektrischen Last dazu verwendet wird, die Frequenz der rechteckförmigen Regelspannung, die zur Ansteuerung der elektrischen Last verwendet wird, zu verändern. Insbesondere wird die elektrische Leistungsabgabe an die elektrische Last unter Verwendung einer Verstimmung der Schaltfrequenz, von zur Bereitstellung der rechteckförmigen Regelspannung verwendeten Leistungstransistoren, gegenüber der Resonanzfrequenz des Schwingkreises, in welchem ein Heizwiderstand der elektrischen Last enthalten ist, geregelt. Dies hat zur Folge, dass auf eine Verwendung eines Transformators und eines Gleichrichters, wie sie in bekannten Gleichspannungswandlern verwendet werden, verzichtet werden kann. Dadurch können die Kosten reduziert werden.The advantages of the invention are based, among other things, on the fact that the inductance of the electrical load is used to change the frequency of the rectangular control voltage that is used to control the electrical load. In particular, the electrical power output to the electrical load is regulated using a detuning of the switching frequency of power transistors used to provide the rectangular control voltage relative to the resonance frequency of the resonant circuit, in which a heating resistor of the electrical load is contained. This means that there is no need to use a transformer and a rectifier, as are used in known DC-DC converters. This can reduce costs.

Des Weiteren kann zum Zwecke einer Erhöhung der Auflösung der elektrischen Leistungsabgabe und einer weiteren Reduzierung der Spannungswelligkeit die Pulsweite der rechteckförmigen Regelspannung variiert werden. Bei einer derartigen Vorgehensweise kann auch auf eine Mehrphasigkeit der Leistungsstränge, wie sie bei konventionellen Gleichspannungswandlern auftritt, verzichtet werden, so dass weitere Kosten gespart werden können.Furthermore, the pulse width of the rectangular control voltage can be varied for the purpose of increasing the resolution of the electrical power output and further reducing the voltage ripple. With such an approach, the multi-phase nature of the power trains, as occurs with conventional DC-DC converters, can be dispensed with, so that further costs can be saved.

Die Induktivität der elektrischen Last, im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Induktivität des Heizwiderstandes eines Abgas-Katalysators, bildet zu in einem Leistungskontroller parallel zum Heizwiderstand geschalteten elektrischen Bauteilen, bei denen es sich um Kondensatoren und eine Drossel handelt, eine Impedanz. Mittels einer Halbbrücke wird eine rechteckförmige Regelspannung bereitgestellt, deren Frequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz der genannten Impedanz liegt. Durch eine Veränderung der Frequenz der rechteckförmigen Regelspannung, beispielsweise durch eine Erhöhung dieser Frequenz, kann die elektrische Leistungsabgabe an die elektrische Last geregelt werden.The inductance of the electrical load, in the exemplary embodiment described below the inductance of the heating resistor of an exhaust gas catalytic converter, forms an impedance to electrical components connected in parallel to the heating resistor in a power controller, which are capacitors and a throttle. A half-bridge is used to provide a rectangular control voltage whose frequency is close to the resonance frequency of the impedance mentioned. By changing the frequency of the rectangular control voltage, for example By increasing this frequency, the electrical power output to the electrical load can be regulated.

Die gesamte Impedanz wirkt gleichzeitig als Filter. Dadurch wird aus der von einer Halbbrücke des Leistungskontrollers bereitgestellten Rechteckspannung eine quasi rein sinusförmige Spannung. Dies erweist sich als Vorteil im Sinne einer Unterdrückung der Oberwellen der bereitgestellten Rechteckspannung. Dies erleichtert eine Erfüllung von gegebenen hohen EMV-Anforderungen.The entire impedance acts as a filter at the same time. This turns the square-wave voltage provided by a half-bridge of the power controller into a quasi purely sinusoidal voltage. This proves to be an advantage in terms of suppressing the harmonics of the square-wave voltage provided. This makes it easier to meet given high EMC requirements.

Die Erfindung kann überall dort eingesetzt werden, wo die elektrische Leistungsabgabe an eine ohmsche oder eine ohmsch/induktive Last geregelt werden soll, vorausgesetzt, dass das Vorliegen einer sinusförmigen Spannung an der jeweiligen Last zulässig ist.The invention can be used wherever the electrical power output to an ohmic or an ohmic/inductive load is to be regulated, provided that the presence of a sinusoidal voltage on the respective load is permissible.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigt

  • 1 eine Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung und
  • 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Leistungsabfalls in Abhängigkeit von der Frequenz.
Further advantageous properties of the invention result from the explanation of an exemplary embodiment using the figures. It shows
  • 1 a device for regulating the electrical power delivered to an electrical load and
  • 2 a graph to illustrate a drop in performance as a function of frequency.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung. Bei der elektrischen Last handelt es sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel um einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator eines Kraftfahrzeugs, der einen Heizwiderstand aufweist.The 1 shows a device for regulating the electrical power delivered to an electrical load. In the exemplary embodiment shown, the electrical load is an electrically heated exhaust gas catalytic converter of a motor vehicle, which has a heating resistor.

Die in der 1 gezeigte Vorrichtung weist eine elektrische Spannungsquelle 1, einen Leistungskontroller 2 und die genannte elektrische Last 3 auf.The ones in the 1 The device shown has an electrical voltage source 1, a power controller 2 and said electrical load 3.

Die elektrische Spannungsquelle 1, bei der es sich beispielsweise um das elektrische Bordnetz eines Kraftfahrzeugs handelt, stellt an ihrem Ausgang eine Gleichspannung zur Verfügung, die einem Eingang des Leistungskontrollers 2 als Eingangsspannung zur Verfügung gestellt wird.The electrical voltage source 1, which is, for example, the electrical system of a motor vehicle, provides a direct voltage at its output, which is made available to an input of the power controller 2 as an input voltage.

Der Leistungskontroller 2 weist in seinem Eingangsbereich ein Eingangsfilter auf, zu welchem ein Kondensator C3, eine Spule L3 und ein weiterer Kondensator C2 gehören. Mittels dieses Eingangsfilters wird die Welligkeit der Eingangsspannung reduziert.The power controller 2 has an input filter in its input area, which includes a capacitor C3, a coil L3 and another capacitor C2. This input filter reduces the ripple of the input voltage.

An den Verbindungspunkt zwischen der Spule L3 und dem weiteren Kondensator C2 ist der Source-Anschluss eines Leistungsschalters M1 angeschlossen. Das Gate 1 dieses Leistungsschalters M1 ist mit einer Steuereinheit S verbunden, die dem Leistungsschalter M1 im Betrieb der Vorrichtung ein Steuersignal zuführt.The source connection of a power switch M1 is connected to the connection point between the coil L3 and the further capacitor C2. The gate 1 of this power switch M1 is connected to a control unit S, which supplies the power switch M1 with a control signal during operation of the device.

Der Drain-Anschluss des Leistungsschalters M1 ist mit dem Source-Anschluss eines weiteren Leistungsschalters M2 verbunden. Das Gate 2 dieses weiteren Leistungsschalters M2 ist ebenfalls mit der Steuereinheit S verbunden, die dem Leistungsschalter M2 im Betrieb der Vorrichtung ein Steuersignal zuführt. Der Drain-Anschluss des Leistungsschalters M2 ist mit einem Bezugspotential, beispielsweise mit Masse, verbunden.The drain connection of the power switch M1 is connected to the source connection of another power switch M2. The gate 2 of this further power switch M2 is also connected to the control unit S, which supplies the power switch M2 with a control signal during operation of the device. The drain connection of the power switch M2 is connected to a reference potential, for example to ground.

Die Leistungsschalter M1 und M2 dienen zur Bereitstellung einer rechteckförmigen Regelspannung. Die Steuereinheit S ist zusammen mit einem MOSFET-Treiber dazu ausgebildet, die Gates der Leistungsschalter M1 und M2 so anzusteuern, dass an einer Spule L2 eine rechteckförmige Regelspannung anliegt, die in der Frequenz auf eine jeweils benötigte Leistungsabgabe abgestimmt ist.The circuit breakers M1 and M2 are used to provide a rectangular control voltage. The control unit S, together with a MOSFET driver, is designed to control the gates of the power switches M1 and M2 in such a way that a rectangular control voltage is applied to a coil L2, the frequency of which is matched to the power output required in each case.

Ein erster Anschluss der Spule L2 ist an den Verbindungspunkt zwischen dem Drain-Anschluss des ersten Leistungsschalters M1 und dem Source-Anschluss des zweiten Leistungsschalters M2 angeschlossen. Der zweite Anschluss der Spule L2 ist an einen Verbindungspunkt angeschlossen, der zwischen einem ersten Anschluss eines Kondensators C1 und einem ersten Anschluss eines ohmschen Widerstandes R2 positioniert ist.A first terminal of the coil L2 is connected to the connection point between the drain terminal of the first power switch M1 and the source terminal of the second power switch M2. The second terminal of the coil L2 is connected to a connection point positioned between a first terminal of a capacitor C1 and a first terminal of an ohmic resistor R2.

Der Kondensator C1 ist Bestandteil des Leistungskontrollers 2. Der zweite Anschluss des Kondensators C1 ist mit dem Drain-Anschluss des zweiten Leistungsschalters M2 und mit dem Bezugspotential verbunden.The capacitor C1 is part of the power controller 2. The second connection of the capacitor C1 is connected to the drain connection of the second power switch M2 and to the reference potential.

Der ohmsche Widerstand R2 repräsentiert den ohmschen Widerstand einer Verbindungsleitung zwischen dem Leistungskontroller 2 und der elektrischen Last 3, bei der es sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel um einen elektrisch beheizten Abgas-Katalysator, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, handelt. Diese Last wird durch eine Spule L1, bei der es sich um die Eigeninduktivität (parasitäre Induktivität des Heizwiderstandes) des elektrisch beheizbaren Abgas-Katalysators handelt, und einen in Reihe dazu angeordneten ohmschen Widerstand R1 dargestellt. Eine parasitäre Kapazität des elektrisch beheizbaren Abgas-Katalysators wird vernachlässigt, da deren Einfluss auf die Ansteuerung des elektrisch beheizbaren Abgas-Katalysators unbedeutend klein ist. Der von der Spule L1 abgewandte Anschluss des ohmschen Widerstands R1 ist mit dem Drain-Anschluss des zweiten Leistungsschalters M2 und dem zweiten Anschluss des Kondensators C1 verbunden.The ohmic resistance R2 represents the ohmic resistance of a connecting line between the power controller 2 and the electrical load 3, which in the exemplary embodiment shown is an electrically heated exhaust gas catalytic converter, for example of a motor vehicle. This load is represented by a coil L1, which is the self-inductance (parasitic inductance of the heating resistor) of the electrically heatable exhaust gas catalytic converter, and an ohmic resistor R1 arranged in series with it. A parasitic capacitance of the electrically heated exhaust gas catalytic converter is neglected because its influence on the control of the electrically heated exhaust gas catalytic converter is insignificantly small. The connection of the ohmic resistor R1 facing away from the coil L1 is connected to the drain connection of the second power switch M2 and the second connection of the capacitor C1.

Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt bei einem Verfahren zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung eine Regelung mit einer rechteckförmigen Regelspannung. Die elektrische Last weist einen Heizwiderstand auf, der in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist, der eine von einer parasitären Induktivität des Heizwiderstandes abhängige Resonanzfrequenz aufweist. Die Regelung der an die elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung wird mittels einer rechteckförmigen Regelspannung vorgenommen. Zu einer Anpassung der an die elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung an einen veränderten Leistungsbedarf wird die Frequenz der rechteckförmigen Regelspannung weg von der Resonanzfrequenz verändert.In the present invention, in a method for regulating the electrical power delivered to an electrical load, regulation is carried out using a rectangular control voltage. The electrical load has a heating resistor which is arranged in an electrical resonant circuit which has a resonance frequency that is dependent on a parasitic inductance of the heating resistor. The electrical power delivered to the electrical load is regulated using a rectangular control voltage. To adapt the electrical power delivered to the electrical load to a changed power requirement, the frequency of the rectangular control voltage is changed away from the resonance frequency.

Die Vorteile der Erfindung beruhen insbesondere darauf, dass die parasitäre Induktivität der elektrischen Last, die einen Heizwiderstand aufweist, dazu verwendet wird, die Frequenz der rechteckförmigen Regelspannung, die zur Ansteuerung der elektrischen Last verwendet wird, in Abhängigkeit vom momentanen Leistungsbedarf der elektrischen Last zu verändern.The advantages of the invention are based in particular on the fact that the parasitic inductance of the electrical load, which has a heating resistor, is used to change the frequency of the rectangular control voltage, which is used to control the electrical load, depending on the current power requirement of the electrical load .

Insbesondere wird die Leistungsabgabe an die elektrische Last unter Verwendung einer Verschiebung der Schaltfrequenz der zur Bereitstellung der rechteckförmigen Regelspannung verwendeten Schaltransistoren gegenüber der Resonanzfrequenz des elektrischen Schwingkreises, in welchem der Heizwiderstand enthalten ist, geregelt. Dies hat zur Folge, dass auf eine Verwendung eines Transformators und eines Gleichrichters, wie sie in bekannten Gleichspannungswandlern verwendet werden, verzichtet werden kann, weil eine Wechselspannung an der elektrischen Last verwendet wird. Dadurch können die Kosten reduziert werden.In particular, the power output to the electrical load is regulated using a shift in the switching frequency of the switching transistors used to provide the rectangular control voltage compared to the resonance frequency of the electrical resonant circuit in which the heating resistor is contained. The result of this is that the use of a transformer and a rectifier, as used in known DC-DC converters, can be dispensed with because an alternating voltage is used on the electrical load. This can reduce costs.

Die 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Leistungsabfalls in Abhängigkeit von der Frequenz. In diesem Diagramm ist nach oben die ausgegebene Leistung P in Watt und nach rechts die Frequenz f aufgetragen. Die einzelnen Punkte im Diagramm veranschaulichen die Verringerung der der Last zugeführten Leistung mit zunehmender Frequenz.The 2 shows a diagram to illustrate a drop in performance as a function of frequency. In this diagram, the output power P in watts is plotted at the top and the frequency f is plotted at the right. The individual points in the graph illustrate the reduction in power delivered to the load as frequency increases.

Claims (2)

Verfahren zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung, bei welchem die elektrische Last einen Heizwiderstand aufweist, der in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist, der eine von einer parasitären Induktivität des Heizwiderstandes abhängige Resonanzfrequenz aufweist, wobei die Regelung der an die elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung mittels einer rechteckförmigen Regelspannung vorgenommen wird, und wobei zu einer Anpassung der an die elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung an einen veränderten Leistungsbedarf ein Verschieben der Schaltfrequenz der rechteckförmigen Regelspannung weg von der Resonanzfrequenz vorgenommen wird.Method for regulating the electrical power delivered to an electrical load, in which the electrical load has a heating resistor which is arranged in an electrical resonant circuit which has a resonance frequency which is dependent on a parasitic inductance of the heating resistor, wherein the regulation of the delivered to the electrical load electrical power is carried out by means of a rectangular control voltage, and in order to adapt the electrical power delivered to the electrical load to a changed power requirement, the switching frequency of the rectangular control voltage is shifted away from the resonance frequency. Vorrichtung zur Regelung der an eine elektrische Last abgegebenen elektrischen Leistung, welche folgende Bauteile aufweist: - eine elektrische Spannungsquelle (1), die zur Bereitstellung eines Gleichspannungssignals für einen Leistungskontroller ausgebildet ist, - einen an die elektrische Spannungsquelle angeschlossenen Leistungskontroller (2), der zum Empfang des von der elektrischen Spannungsquelle bereitgestellten Gleichspannungssignals ausgebildet ist, und - eine an den Leistungskontroller (2) angeschlossene elektrische Last (3), welche einen Heizwiderstand (R1) aufweist, der in einem elektrischen Schwingkreis angeordnet ist, der eine von einer parasitären Induktivität des Heizwiderstandes abhängige Resonanzfrequenz aufweist, wobei - der Leistungskontroller (2) ein zur Reduktion einer im empfangenen Gleichspannungssignal enthaltenen Welligkeit ausgebildetes Eingangsfilter (C3, L3, C2) aufweist, - der Leistungskontroller (2) an das Eingangsfilter angeschlossene Leistungsschalter (M1, M2) aufweist, die zur Bereitstellung einer rechteckförmigen Regelspannung ausgebildet sind, wobei zu einer Anpassung an einen geänderten Leistungsbedarf der elektrischen Last ein Verschieben der Schaltfrequenz der rechteckförmigen Regelspannung weg von der Resonanzfrequenz durchführbar ist.Device for regulating the electrical power delivered to an electrical load, which has the following components: - an electrical voltage source (1) which is designed to provide a direct voltage signal for a power controller, - a power controller (2) connected to the electrical voltage source and designed to receive the DC voltage signal provided by the electrical voltage source, and - an electrical load (3) connected to the power controller (2), which has a heating resistor (R1) which is arranged in an electrical resonant circuit which has a resonance frequency which is dependent on a parasitic inductance of the heating resistor, where - the power controller (2) has an input filter (C3, L3, C2) designed to reduce a ripple contained in the received DC voltage signal, - the power controller (2) has power switches (M1, M2) connected to the input filter, which are designed to provide a rectangular control voltage, it being possible to shift the switching frequency of the rectangular control voltage away from the resonance frequency in order to adapt to a changed power requirement of the electrical load is.
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