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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines mehrphasigen DC/DC-Wandlers, einen DC/DC-Wandler mit einer solchen Regelung und ein Bordnetz für ein Fahrzeug mit einem solchen DC/DC-Wandler.
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Es ist bekannt, dass ein durch einen n-phasigen DC/DC-Wandler am Ausgang erzeugter Strom- und/oder Spannungsrippel dann am geringsten ist, wenn die einzelnen Phasen des DC/DC-Wandlers eine Phasenverschiebung von 360°/n zueinander aufweisen. Daher arbeitet eine überwiegende Mehrheit aktuell eingesetzter DC/DC-Wandler auf Basis einer Steuerung, welche eine solche Phasenverschiebung von 360°/n sicherstellt.
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Zudem ist bekannt, dass eine solche fest voreingestellte Phasenverschiebung aufgrund parasitärer Effekte von Leistungsschaltern und/oder Ansteuerpfaden solcher Leistungsschalter zu Schwankungen des Spannungsrippels am Ausgang des DC/DC-Wandlers führen kann, sodass ein minimaler Spannungsrippel nicht durchgehend sichergestellt werden kann.
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Darüber hinaus ist bekannt, dass sich solche parasitären Effekte zudem durch eine Alterung von Komponenten der DC/DC-Wandler und in Abhängigkeit einer Ausprägung einer aktuellen Last am Ausgang der DC/DC-Wandler verändern können.
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Zur Reduzierung des Spannungsrippels von DC/DC-Wandlern werden daher mitunter komplexe Kennlinienfelder für eine zumindest teilweise Kompensierung vorstehend genannter Einflüsse auf die Höhe des Spannungsrippels eingesetzt.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Regelung eines mehrphasigen DC/DC-Wandlers vorgeschlagen, wobei der DC/DC-Wandler wenigstens ein zweiphasiger DC/DC-Wandler ist und insbesondere zur Wandlung von Leistungen in einem Fahrzeug eingesetzt wird, ohne dadurch auf einen solchen Einsatzbereich eingeschränkt zu sein.
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Als DC/DC-Wandler in einem Fahrzeug ist dieser beispielsweise zur Wandlung von Eingangsspannungen in Höhe von 12 V und/oder 48 V und/oder bis zu Spannungen im Bereich von 400 V, 800 V oder mehr einsetzbar, um beispielsweise Ausgangsspannungen in Höhe von 12 V, 48 V, 5 V oder 3, 3 V usw. zu erzeugen, wobei vorgenannte Spannungswerte explizit keine Einschränkungen für den erfindungsgemäßen DC/DC-Wandler darstellen sollen. Zudem ist der DC/DC-Wandler vorzugsweise ein Wandler für im Wesentlichen konstante Eingangsspannungen.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Spannungswert ermittelt, welcher einen Spannungsrippel an einem Ausgang des DC/DC-Wandlers repräsentiert. Vorteilhaft wird der Spannungsrippel hierbei derart ermittelt, dass innerhalb eines vordefinierten Messzeitraums jeweils eine betragsmäßig höchste Abweichung der Ausgangsspannung von einem Sollwert der Ausgangsspannung ermittelt wird. Der ermittelte Spannungswert wird für eine nachfolgende Verwendung beispielsweise in einer Speichereinheit einer Auswerteeinheit abgelegt, welche das erfindungsgemäße Verfahren (zum Beispiel auf Basis eines Computerprogramms) ausführt.
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In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Phasenversatz zwischen jeweiligen Phasen des DC/DC-Wandlers um einen ersten vordefinierten Wert geändert, dessen Betrag beispielsweise im Bereich von 0,2° bis 3°, bevorzugt im Bereich von 0,5° bis 2° und weiter bevorzugt im Bereich von 0,8° bis 1,6° liegt, ohne den ersten Wert dadurch auf vorstehend genannte Wertebereiche einzuschränken.
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In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zweiter Spannungswert ermittelt, welcher einen Spannungsrippel am Ausgang des DC/DC-Wandlers repräsentiert. Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln des zweiten Spannungswertes in einem vordefinierten zeitlichen Abstand (z. B. nach Ablauf eines Taktzyklus', in dem der erste Schritt ausgeführt wird) auf den Schritt zum Ändern des Phasenversatzes um den ersten Wert. Der zweite Spannungswert wird beispielsweise ebenfalls in der vorstehend genannten Speichereinheit für eine nachgelagerte Verarbeitung abgelegt.
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In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der erste Spannungswert mit dem zweiten Spannungswert verglichen, um eine Entscheidung darüber zu treffen, ob das Verfahren nach dem vierten Schritt im dritten Schritt oder im zweiten Schritt fortgesetzt wird, wobei das Verfahren im dritten Schritt fortgesetzt wird, wenn der zweite Spannungswert größer ist als der erste Spannungswert, wobei zunächst der Phasenversatz zwischen den jeweiligen Phasen des DC/DC-Wandlers um einen zweiten vordefinierten Wert geändert wird, welcher ein umgekehrtes Vorzeichen in Bezug auf den ersten Wert aufweist und wobei der erste Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes ersetzt wird, oder wobei das Verfahren im zweiten Schritt fortgesetzt wird, wenn der zweite Spannungswert kleiner oder gleich dem ersten Spannungswert ist und wobei der erste Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes ersetzt wird.
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Es sei allgemein darauf hingewiesen, dass der erste Wert so festgelegt sein kann, dass er zu einer Erhöhung oder zu einer Reduzierung des Phasenversatzes führt, solange die vorstehend genannte Bedingung erfüllt ist, dass der zweite Wert bezüglich des ersten Wertes stets ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist. Es ist zudem denkbar, die jeweiligen Vorzeichen des ersten Wertes und des zweiten Wertes im Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens (vorzugsweise gleichzeitig) zu vertauschen.
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Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren bietet zahlreiche Vorteile, welche u. a. eine Verwendung kleiner dimensionierter und damit i. d. R. kostengünstigerer Kondensatoren in einer Ausgangsstufe des DC/DC-Wandlers ermöglichen. Darüber hinaus lässt sich eine Ausnutzung von Halbleiterschaltern des DC/DC-Wandlers optimieren, da eine maximale Spannung am Ausgang des DC/DC-Wandlers geringer wird.
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Des Weiteren ist das Ermitteln des Spannungsrippels auf Basis einer einfachen Schaltung und einer besonders einfachen Implementierung der Verfahrensschritte möglich, wobei die Implementierung insbesondere geringe Anforderungen an einen Rechen- und Speicherbedarf stellt.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen der erste Wert und der zweite Wert jeweils identische Beträge auf, wodurch eine Schrittweite bezüglich einer Änderung des Phasenversatzes gleich ist. Alternativ ist es möglich, dass der erste Wert und der zweite Wert unterschiedliche Beträge aufweisen, wodurch eine Schrittweite in einer Änderungsrichtung größer ist als in einer hierzu gegenläufigen Änderungsrichtung. Dies kann beispielsweise vorteilhaft angewendet werden, wenn ein Spannungsrippel in einer Änderungsrichtung durchschnittlich stärker ansteigt als in der gegenläufigen Richtung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden das Ändern des Phasenversatzes mittels des ersten Wertes in einem ersten Takt und das Ändern des Phasenversatzes mittels des zweiten Wertes in einem zweiten Takt ausgeführt. Hierbei ist es möglich, dass der erste Takt und der zweite Takt identisch sind und/oder synchron zueinander laufen und/oder jeweils von einer identischen Taktbasis abgeleitet sind. Hierdurch lässt sich eine entsprechend hohe Flexibilität bei der Anpassung des Phasenversatzes an jeweilige Eigenschaften und insbesondere an spezifische Einflüsse auf einen Arbeitspunkt des DC/DC-Wandlers erzielen. Bei der Festlegung des ersten Taktes und/oder des zweiten Taktes ist es besonders vorteilhaft, wenn jeweilige Taktfrequenzen um ein Vielfaches (mindestens zweifach, bevorzugt mindestens fünffach und insbesondere bevorzugt mindestens zehnfach) höher sind, als eine erwartete Änderungsfrequenz des Arbeitspunktes des DC/DC-Wandlers, um potentiell auftretende Spannungsrippel so gering wie möglich zu halten. Es sei darauf hingewiesen, dass sämtliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in voneinander abweichenden Taktzyklen ausgeführt werden können. Alternativ ist es auch möglich, dass ein Teil der Schritte, die nicht zum Ändern des Phasenversatzes eingesetzt werden, gemeinsam mit anderen Schritten innerhalb eines einzelnen Taktzyklus' ausgeführt werden.
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Besonders vorteilhaft werden der erste Takt und/oder der zweite Takt von einem PWM-Takt abgeleitet, welcher für die Ansteuerung von Schaltern (insbesondere von Halbleiterschaltern) des mehrphasigen DC/DC-Wandlers verwendet wird, auf deren Basis die Spannungswandlung erfolgt. Dadurch lassen sich u. a. Kosten für separate Taktgeber für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einsparen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden der erste Takt und/oder der zweite Takt und/oder der erste Wert und/oder der zweite Wert in Abhängigkeit vordefinierter Randbedingungen jeweils einzeln oder gemeinsam dynamisch angepasst, sodass ein Spannungsripple auch bei unterschiedlichen vorliegenden und/oder sich verändernden Randbedingungen stets schnell und/oder zuverlässig reduziert werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn als solche Randbedingungen eine aktuelle Temperatur des DC/DC-Wandlers und/oder eine aktuelle Betriebsphase des DC/DC-Wandlers berücksichtigt werden. Die aktuelle Betriebsphase lässt sich beispielsweise derart berücksichtigen, dass in einer Einschwingphase des DC/DC-Wandlers kürzere Taktzyklen und höhere erste und zweite Werte verwendet werden, um einem höheren Spannungsrippel in der Einschwingphase stärker entgegenzuwirken, während die Taktzyklen im nachfolgenden eingeschwungenen Zustand erhöht und die Höhen des ersten und zweiten Wertes für eine präzisere Regelung in dieser Betriebsphase reduziert werden können. Als weitere Randbedingungen lassen sich vorteilhaft eine aktuelle Höhe und/oder Ausprägung einer Last am Ausgang des DC/DC-Wandlers und/oder eine aktuelle Anzahl durch den DC/DC-Wandler versorgter Komponenten und/oder ein Alterungszustand des DC/DC-Wandler berücksichtigen, welche einen Phasenversatz zwischen den Phasen des DC/DC-Wandlers (individuell oder gemeinsam) beeinflussen können.
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Vorzugsweise wird als initialer Phasenversatz (z. B., ein Phasenversatz zu Beginn eines neuen Betriebszyklus' des DC/DC-Wandlers) zwischen den Phasen des DC/DC-Wandlers ein vordefinierter Phasenversatz verwendet, welcher beispielsweise in der oben genannten Speichereinheit und/oder in einer davon abweichenden Speichereinheit persistent gespeichert ist. Für einen zweiphasigen DC/DC-Wandler ist hierfür beispielsweise ein Wert von 180° vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich wird als initialer Phasenversatz ein auf Basis eines vorangegangenen Betriebszyklus' des DC/DC-Wandlers ermittelter Phasenversatz verwendet, welcher betriebszyklusübergreifend abgespeichert wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise dauerhafte Abweichungen elektrischer Eigenschaften zwischen den einzelnen Phasen (z. B. durch Alterungsprozesse usw.) bereits zu Beginn eines neuen Betriebszyklus' berücksichtigen, um einen Spannungsrippel bereits zu Beginn der einsetzenden Regelung durch das Verfahren gering zu halten.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der zweite Spannungswert in vordefinierten zeitlichen Abständen mehrfach hintereinander gemessen, wobei der Übergang in den dritten Schritt, die Anpassung des Phasenversatzes mittels des zweiten Wertes und das Ersetzen des ersten Wertes durch den zweiten Wert nur dann ausgeführt werden, wenn der zweite Spannungswert innerhalb einer vordefinierten ersten Anzahl aufeinanderfolgender zweiter Spannungswerte mehrheitlich größer ist als der erste Spannungswert und wobei der Übergang in den zweiten Schritt und das Ersetzen des ersten Spanungswertes durch den zweiten Spannungswert nur dann ausgeführt werden, wenn der zweite Spannungswert innerhalb einer vordefinierten zweiten Anzahl aufeinanderfolgender zweiter Spannungswerte mehrheitlich kleiner oder gleich dem ersten Spannungswert ist. Auf diese Weise lassen sich für beide Übergänge identische oder abweichende Werte für die erste Anzahl und die zweite Anzahl festlegen, sodass eine Zuverlässigkeit der jeweiligen Übergänge in individuell angepasster Form erfolgen kann, da einzelne „Ausreißerwerte“, welche beispielsweise durch Störeinflüsse ungewollt verursacht werden, auf diese Weise ignoriert werden können. Die erste Anzahl und/oder die zweite Anzahl lassen sich zudem in Abhängigkeit aktueller Randbedingungen dynamisch anpassen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein mehrphasiger DC/DC-Wandler mit einer Auswerteeinheit vorgeschlagen. Die Auswerteeinheit ist beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet und kann ein Bestandteil eines bestehenden Ansteuerpfades des DC/DC-Wandlers und/oder eine eigenständige Komponente des DC/DC-Wandlers sein. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, einen ersten Schritt zum Ermitteln eines ersten Spannungswertes auszuführen, welcher einen Spannungsrippel an einem Ausgang des DC/DC-Wandlers repräsentiert, einen zweiten Schritt zum Ändern eines Phasenversatzes zwischen jeweiligen Phasen des DC/DC-Wandlers um einen ersten vordefinierten Wert auszuführen, einen dritten Schritt zum Ermitteln eines zweiten Spannungswertes auszuführen, welcher einen Spannungsrippel am Ausgang des DC/DC-Wandlers repräsentiert und einen vierten Schritt zum Vergleichen des ersten Spannungswertes mit dem zweiten Spannungswert und zum Entscheiden darüber auszuführen, ob das Verfahren nach dem vierten Schritt im dritten Schritt oder im zweiten Schritt fortgesetzt wird, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet, mit der Ausführung des dritten Schrittes fortzufahren, wenn der zweite Spannungswert größer ist als der erste Spannungswert, wobei die Auswerteeinheit zusätzlich eingerichtet ist, zunächst den Phasenversatz zwischen den jeweiligen Phasen des DC/DC-Wandlers um einen zweiten vordefinierten Wert zu ändern, welcher ein umgekehrtes Vorzeichen in Bezug auf den ersten Wert aufweist und den ersten Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes zu ersetzen, oder mit der Ausführung des zweiten Schrittes fortzufahren, wenn der zweite Spannungswert kleiner oder gleich dem ersten Spannungswert ist, wobei die Auswerteeinheit zusätzlich eingerichtet ist, den ersten Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes zu ersetzen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bordnetz für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches einen mehrphasigen DC/DC-Wandler nach Anspruch 9 und/oder nach vorstehender Beschreibung aufweist. Das Fortbewegungsmittel ist beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z.B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug/Flugzeug und/oder ein Wasserfahrzeug. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erst- und zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm veranschaulichend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung eines mehrphasigen DC/DC-Wandlers;
- 2 ein Schaltbild einer beispielhaften Detektionsschaltung zum Ermitteln eines Spannungsrippels; und
- 3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bordnetzes.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung eines mehrphasigen DC/DC-Wandlers, wobei der DC/DC-Wandler hier als zweiphasiger Wandler ausgebildet ist.
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Aufgrund der zweiphasigen Ausgestaltung des DC/DC-Wandlers wird das Verfahren mit einem initialen Phasenversatz PHI von 180° zwischen den beiden Phasen ausgeführt. Alternativ ist es möglich, einen Phasenversatzwert aus einem vorangegangenen Durchlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens als initialen Phasenversatz PHI zu verwenden.
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Die Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erfolgt hier durch einen ASIC, welcher auch zur Ansteuerung von Hableiterschaltern des DC/DC-Wandlers eingesetzt wird. Ein Takt, in dem die jeweiligen Verfahrensschritte ausgeführt werden, ist hier von einem PWM-Takt abgeleitet, welcher zur Ansteuerung der Halbleiterschalter verwendet wird. Der ASIC ist vorteilhaft eingerichtet, den Takt zur Ausführung der Verfahrensschritte in Abhängigkeit aktueller Randbedingungen (z. B. eine aktuelle Temperatur und/oder ein aktueller Alterungszustand von Komponenten des DC/DC-Wandlers) anzupassen, um zu jedem Zeitpunkt eine optimale Regelung mittels des Verfahrens zu erzielen.
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In einem ersten Schritt 100, welcher unmittelbar zu Beginn eines neuen Betriebszyklus' des DC/DC-Wandlers und/oder nach Abschluss einer Einschwingphase des DC/DC-Wandlers ausgeführt wird, wird ein erster Spannungswert ermittelt, welcher einen Spannungsrippel an einem Ausgang des DC/DC-Wandlers repräsentiert.
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In einem zweiten Schritt 200 wird der Phasenversatz PHI zwischen den beiden Phasen des DC/DC-Wandlers 10 um einen ersten vordefinierten Wert in Höhe von 1° erhöht.
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In einem dritten Schritt 300, welcher erst nach Ablauf eines jeweils vorangegangenen Taktzyklus' T ausgeführt wird (sodass der dritte Schritt 300 zu einem vom ersten Schritt 100 abweichenden Zeitpunkt ausgeführt wird), wird ein zweiter Spannungswert ermittelt, welcher entsprechend einen Spannungsrippel am Ausgang des DC/DC-Wandlers zu einem späteren Zeitpunkt repräsentiert.
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In einem vierten Schritt 400 wird der erste Spannungswert mit dem zweiten Spannungswert verglichen, um darüber zu entscheiden, ob das Verfahren nach dem vierten Schritt 400 im dritten Schritt 300 oder im zweiten Schritt 200 fortgesetzt wird.
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In einem Fall (a), in dem der zweite Spannungswert größer ist als der erste Spannungswert, wird das Verfahren im dritten Schritt 300 fortgesetzt, wobei zunächst der Phasenversatz PHI zwischen den jeweiligen Phasen des DC/DC-Wandlers um einen zweiten vordefinierten Wert in Höhe von -1° geändert wird und wobei der erste Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes ersetzt wird. Der dritte Schritt 300 wird wiederum erst nach Ablauf eines vorangegangenen Taktzyklus' T ausgeführt, d. h., wenn T = 0, wobei T hier einen Zähler für den Taktzyklus repräsentiert.
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In einem Fall (b), in dem der zweite Spannungswert kleiner oder gleich dem ersten Spannungswert ist wird das Verfahren im zweiten Schritt 200 fortgesetzt, wobei zunächst der erste Spannungswert durch den Wert des zweiten Spannungswertes ersetzt wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass es sinnvoll sein kann, dass die Schritte zum Ändern des Phasenversatzes PHI mittels des ersten Wertes und der Schritt zum Ändern des Phasenversatzes PHI mittels des zweiten Wertes in unterschiedlichen Takten (d. h., in ersten und zweiten Takten) ausgeführt werden können.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft möglich, den ersten Wert und/oder den zweiten Wert in Abhängigkeit aktueller Randbedingungen anzupassen.
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Ferner ist es möglich, den dritten Schritt 300 mehrfach hintereinander auszuführen, um einen im Schritt 400 zu vergleichenden zweiten Spannungswert auf Basis einer Mehrheitsentscheidung ermitteln zu können, wodurch eine Robustheit des Verfahrens gegenüber Störungen verbessert wird.
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2 zeigt Schaltbild einer erfindungsgemäßen Detektionsschaltung eines DC/DC-Wandlers 10 zum Ermitteln eines Spannungsrippels in einem Ausgangsspannungssignal des DC/DC-Wandlers 10.
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An einem Eingang der Detektionsschaltung liegt ein Eingangssignal Vin an, welches einem Ausgangsspannungssignal des DC/DC-Wandlers 10 entspricht.
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Das Eingangsspannungssignal Vin wird zunächst mittels eines Hochpassfilters, welches aus einem ersten Kondensator C1 und einem ersten Widerstand R1 ausgebildet ist, gefiltert, um einen Gleichspannungsanteil im Eingangssignal Vin zu entfernen.
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Für den Fall, dass eine Amplitude eines aus dem Hochpassfilter ausgegebenen ersten Signals V1 geringer ist als eine Flussspannung einer zweiten Diode D2, ist es erforderlich, das erste Signal V1 zu einem zweiten Signal V2 zu verstärken. Hierfür wird ein aus einem Operationsverstärker OP, einem zweiten Widerstand R2 und einem dritten Widerstand R3 ausgebildeter nichtinvertierender Verstärker genutzt. Unter Verwendung einer aus einem zweiten Kondensator C2 und einer ersten Diode D1 ausgebildeten Klemmschaltung wird das zweite Signal V2 auf dessen Bezugspotential geklemmt, wobei das geklemmte zweite Signal V2 einem dritten Signal V3 entspricht.
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Mittels eines Spitzenwertdetektors, welcher aus einer zweiten Diode D2 und einem dritten Kondensator C3 ausgebildet ist, wird ein Spitzenwert aus dem dritten Signal V3 ermittelt. Wenn das dritte Signal V3 größer ist als eine Summe aus einer Spannung V4 über dem dritten Kondensator C3 und der Durchflussspannung der zweiten Diode D2, wird der dritte Kondensator C3 geladen. Die zweite Diode D2 verhindert, dass sich der dritte Kondensator C3 bei einem dritten Signal V3, welches eine geringe Amplitude aufweist, entlädt.
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Ein am Ausgang der Detektionsschaltung bereitgestelltes Ausgangssignal Vout entspricht folglich einer Spitze-Spitze-Amplitude des verstärkten Spannungsrippels abzüglich der Durchflussspannung der Dioden D1 und D2. Dieses Ausgangssignal Vout wird beispielsweise mittels eines (nicht gezeigten) Analog-Digital-Wandlers digitalisiert, um die digitalisierten Spannungswerte als Messwerte (erste und zweite Spannungswerte) für den jeweiligen Spannungsrippel im erfindungsgemäßen Verfahren zu verwenden.
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Der Spannungsabfall über den Dioden D1, D2 lässt sich bei der Ausführung des Verfahrens näherungsweise kompensieren, indem konstante Spannungen für die Durchflussspannungen der Diode D1, D2 angenommen werden und zum Ausgangssignal Vout hinzuaddiert werden. Diese Kompensation zum Ermitteln eines Absolutwertes für den Spannungsrippel ist für das Verfahren aber nicht zwingend erforderlich, da lediglich eine Information darüber benötigt wird, ob sich der Spannungsripple relativ zum vorherigen Messwert vergrößert oder verkleinert hat.
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3 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bordnetzes für ein Fahrzeug (z. B. ein PKW, LKW, Bus, Zweirad, Schienenfahrzeug, usw.), welches einen erfindungsgemäßen mehrphasigen DC/DC-Wandler 10 aufweist, der beispielsweise eingerichtet ist, eine Spannung einer Batterie 30 eines Fahrzeugs in eine für eine Last 40 des Fahrzeugs (z. B. ein oder mehrere Steuergeräte) geeignete Spannung zu wandeln.
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Der erfindungsgemäße DC/DC-Wandler 10 weist hier eine als Mikrocontroller ausgebildete Auswerteeinheit 20 auf, welche eingerichtet ist, auf Basis eines Computerprogramms ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Regelung des DC/DC-Wandlers 10 auszuführen, welches in der Lage ist, einen Spannungsrippel am Ausgang des DC/DC-Wandlers 10 zu reduzieren. Auf diese Weise lässt sich ein besonders stabiler und/oder zuverlässiger Betrieb von Lasten 40 am DC/DC-Wandler 10 sicherstellen. Zudem ist es möglich, schaltungstechnische Aufwände in jeweiligen Lasten 40 zur Stabilisierung einer Versorgungsspannung zu reduzieren, wodurch u. a. Kosten eingespart werden können.
