DE10311900A1 - Gleichstrom-Gleichstromwandler - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Gleichstrom-Gleichstromwandler bereitgestellt, der in der Lage ist, unabhängig von Fluktuation der Stromversorgungsspannung eine stabile Ausgabe bereitzustellen und die Zuverlässigkeit einer Vorrichtung sicherzustellen. Der Gleichstrom-Gleichstromwandler, der so konfiguriert ist, dass ein Strom einer Primärspule eines Verstärkertransformators, der von einer Stromversorgungseinheit geliefert wird, von einem Leistungs-MOS-FET intermittierend veranlasst wird, durch den Wandler zu fließen und ein Zündkondensator durch eine Gleichrichterdiode unter Verwendung der Spannung einer Sekundärspule des von der Rückflussspannung einer Spule verstärkten Verstärkertransformators mit Elektrizität aufgeladen ist, beinhaltet eine Stromdetektorschaltung zum Feststellen eines Laststroms des Leistungs-MOS-FET und eine Steuerschaltung dafür, wenn der von der Stromdetektorschaltung festgestellte Laststrom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, den Leistungs-MOS-FET für eine festgelegte Zeitperiode abzuschalten und dann den Leistungs-MOS-FET wieder anzuschalten.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Gleichstrom-Gleichstromwandler zur Verwendung in einer CDI-Einheit (Capacitor Discharge Ignition, Kondensatorentladungszündung) für Automobile, Zweiradfahrzeuge oder Außenbordmotoren und insbesondere auf die Unterdrückung merklichen Steigens und Sinkens der Ausgabe aufgrund von Fluktuation einer Stromquellenspannung.
  • Ein getrennt angeregter Gleichstrom-Gleichstromwandler, der auf der Primärseite eines Transformators einen Oszillationsleistungs-MOS-FET zum Schalten verwendet, wird als Verstärkerschaltung zum Aufladen eines Zündkondensators mit Elektrizität in einer Zündvorrichtung zum Laden eines Pols des oben erwähnten Zündkondensators zum Akkumulieren der Zündenergie darin verwendet, die auf der Primärseite einer Zündspule bereitgestellt wird, um die elektrischen Ladungen im Kondensator durch eine Primärspule der Zündspule während der Zündperiode zu entladen, um in einer Sekundärspule der Zündspule eine Zünd-Hochspannung zu induzieren. Dieser Gleichstrom-Gleichstromwandler bewirkt das Ausführen der Oszillation und Verstärken in sich durch Bereitstellen eines Oszillationssignals an einen Steueranschluss eines Leistungs-MOS-FET von einer Oszillationsschaltung, die vorgesehen ist, um eine gewünschte Frequenz zu erhalten (vgl. beispielsweise Patentdokument 1)
    [Patentdokument 1] JP 2927128 B (1 und 4)
  • Jedoch kann eine Stromquelleneinheit für Automobile, Zweiradfahrzeuge oder Außenbordmotoren nicht unbedingt einem Gleichstrom-Gleichstromwandler eine stabile Spannung zuführen. Daher kann die Stromquellenspannung abhängig vom Zustand der als Stromquelleneinheit verwendeten Batterien steigen oder sinken. Insbesondere in Zweiradfahrzeugen ist das batterielose System vorhanden und daher kann in einigen Fällen nur eine komplett instabile Stromquelle erwartet werden.
  • Während die Rampe eines Laststroms ID groß wird, wenn die Stromquellenspannung in einem getrennt angeregten, einen MOS-FET verwendenden Gleichstrom-Gleichstromwandler hoch gewesen ist, da der MOS-FET nicht abgeschaltet wird, bis eine vorgegebene Zeit erreicht ist, wird ein größerer Laststrom ID im Vergleich zur Periode der normalen Stromquellenspannung veranlasst, durch den MOS-FET zu fließen. In diesem Fall wird die Leistung des Wandlers mehr erhöht als im Normalbetrieb notwendig, so dass die Gefahr steigt, dass ein thermischer Schaden oder ähnliches der Vorrichtung auftritt.
  • Andererseits wird, auch wenn die Stromquellenspannung niedrig ist, die Rampe des Laststroms ID klein und daher kein hinreichender Laststrom ID dazu veranlasst wird, durch den MOS-FET zu fließen, der MOS-FET abgeschaltet, wenn die vorgegebene Zeit erreicht ist, so dass die Ausgabe des Wandlers merklich vermindert ist.
  • Zusätzlich wird beim Beginn des Ladens des Zündkondensators mit Elektrizität der Schaltstrom-MOS-FET eingeschaltet, bevor die auf der Primärseite erzeugte Energie hinreichend auf die Sekundärseite übertragen ist. Daher wird während des Einschaltens etwas von dem Laststrom ID veranlasst, durch den MOS-FET zu fließen, wodurch während des Ausschaltens der Wert des Laststroms ID größer wird als im Normalbetrieb, um die Erwärmung zu vergrößern. Dann wird, falls die Erwärmung die Spezifikation des MOS-FET überschreitet, der MOS-FET kaputt gehen.
  • Im Hinblick auf das Vorstehende richtet die vorliegende Erfindung ihre Aufmerksamkeit auf die oben erwähnten Probleme. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gleichstrom-Gleichstromwandler zu erhalten, welcher in der Lage ist, eine stabile Ausgabe unabhängig von der Fluktuation der Stromquellenspannung zu erhalten und die Zuverlässigkeit einer Vorrichtung sicherzustellen.
  • Ein Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass ein Strom einer Primärspule eines Verstärkungstransformators, der von einer Stromquelleneinheit versorgt wird, periodisch bzw. intermittierend von einem Leistungs-MOS-FET dazu veranlasst wird, durch den Wandler zu fließen und ein Zündungskondensator durch eine Gleichrichterdiode unter Verwendung einer Spannung einer Sekundärspule des Verstärkertransformators mit Elektrizität geladen wird, der durch eine Rücklaufspannung einer Spule verstärkt wird. Weiterhin ist der Gleichstrom-Gleichstromwandler durch das Einschließen einer Stromdetektoreinheit zum Feststellen eines Laststrom des Leistungs-MOS-FET und einer Steuereinheit zum Abschalten des Leistungs-MOS-FET für eine vorgegebene Zeitperiode, wenn der von der Stromdetektoreinheit festgestellte Laststrom einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, und dann Wiederanschalten des Leistungs-MOS-FET gekennzeichnet.
  • Die vorstehenden und anderen Aufgaben werden von der Erfindung ausgeführt, wie aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, welche einen Teil der Anmeldung bilden, ersichtlich ist, in denen:
  • 1 ein Schaltungsdiagramm ist, welches eine Konfiguration eines Gleichstrom-Gleichstromwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 2A bis 2C jeweilige Zeitdiagramme sind, welche ein Verfahren zum Treiben eines Leistungs-MOS-FET 2 bei normaler Spannung, Hochspannung und Niedrigspannung des in 1 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandlers zeigen;
  • 3 ein Diagramm ist, welches nützlich zum Erläutern eines Laststroms ID und eines Steuer-(Gate-)Stroms VG ist, wenn das Laden des in 1 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandlers beginnt;
  • 4 ein Diagramm ist, welches nützlich beim Erläutern des Laststroms ID und der Steuerspannung VG ist, wenn das Laden des in 1 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandlers beginnt;
  • 5 ein Diagramm ist, welches nützlich beim Erläutern des Laststroms ID und der Steuerspannung VG ist, wenn das Laden des in 1 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler beginnt;
  • 6 ein Schaltungsdiagramm ist, welches einen Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Zeitdiagramm ist, welches die elektrischen Potentiale jeweiliger Vorrichtungen in 6 zeigt;
  • 8 ein Schaltungsdiagramm ist, welches einen Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 9 ein Zeitdiagramm ist, welches elektrische Potentiale entsprechender Vorrichtungen in 8 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Schaltungsdiagramm, welches eine Konfiguration eines Gleichstrom-Gleichstromwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Der in 1 gezeigte Gleichstrom-Gleichstromwandler ist ein Gleichstrom-Gleichstromwandler, der derart konfiguriert ist, dass ein Strom einer Primärspule eines Verstärkertransformators 1, der von einer Stromversorgungseinheit zugeführt wird, periodisch bzw. intermittierend von einem Leistungs-MOS-FET 2 veranlasst wird, durch den Wandler zu fließen und dass ein Zündkondensator 4 durch eine Gleichrichterdiode 3 unter Verwendung einer Spannung einer Sekundärspule des Verstärkertransformators 1 geladen wird, der durch eine Rücklaufspannung einer Spule verstärkt wird, bei der für die Oszillation des Leistungs-MOS-FET 2, wenn ein Laststrom ID des Leistungs-MOS-FET 2 einen gewissen Schwellenwert übersteigt, der Leistungs-MOS-FET 2 für eine vorgegebene Zeitperiode ausgeschaltet wird und dann wieder eingeschaltet wird, wodurch das extreme Ansteigen der Ausgabe, wenn die Stromquellenspannung hoch ist, und das extreme Sinken der Ausgabe, wenn die Stromquellenspannung niedrig ist, vermieden wird.
  • Das bedeutet, dass der Gleichstrom-Gleichstromwandler enthält: Eine Stromdetektorschaltung 5 zum Feststellen des Laststroms ID des Leistungs-MOS-FET 2 als eine Stromdetektoreinheit; eine Einzelschusspulsausgabeschaltung 6 zum Ausgeben, wenn ein durch die Stromdetektorschaltung 5 festgestellter Stromwert den Schwellenwert übersteigt, eines Abwärts-Einzelschuss-Rechteckpulses mit diesem Zeitpunkt als Auslöser, als eine Steuereinheit und eine AND-Schaltung 7 zum Zuführen einer Spannung VG, die zum Antrieb eines Gatters des Leistungs-MOS-FET 2 verwendet wird, auf der Basis des logischen Produkts einer Ausgabe der Einzelschusspulsausgabeschaltung 6 und eines von der Stromversorgungseinheit zugeführten Signals.
  • Die 2A bis 2C sind jeweils Zeitdiagramme, welche ein Verfahren zum Treiben des Leistungs-MOS-FET 2 bei Normalspannung, Hochspannung und Niedrigspannung des in 1 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandlers zeigen. Wie in den 2A bis 2C gezeigt, wird zu dem Zeitpunkt, an dem der Laststrom ID des Leistungs-MOS-FET 2 einen Schwellenwert überschreitet, ein Abwärtseinzelschusspuls als Steuerspannung VG zugeführt und in Bezug auf einen Überstrom, wie auch beim Starten des Ladens der Sekundärseite, ist es möglich, zu verhindern, dass der Laststrom ID gleich oder größer als der Schwellenwert ist.
  • 3 zeigt den Laststrom ID und die Gatterspannung VG beim Starten des Ladens. Wie in 3 gezeigt, wird zu dem Zeitpunkt, wenn der Laststrom ID graduell gesteigert wird, um den Schwellenwert zu erreichen, die aufgrund des Abwärtseinzelschusspulses erzeugte Steuerspannung VG dem Steueranschluss des Leistungs-MOS-FET 2 zugeführt.
  • Nun kann bei diesem Verfahren, wenn der MOS-FET 2 bei Niedrigspannung nicht hinreichend eingeschaltet werden kann, wie in 4 gezeigt, der Laststrom ID gesättigt werden, ohne in einigen Fällen bis zum Schwellenwert zu steigen. In solchen Fällen gibt es kein Mittel zum Abschalten des MOS-FET 2 und daher bleibt es dabei, dass der Laststrom ID veranlasst wird, zu fließen. Daher gibt es die Gefahr, dass Erhitzung und Beschädigung der Vorrichtung eintritt.
  • Um dies zu verhindern, ist bei der vorliegenden Erfindung die Ein-Zeit des MOS-FET 2 begrenzt und selbst falls der Laststrom ID nicht den Schwellenwert erreicht, wird nach dem Verstreichen eines feststehenden Zeitperiode der MOS-FET 2 abgeschaltet, um die oben erwähnte thermische Beschädigung zu verhindern.
  • 5 zeigt den Laststrom und die Steuerspannung VG beim Starten des Aufladens. Wie in 5 gezeigt, wird, während der Laststrom ID graduell beim Starten des Ladens steigt, wenn er noch nicht den Schwellenwert erreicht (bei der Niederspannung), der Abwärtseinzelschusspuls zugeführt, um so die Steuerspannung VG zuzuführen, die verwendet wird, um die Ein-Zeit des MOS-FET 2 zu begrenzen. Dann wird, selbst falls der Laststrom ID noch nicht den Schwellenwert erreicht, nach dem Verstreichen einer feststehenden Zeitperiode der MOS-FET 2 abgeschaltet, wodurch verhindert wird, dass der MOS-FET 2 weiter eingeschaltet bleibt, um den Laststrom ID zu veranlassen, zu welchem Zustand auch immer zu fließen, bei dem der MOS-FET 2 gesättigt ist.
  • Untenstehend wird eine Beschreibung in Bezug auf ein Beispiel einer konkreten Schaltungskonfiguration gegeben. 6 ist ein Schaltungsdiagramm, welches einen Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Bei dem in 6 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler werden Batterien Batt als Stromversorgungseinheit verwendet und es wird ein Leistungs-MOS-FET (MOS-FET) 2, der mit der Primärseite eines Verstärkertransformators 1 verbunden ist, durch einen Widerstand R6 geerdet. Zusätzlich wird der MOS-FET 2, um den Laststrom ID festzustellen, mit einem (–)-Anschluss eines ersten Komparators COMP1 über einen Widerstand R7 verbunden und wird ein (+)-Anschluss des ersten Komparators COMP1 mit einem Spannungsteilerpunkt zwischen Spannungsteilerwiderständen R9 und R10 verbunden. Ein Ausgang des ersten Komparators COMP1 wird mit einem (–)-Anschluss eines zweiten Komparators COMP2 durch einen Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand R8 und einem Kondensator C1 verbunden und wird ein (+)-Anschluss des zweiten Komparators COMP2 mit einem Spannungsteilerpunkt zwischen Spannungsteilerwiderständen R11 und R12 verbunden.
  • Darüber hinaus werden ein Ausgangsanschluss des zweiten Komparators COMP2 mit einer Basis eines Transistors Q1 verbunden, der mit den Batterien Batt (der Primärseite des Verstärkertransformators) durch einen Widerstand R1 verbunden ist, ein Widerstand R2 zwischen einem Kollektor des Transistors Q1 und den Batterien Batt vorgesehen und ein Emitter des Transistors Q1 geerdet. Zusätzlich werden der Kollektor des Transistors Q1 mit jeder der Basen der Transistoren Q2 und Q3 verbunden, ein Kollektor des Transistors Q2 mit den Batterien Batt (der Primärseite des Verstärkungstransformators) verbunden und ein Emitter des Transistors Q2 mit einem Gatter des Leistungs-MOS-FET 2 durch einen Widerstand R3 verbunden. Zusätzlich wird ein Kollektor des Transistors Q3 geerdet und wird ein Emitter des Transistors Q3 mit dem Steueranschluss des Leistungs-MOS-FET 2 durch einen Widerstand R4 verbunden. Auch wird der Steueranschluss des Leistungs-MOS-FET 2 durch einen Widerstand R5 geerdet.
  • Als nächstes ist 7 ein Zeitverlaufsdiagramm, welches elektrische Potentiale der in 6 gezeigten jeweiligen Vorrichtungen zeigt. Da direkt nach Anlegen der Stromversorgung der zum Fließen in den MOS-FET 2 veranlasste Laststrom ID 0[A] ist, ist das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des ersten Komparators COMP1 auch 0. Demzufolge wird, während das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des ersten Komparators COMP1, d.h. dem Eingangsanschluss INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 als Hoch (HIGH) beabsichtigt ist, da der Kondensator C1 die Rolle einer Integrationsschaltung durchführt, das elektrische Potential des Eingangsanschlusses INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 graduell erhöht (vgl. A in 7).
  • Da über eine Zeitperiode, in der das elektrische Potential des Eingangsanschlusses INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 niedriger ist als das an seinem Eingangsanschluss INPUT(+), das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2 Hoch ist und die Gatterspannung VG des MOS-FET 2 Tief (LOW) wird, wodurch der MOS-FET in einem Aus-Zustand gehalten wird.
  • In kurzer Zeit übersteigt das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 das elektrische Potential an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) (vg. B in 7) und das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2 wird 0. Dann wird, da die Steuerspannung VG des MOS-FET 2 Hoch wird und daher der durch den MOS-FET 2 zu fließend veranlasste Laststrom ID graduell erhöht wird, das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des ersten Komparators COMP1 zusammen damit erhöht (vgl. C in 7).
  • Zu dem Zeitpunkt, an dem das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des ersten Komparators COMP1 das elektrische Potential an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) übersteigt (vgl. D in 7), da das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des ersten Komparators COMP1, d.h., am Eingangsanschluss INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 bis auf 0 abgesenkt ist, ist das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2 Hoch und die Steuerspannung VG des MOS-FET 2 wird Tief, wodurch der MOS-FET 2 abgeschaltet wird.
  • Da der MOF-FET 2 abgeschaltet wird und der Laststrom ID 0[A] wird, wird das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des ersten Komparators COMP1 wieder niedriger als das an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) und das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2 ist beabsichtigt, Hoch zu werden. Jedoch wird, ähnlich wie beim Vorstehenden, das elektrische Potential an ihm aufgrund der Bereitstellung des Kondensators C1 nicht unmittelbar erhöht, sondern steigt graduell.
  • Zu dem Zeitpunkt, an dem das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 das elektrische Potential an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) wieder übersteigt (vgl. F in 7), wird ähnlich wie im Vorstehenden der MOS-FET 2 wieder eingeschaltet.
  • Durch wiederholtes Ausführen des oben erwähnten Verfahrens wird der MOS-FET 2 eingeschaltet und daher wird der Stromfluss ID erhöht, um einen bestimmten Schwellenwert zu überschreiten, und nachdem der MOS-FET 2 für eine festgelegte Zeitperiode im Aus-Zustand gehalten wird, wird er wieder angeschaltet, um die Oszillation und das Verstärken durchzuführen.
  • Als nächstes ist 8 ein Schaltkreisdiagramm, welches einen Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Beim in 8 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler werden weiterhin die folgenden Bestandteilselemente der Konfiguration des Gleichstrom-Gleichstromwandlers gemäß der in 6 gezeigten ersten Ausführungsform hinzugefügt. Das heißt, der Gleichstrom-Gleichstromwandler der vorliegenden Ausführungsform enthält weiterhin einen dritten Komparator COMP3 mit einem Eingangsanschluss (–), der mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Komparators COMP2 verbunden ist und einem Eingangsanschluss (+), der mit einem Spannungsteilerpunkt zwischen den Spannungsteilerwiderständen R13 und R14 verbunden ist und einem vierten Komparator COMP4 mit einem Eingangsanschluss (–), der mit einem Ausgangsanschluss des dritten Komparators COMP3 durch einen Verbindungspunkt zwischen einem Widerstand R15 und einem Kondensator C2 verbunden ist und einem Eingangsanschluss (+), der mit einem Spannungsteilerpunkt zwischen Spannungsteilerwiderständen R13 und R14 verbunden ist und einem Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des ersten Komparators COMP1 verbunden ist.
  • Der Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß der oben erwähnten, in 6 gezeigten ersten Ausführungsform ist dergestalt, dass, wenn der Laststrom ID gesättigt ist, ohne bis zum Schwellenwert für den Fall zu steigen, bei dem die Stromversorgungsspannung niedrig ist und daher der MOS-FET 2 nicht hinreichend angeschaltet werden kann, der Laststrom ID weiterhin veranlasst wird, durch den MOS-FET 2 zu fließen, ohne den MOS-FET 2 abzuschalten. Dann wird bei dem in 8 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler ein Schaltkreis dem in 6 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler hinzugefügt, der verhindert, dass sich der MOS-FET 2 im Ein-Zustand festsetzt.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, welches sich mit dem in 8 gezeigten Gleichstrom-Gleichstromwandler beschäftigt, wenn die Stromversorgungsspannung niedrig ist. In 9 fängt der Laststrom ID zu dem Zeitpunkt, an dem die Stromversorgung angelegt wird, ähnlich wie im Fall von 7, an, veranlasst zu werden, durch den MOS-FET 2 zu fließen (vgl. A in 9). Da jedoch in 9 die Stromversorgungsspannung niedrig ist, wird kein hinreichender Stromfluss veranlasst, durch den MOS-FET 2 zu fließen und daher übersteigt, wie in B gezeigt, das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des ersten Komparators COMP1 nicht das elektrische Potential an seinem Eingangsanschluss INPUT(+).
  • Der Gleichstrom-Gleichstromwandler beinhaltet den Mechanismus zum Erzeugen eines Einzelschusspulses zu einem Zeitpunkt, an dem der Laststrom anfängt, zum Fließen veranlasst zu werden, d.h. zu einem Zeitpunkt, an dem der Signalpegel am Ausgangsanschluss OUPUT des zweiten Komparators COMP2 als ein Auslöser fällt (vgl. C in 9), um den MOS-FET 2 am Ende des Pulses abzuschalten.
  • Da zu der Zeit, zu der der Signalpegel am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2, d.h. das Signal am Eingangsanschluss INPUT(–) des dritten Komparators COMP3 fällt (vgl. C in 9), ist sein elektrisches Potential niedriger als das an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) und daher ist beabsichtigt, dass der Signalpegel am Ausgangsanschluss OUTPUT des dritten Komparators COMP3, d.h. der Signalpegel an dem Eingangsanschluss INPUT(–) des vierten Komparators COMP4 Hoch ist. Jedoch wird das elektrische Potential daran aufgrund des Effekts der Integrationsschaltung mit dem Kondensator C3 graduell gesteigert (vgl. D in 9).
  • Da zu der Zeit, zu der das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des vierten Komparators COMP4 das elektrische Potential an seinem Eingangsanschluss INPUT(+) übersteigt (vgl. E in 9), das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des vierten Komparators COMP4 auf Tief fällt (vgl. F in 9) und damit das elektrische Potential am Eingangsanschluss INPUT(–) des zweiten Komparators COMP2 niedriger ist als an seinem Eingangsanschluss INPUT(+), wird das elektrische Potential am Ausgangsanschluss OUTPUT des zweiten Komparators COMP2 Hoch und wird die Steuerspannung VG des MOS-FET 2 Tief, um den MOS-FET 2 abzuschalten. Danach wird, ähnlich wie in 7, nach dem Verstreichen einer festen Zeitperiode der MOS-FET 2 wieder eingeschaltet. Durch wiederholtes Ausführen dieses Verfahrens ist es möglich, den Laststrom daran zu hindern, weiterhin veranlasst zu werden, zu fließen, selbst wenn der Laststrom des MOS-FET 2 nicht hinreichend veranlasst wird, zu fließen.
  • Wie oben dargelegt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da ein Laststrom festgestellt wird und zu einer Zeit, zu der der Laststrom einen bestimmten Schwellenwert erreicht, ein MOS-FET mit diesem Zeitpunkt als Auslöser abgeschaltet wird, ein festgelegter Stromfluss zum Fließen veranlasst werden , unabhängig von der Größenordnung der Stromquellenspannung, um eine stabile Ausgabe zu erhalten und auch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung sicherzustellen. Da viele anscheinend gänzlich unterschiedliche Ausführungsformen dieser Erfindung ohne Abweichen vom Geist und Schutzumfang gemacht werden können, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf ihre spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist, außer wie in den anhängenden Ansprüchen definiert.

Claims (2)

  1. Gleichstrom-Gleichstromwandler, der so konfiguriert ist, dass ein Strom einer Primärwicklung eines Verstärkertransformators (1), der von einer Stromquelle versorgt ist, intermittierend durch einen Leistungs-MOS-FET (2) dazu veranlasst wird, durch den Wandler zu fließen und ein Zündkondensator (4) mit Elektrizität durch eine Gleichrichterdiode (3) unter Verwendung einer Spannung einer Sekundärspule des Verstärkertransformators (1), die durch eine Rücklaufspannung einer Spule verstärkt ist, mit Elektrizität geladen wird, wobei der Gleichstrom-Gleichstromwandler umfasst: eine Stromdetektoreinheit (5) zum Feststellen eines Laststroms des Leistungs-MOS-FET (2); und eine Steuereinheit (6, 7) zum Ausschalten des Leistungs-MOS-FET (2) für eine festgelegte Zeitperiode, wenn der von der Laststromdetektoreinheit festgestellte Laststrom einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt, und dann Wiedereinschalten des Leistungs-MOS-FET.
  2. Gleichstrom-Gleichstromwandler gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (6, 7) eine Zeitperiode zum Beschränken der Zeit setzt, während der der Leistungs-MOS-FET (2) fortgesetzt wird, eingeschaltet zu sein, wenn der von der Stromdetektoreinheit (5) festgestellte Laststrom nicht den vorgegebenen Schellenwert übersteigt und den Leistungs-MOS-FET (2) nach einem Verstreichen einer Zeitperiode abschaltet, die so für den Ein-Zustand des Leistungs-MOS-FET (2) eingesetzt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011084006A1 (de) * 2011-10-05 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009005498A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Ngk Insulators Ltd パルス電源回路
KR101803538B1 (ko) 2011-05-25 2017-12-01 페어차일드코리아반도체 주식회사 전력 공급 장치 및 그 구동 방법
JP6730887B2 (ja) * 2016-09-02 2020-07-29 株式会社Soken 点火装置
US10756721B2 (en) * 2018-02-15 2020-08-25 Infineon Technologies Ag Short circuit protection for a gate driver using pulsed operation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853107A (en) * 1973-01-11 1974-12-10 Eltra Corp Capacitive discharge ignition system
US4699115A (en) * 1985-05-03 1987-10-13 Nippondenso Co., Ltd. Ignition apparatus for internal combustion engines
JPH0750985B2 (ja) 1989-06-29 1995-05-31 阪神エレクトリック株式会社 Dc―dcコンバータ
JP2927128B2 (ja) 1992-12-17 1999-07-28 国産電機株式会社 コンデンサ放電式多気筒内燃機関用点火装置
JP3059084B2 (ja) * 1995-09-29 2000-07-04 株式会社ミツバ 内燃機関点火制御装置
KR100293979B1 (ko) * 1998-11-10 2001-09-17 김덕중 스위칭모드파워서플라이
US6344981B1 (en) * 1999-11-16 2002-02-05 Exabyte Corporation Power supply circuit and method of calibration therefor
AU2001251319A1 (en) * 2000-04-06 2001-10-23 Aria Corporation Miniaturized ac/dc power supply and battery charger
US6693810B2 (en) * 2000-04-14 2004-02-17 Adtran, Inc. Power supply and battery back-up system for telecommunications systems
US6304473B1 (en) * 2000-06-02 2001-10-16 Iwatt Operating a power converter at optimal efficiency
US6344986B1 (en) * 2000-06-15 2002-02-05 Astec International Limited Topology and control method for power factor correction
DE10040413B4 (de) * 2000-08-18 2006-11-09 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Schaltsignals für ein stromgesteuertes Schaltnetzteil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011084006A1 (de) * 2011-10-05 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug

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