DE19609634A1 - Switching regulator - Google Patents

Switching regulator

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Abstract

The aim is to reduce voltage fluctuations in the event of, for example, pulsed load fluctuations arising at the output of a switching controller. To achieve this, the load on the control system in the switching controller is reduced by the addition to the output variable of a correction or control value which is a function of the load fluctuations; for example, in the case of a switching controller operated in current mode, a control voltage corresponding to the coil cut-out current in the switching controller is added. The load reduction is sufficient to ensure that the control system no longer needs to intervene. The correction or control value, which is known or can be determined e.g. by measurement depending on the place of deployment of the switching controller, e.g. in a DECT/GAP base station or mobile unit, is used to make available the electrical power required at a given time at the load at the output of the switching controller for a nearly constant output voltage. For a DECT/GAP base station or mobile unit, this arrangement has a positive effect on the transmission power.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltregler gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.The invention relates to a switching regulator according to the Oberbe handle of claim 1.

Schaltregler oder auch Drosselwandler sind Gleichspannungs­ wandler, die ohne Potentialtrennung zwischen Eingang und Aus­ gang arbeiten.Switching regulators or choke converters are direct voltage converter without isolation between input and off work.

Das Prinzip eines Schaltreglers besteht darin, daß über einen gesteuerten Schalter Energie aus einer vorgeschalteten Gleichstromquelle auf einen aus einer Induktivität und einer Kapazität bestehenden Speicher geleitet wird. Aus diesem Speicher wird dann eine am Ausgang des Schaltreglers betrie­ bene Last gespeist. Ändert sich der Lastwiderstand und damit die Spannung an dem Lastwiderstand, so wird mit einer daraus abgeleiteten Regelgröße das EIN/AUS-Tastverhältnis des Schal­ ters so gesteuert, daß die Ausgangsspannung - bis auf einen kleinen Restfehler - wieder den Sollwert annimmt.The principle of a switching regulator is that one controlled switch energy from an upstream DC source to one of an inductor and one Capacity of existing storage is routed. For this Memory is then operated at the output of the switching regulator even load fed. The load resistance changes and with it the voltage across the load resistor, so with one of them derived control variable the ON / OFF duty cycle of the scarf ters controlled so that the output voltage - except for one small residual error - again accepts the setpoint.

Die vorteilhaften Eigenschaften des Schaltreglers sind gerin­ ge Verluste, die Möglichkeit einer Abwärts-, Aufwärts- und Abwärts-/Aufwärtsregelung sowie die Möglichkeit einer Polum­ kehrung. Die nachteiligen Eigenschaften sind ein höherer Auf­ wand an Schaltmitteln, eine komplizierte Schaltung, eine eventuelle Überlagerung von Rausch- und Störspannungen (Rippel) auf der Ausgangsspannung des Schaltreglers und eine relativ langsame Ausregelung von Lastschwankungen.The advantageous properties of the switching regulator are minor losses, the possibility of a downward, upward and Down / up regulation and the possibility of a polum turn. The disadvantageous properties are higher wall on switching means, a complicated circuit, a possible superposition of noise and interference voltages (Ripple) on the output voltage of the switching regulator and a relatively slow regulation of load fluctuations.

Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften des Schaltreglers bzw. des Drosselwandlers wird dieser gemäß des Siemens- Druckwerkes W. Hirschmann/A. Hauenstein: "Schaltnetzteile - Konzepte, Bauelemente, Anwendungen", 1990, ISBN 3-8009-1550- 2, Seiten 40 bis 44 in Schaltnetzteilen eingesetzt. Schalt­ netzteile sind getaktete Stromversorgungen, die sich zuneh­ mend in vielen Gebieten der Elektronik und Elektrotechnik, so z. B. in der Daten- und Nachrichtentechnik, durchsetzen. Die Anwendung von Schaltnetzteilen ist dabei immer dann von Vor­ teil, wenn eine konstante Ausgangsspannung möglichst mit ge­ ringen Verlustleistungen erzeugt werden soll. Der Einsatz von Schaltnetzteilen hat aber insbesondere dann seine Grenzen bzw. einen hohen Schaltaufwand zur Folge, wenn der Strom am Ausgang des Schaltreglers in dem Schaltnetzteil stark schwankt.Due to the advantageous properties of the switching regulator or the choke converter is this according to the Siemens Printing unit W. Hirschmann / A. Hauenstein: "Switching power supplies - Concepts, Components, Applications ", 1990, ISBN 3-8009-1550- 2, pages 40 to 44 used in switching power supplies. Switching power supplies are clocked power supplies that are increasing mend in many areas of electronics and electrical engineering, so  e.g. B. in data and communications technology, enforce. The The use of switching power supplies is always a thing of the past part, if a constant output voltage with ge if possible wrestling power losses should be generated. The use of Switched-mode power supplies have their limits, however or a high switching effort if the current on Output of the switching regulator in the switching power supply strong fluctuates.

Eine derartig starke Schwankung des Ausgangsstroms liegt bei­ spielsweise - wie die Fig. 1 bis 3 und deren nachfolgende Beschreibungen zeigen - in einem DECT/GAP-System mit einer Basisstation und mindestens einem mit der Basisstation durch Telekommunikation verbundenen Mobilteil vor, bei dem die Stromversorgung der Basisstation und des Mobilteils getaktet ist.Such a large fluctuation of the output current is playing - as shown in Figures 1 to 3 and show their subsequent descriptions -. In a DECT / GAP system having a base station and at least a part connected to the base station through telecommunication handset prior to where the power supply of the Base station and the handset is clocked.

Fig. 1 zeigt ein DECT/GAP-System, bei dem gemäß dem DECT/GAP-Standard (Digital Huropean Cordless Telecommunicati­ on; vgl. Fig. 1 shows a DECT / GAP system in which according to the DECT / GAP standard (Digital European Cordless Telecommunication on; cf.

(1): Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Struktur des DECT- Standards", Seiten 23 bis 29 in Verbindung mit ETS 300175- 1 . . . 9, Okt. 1992; (2): Telcom Report 16 (1993), Nr. 1, J. H. Koch: "Digitaler Komfort für schnurlose Telekommunikation - DECT-Standard eröffnet neue Nutzungsgebiete", Seiten 26 und 27; (3): tec 2/93 - Das technische Magazin von Ascom "Wege zur universellen mobilen Telekommunikation", Seiten 35 bis 42; Generic Access Profile; vgl. ETSI-Publikation prETS 300444, April 1995, Final Draft, ETSI, FR) an einer DECT/GAP- Basisstation BS über eine für den Frequenzbereich zwischen 1,88 und 1,90 Ghz ausgelegte DECT/GAP-Luftschnittstelle maxi­ mal 12 Verbindungen nach dem TDMA/FDMA/TDD-Verfahren (Time Division Multiple Access/Frequency Division Multiple Access/ Time Division Duplex) parallel zu DECT/GAP-Mobilteilen MT1 . . . MT12 aufgebaut werden. Die Zahl 12 ergibt sich aus ei­ ner Anzahl "k" von für den Duplexbetrieb eines DECT/GAP- Systems zur Verfügung stehenden Zeitschlitzen bzw. Telekommu­ nikationskanälen (k = 12). Die Verbindungen können dabei in­ tern und/oder extern sein. Bei einer internen Verbindung kön­ nen zwei an der Basisstation BS registrierte Mobilteile, z. B. das Mobilteil MT2 und das Mobilteil MT3, miteinander kommunizieren. Für den Aufbau einer externen Verbindung ist die Basisstation BS mit einem Telekommunikationsnetz TKN, z. B. in leitungsgebundener Form über eine Telekommunikati­ onsanschlußeinheit TAE bzw. eine Nebenstellenanlage NStA mit einem leitungsgebundenen Telekommunikationsnetz oder gemäß der WO 95/05040 in drahtloser Form als Repeaterstation mit einem übergeordneten Telekommunikationsnetz, verbunden. Bei der externen Verbindung kann man mit einem Mobilteil, z. B. mit dem Mobilteil MT1, über die Basisstation BS, die Telekom­ munikationsanschlußeinheit TAE bzw. Nebenstellenanlage NStA mit einem Teilnehmer in dem Telekommunikationsnetz TKN kommu­ nizieren. Besitzt die Basisstation BS - wie im Fall des Giga­ set 951 (Siemens Schnurlostelefon, vgl. Telecom Report 16, 1993, Heft 1, Seiten 26 und 27) - nur einen Anschluß zu der Telekommunikationsanschlußeinheit TAE bzw. der Nebenstellen­ anlage NStA, so kann nur eine externe Verbindung aufgebaut werden. Hat die Basisstation BS - wie im Fall des Gigaset 952 (Siemens Schnurlostelefon; vgl. Telecom Report 16, 1993, Heft 1, Seiten 26 und 27) - zwei Anschlüsse zu dem Telekommunika­ tionsnetz TKN, so ist zusätzlich zu der externen Verbindung mit dem Mobilteil MT1 eine weitere externe Verbindung von ei­ nem an die Basisstation BS angeschlossenen leitungsgebundenen Telekommunikationsendgerät TKE möglich. Dabei ist es prinzi­ piell auch vorstellbar, daß ein zweites Mobilteil, z. B. das Mobilteil MT12 anstelle des Telekommunikationsendgerätes TKE den zweiten Anschluß für eine externe Verbindung nutzt. Die Mobilteile MT1 . . . MT12 werden gemäß der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 195 45 762.5 im Handbetrieb (Normalbetrieb) mit einer Batterie oder einem Akkumulator und im Freisprechbetrieb in Verbindung mit einer an ein Span­ nungsnetz SPN angeschlossenen Ladestation betrieben. Die als schnurlose Klein-Vermittlungsanlage ausgebildete Basisstation wird über ein Netzanschlußgerät NAG an das Spannungsnetz SPN angeschlossen.(1): Telecommunications 42 (1992) Jan./Feb. No. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Structure of the DECT Standards ", pages 23 to 29 in connection with ETS 300175- 1 . . . 9, Oct. 1992; (2): Telcom Report 16 (1993), No. 1, J.H. Koch: "Digital convenience for cordless telecommunications - DECT standard opens up new areas of use ", pages 26 and 27; (3): tec 2/93 - The technical magazine from Ascom "Wege for universal mobile telecommunications ", pages 35 to 42; Generic Access Profile; see. ETSI publication prETS 300444, April 1995, Final Draft, ETSI, FR) on a DECT / GAP Base station BS over one for the frequency range between 1.88 and 1.90 GHz designed DECT / GAP air interface maxi times 12 connections according to the TDMA / FDMA / TDD method (Time Division Multiple Access / Frequency Division Multiple Access / Time Division Duplex) parallel to DECT / GAP handsets MT1. . . MT12 can be built. The number 12 results from egg ner number "k" of for duplex operation of a DECT / GAP Systems available time slots or telecommunications  nication channels (k = 12). The connections can be in external and / or external. With an internal connection two handsets registered at the base station BS, e.g. B. the handset MT2 and the handset MT3, with each other communicate. For establishing an external connection the base station BS with a telecommunications network TKN, e.g. B. in line-bound form via a telecommunications connection unit TAE or a private branch exchange with a wired telecommunications network or according to WO 95/05040 in wireless form as a repeater station a higher-level telecommunications network. At the external connection can be done with a handset, e.g. B. with the MT1 handset, via the base station BS, Telekom Communication connection unit TAE or private branch exchange NStA kommu with a subscriber in the telecommunications network TKN nicate. Has the base station BS - as in the case of the Giga set 951 (Siemens cordless phone, see Telecom Report 16, 1993, Issue 1, pages 26 and 27) - only one connection to the Telecommunication connection unit TAE or the extensions plant NStA, only an external connection can be established will. Has the base station BS - as in the case of the Gigaset 952 (Siemens cordless phone; see Telecom Report 16, 1993, booklet 1, pages 26 and 27) - two connections to the telecommunications tion network TKN, in addition to the external connection with the MT1 handset another external connection from egg nem connected to the base station BS Telecommunications terminal TKE possible. It is prince piell also imaginable that a second handset, for. B. that MT12 handset instead of the TKE telecommunications terminal uses the second connection for an external connection. The MT1 handsets. . . MT12 are published according to the German patent application 195 45 762.5 in manual mode (Normal operation) with a battery or an accumulator and in hands-free mode in connection with one to one chip connected to the charging station. As cordless small switching system trained base station  is connected to the voltage network SPN via a network connection device NAG connected.

Fig. 2 zeigt ausgehend von der Druckschrift Components 31 (1993), Heft 6, Seiten 215 bis 218; S. Althammer, D. Brück­ mann: "Hochoptimierte IC′s für DECT-Schnurlostelefone" den prinzipiellen Schaltungsaufbau der Basisstation BS und des Mobilteils MT. Die Basisstation BS und das Mobilteil weisen danach ein Funkteil FKT mit einer zum Senden und Empfangen von Funksignalen zugeordneten Antenne ANT, eine Signalverar­ beitungseinrichtung SVE und eine Zentrale Steuerung ZST auf, die in der dargestellten Weise miteinander verbunden sind. In dem Funkteil FKT sind im wesentlichen die bekannten Einrich­ tungen wie Sender SE, Empfänger EM und Synthesizer SYN ent­ halten. In der Signalverarbeitungseinrichtung SVE ist unter anderem eine Codier-/Decodiereinrichtung CODEC enthalten. Die Zentrale Steuerung ZST weist sowohl für die Basisstation BS als auch für das Mobilteil MT einen Mikroprozessor pP mit ei­ nem nach dem OSI/ISO-Schichtenmodell aufgebauten Programm­ modul PGM, ein Signalsteuerungsteil SST und einen digitalen Signalprozessor DSP auf, die in der dargestellten Weise mit­ einander verbunden sind. Von den im Schichtenmodell definier­ ten Schichten sind nur die unmittelbar für die Basisstation BS und das Mobilteil MT wesentlichen ersten vier Schichten dargestellt. Das Signalsteuerungsteil SST ist in der Basis­ station BS als Time Switch Controller TSC und in dem Mobil­ teil MT als Durst Mode Controller BMC ausgebildet. Der we­ sentliche Unterschied zwischen den beiden Signalsteuerungs­ teilen TSC, BMC besteht darin, daß der basisstationsspezifi­ sche Signalsteuerungsteil TSC gegenüber dem mobilteilspezifi­ schen Signalsteuerungsteil BMC zusätzlich Vermittlungsfunk­ tionen (Switch-Funktionen) übernimmt. Fig. 2 shows, starting from the reference Components 31 (1993), Issue 6, pages 215 to 218; S. Althammer, D. Brückmann: "Highly optimized IC's for DECT cordless phones" the basic circuit structure of the base station BS and the handset MT. The base station BS and the mobile part then have a radio part FKT with an antenna ANT assigned for sending and receiving radio signals, a signal processing device SVE and a central control ZST, which are connected to one another in the manner shown. In the radio part FKT essentially the known devices such as transmitter SE, receiver EM and synthesizer SYN are included. A coding / decoding device CODEC is included in the signal processing device SVE. The central control ZST has both for the base station BS and for the mobile part MT a microprocessor pP with a program module PGM constructed according to the OSI / ISO layer model, a signal control part SST and a digital signal processor DSP, which in the manner shown with are connected. Of the layers defined in the layer model, only the first four layers which are essential for the base station BS and the mobile part MT are shown. The signal control part SST is designed in the base station BS as a time switch controller TSC and in the mobile part MT as a Durst Mode Controller BMC. The essential difference between the two signal control parts TSC, BMC is that the base station-specific signal control part TSC, in addition to the handset-specific signal control part BMC, also takes on switching functions (switch functions).

Die prinzipielle Funktionsweise der vorstehend aufgeführten Schaltungseinheiten ist beispielsweise in der vorstehend zi­ tierten Druckschrift Components 31 (1993), Heft 6, Seiten 215 bis 218 beschrieben. The principle of operation of the above Circuit units is, for example, in the above zi Components 31 (1993), No. 6, pages 215 to 218.  

Der beschriebene Schaltungsaufbau nach Fig. 2 wird bei der Basisstation BS und dem Mobilteil MT gemäß deren Funktion in dem DECT/GAP-System nach Fig. 1 durch zusätzliche Funktions­ einheiten ergänzt.The described circuit configuration of Fig. 2 is supplemented units at the base station BS and the handset MT according to their function in the DECT / GAP system of FIG. 1 by additional function.

Die Basisstation BS ist über die Signalverarbeitungseinrich­ tung SVE und der Telekommunikationsanschlußeinheit TAE bzw. der Nebenstellenanlage NStA mit dem Telekommunikationsnetz TKN verbunden. Als Option kann die Basisstation BS noch eine Bedienoberfläche aufweisen (in Fig. 2 gestrichelt einge­ zeichnete Funktionseinheiten), die z. B. aus einer als Tasta­ tur ausgebildeten Eingabeeinrichtung EE, einer als Display ausgebildeten Anzeigeeinrichtung AE, eine als Handapparat mit Mikrofon MIF und Hörkapsel HK ausgebildeten Sprech- /Höreinrichtung SHE sowie einer Tonrufklingel TRK besteht.The base station BS is connected to the telecommunication network TKN via the signal processing device SVE and the telecommunication connection unit TAE or the private branch exchange NStA. As an option, the base station BS can also have a user interface (functional units shown in dashed lines in FIG. 2) which, for. B. consists of an input device EE designed as a keyboard, a display device AE designed as a display, a speech / hearing device SHE designed as a handset with a microphone MIF and a hearing capsule HK and a ringing bell TRK.

Das Mobilteil MT weist die bei der Basisstation BS als Option mögliche Bedienoberfläche mit den zu dieser Bedienoberfläche gehörenden vorstehend beschriebenen Bedienelementen auf.The mobile part MT has the option at the base station BS Possible user interface with the associated user interface belonging to the controls described above.

Zur Stromversorgung der vorstehend beschriebenen Funktions- und Schaltungseinheiten in der Basisstation BS und in dem Mo­ bilteil MT ist jeweils eine Stromversorgungseinrichtung STVE vorgesehen. Während die Stromversorgungseinrichtung STVE der Basisstation BS - gemäß Fig. 1 - über das Netzanschlußgerät NAG an das Spannungsnetz SPN angeschlossen ist, ist die Stromversorgungseinrichtung STVE des Mobilteils MT im Handap­ paratbetrieb des Mobilteils MT nicht an das Spannungsnetz SPN angeschlossen und im Freisprechbetrieb - gemäß der nachveröf­ fentlichten deutschen Patentanmeldung 195 45 762.5 - über das Netzanschlußgerät NAG in einer Ladestation LST - wie die Ba­ sisstation BS - an das Spannungsnetz SPN angeschlossen. Im Handapparatbetrieb des Mobilteils MT werden die Funktions- und Schaltungseinheiten des Mobilteils MT mit Strom aus einem Energiespeicher ESP der Stromversorgungseinrichtung STVE ver­ sorgt. Der Energiespeicher ESP wird dazu im Ladebetrieb des Mobilteils - wenn das Mobilteil MT mit der Ladestation LST verbunden ist - von der Ladestation LST aufgeladen. Im Frei­ sprechbetrieb des Mobilteils MT, d. h. wenn das Mobilteil MT mit der Ladestation LST verbunden ist, können die Funktions- und Schaltungseinheiten entweder wiederum aus dem Energie­ speicher ESP oder unmittelbar aus dem Spannungsnetz SPN mit Strom versorgt werden.A power supply device STVE is provided for the power supply of the function and circuit units described above in the base station BS and in the mobile part MT. While the power supply device STVE of the base station BS - according to FIG. 1 - is connected to the voltage network SPN via the network connection device NAG, the power supply device STVE of the mobile part MT is not connected to the voltage network SPN in handheld mode of the mobile part MT and in hands-free mode - according to the ververöf published German patent application 195 45 762.5 - via the mains connection device NAG in a charging station LST - like the base station BS - connected to the voltage network SPN. In handset operation of the mobile part MT, the functional and circuit units of the mobile part MT are supplied with current from an energy store ESP of the power supply device STVE. For this purpose, the energy store ESP is charged by the charging station LST when the handset is in charging mode - when the handset MT is connected to the charging station LST. In hands-free mode of the mobile part MT, ie when the mobile part MT is connected to the charging station LST, the functional and circuit units can either be supplied with current either from the energy storage ESP or directly from the voltage network SPN.

Die Stromversorgungseinrichtungen STVE der Basisstation BS und des Mobilteils MT weisen außerdem jeweils einen Schaltregler SR mit einer Eingangsspannung Ve und einer Aus­ gangsspannung Va auf. Der Schaltregler SR in der Basisstation BS erhält die Eingangsspannung Ve unmittelbar von dem Netzan­ schlußgerät NAG, während der Schaltregler SR des Mobilteils MT die Eingangsspannung Ve von dem Energiespeicher ESP er­ hält.The power supply devices STVE of the base station BS and the mobile part MT also each have a switching regulator SR with an input voltage V e and an output voltage V a . The switching regulator SR in the base station BS receives the input voltage V e directly from the power supply unit NAG, while the switching regulator SR of the handset MT holds the input voltage V e from the energy store ESP.

Fig. 3 zeigt einen möglichen Schaltungsaufbau des Schal­ tungsreglers SR als Aufwärtsregler. Neben der Verwendung als Aufwärtsregler ist es auch möglich, den Schaltungsregler SR als Abwärtsregler oder als Aufwärts-/Abwärtsregler aufzubau­ en. Fig. 3 shows a possible circuit structure of the circuit controller SR as step-up controller. In addition to being used as a step-up regulator, it is also possible to set up the SR switching regulator as a step-down regulator or as a step-up / step-down regulator.

Über ein gesteuertes elektronisches Schaltelement TR wird ei­ ne proportional zur Eingangsspannung Ve proportionale Energie auf einen aus einer Spule SP und einem Kondensator KO beste­ henden Speicher geleitet. Aus diesem Speicher wird dann eine Last RL mit der zu der gespeicherten Energie proportionalen Ausgangsspannung Va gespeist. Die Strombilanz in dem Schaltregler SR sieht so aus, daß durch die Spule SP einen Spulenstrom ISP, durch das elektronische Schaltelement TR ein Schaltstrom IS und durch die Last RL ein Laststrom IL fließt. Mit dem durch die Last RL fließenden Laststrom IL werden je­ weils die TDMA-Sendebetriebs-/Empfangsbetriebsverhältnisse des Mobilteils MT und der Basisstation BS im Sinne eines Er­ satzschaltbildes dargestellt. Daraus ergibt sich, daß sich der Laststrom IL aufgrund des nach dem TDMA-Prinzip vorgege­ benen Belegens der Sende- bzw. Empfangskanäle (Sende- bzw. Empfangszeitschlitze) durch die Basisstation BS und des Mo­ bilteils/der Mobilteile MT entsprechend zeitlich ändert. Nach dem TDMA-Prinzip wiederholt sich jeder Übertragungskanal (Sende- bzw. Empfangskanal) mit einer Frequenz von 100 Hz, so daß bei Belegung von nur einem Sende- bzw. Empfangskanal durch die Basisstation BS bzw. des Mobilteils MT der durch die Last RL fließende Laststrom IL eine Frequenz von 100 Hz aufweist. Dies ist gleichbedeutend damit, daß alle 10 ms eine Laständerung auftritt (periodische pulsförmige Laständerung). Bei der Belegung von mehreren Übertragungskanälen, z. B. in der Basisstation BS durch parallele Telekommunikationsverbin­ dungen zu mehreren Mobilteilen MT, erhöht sich die Frequenz der Laständerung entsprechend.Via a controlled electronic switching element TR, energy proportional to the input voltage V e is passed to a memory consisting of a coil SP and a capacitor KO. A load R L is then fed from this memory with the output voltage V a proportional to the stored energy. The current balance in the switching regulator SR is such that a coil current I SP flows through the coil SP, a switching current I S flows through the electronic switching element TR and a load current I L flows through the load R L. With the current flowing through the load R L I L is the load current TDMA Sendebetriebs- / receiving operating conditions of the handset MT and the base station BS in the sense of an Er are shown rate diagram according weils. It follows that the load current I L changes due to the pre-specified according to the TDMA principle allocation of the transmission or reception channels (transmission or reception time slots) by the base station BS and the mobile part / the mobile parts MT accordingly. According to the TDMA principle, each transmission channel (transmit or receive channel) repeats at a frequency of 100 Hz, so that when only one transmit or receive channel is occupied by the base station BS or the mobile part MT, the load R L flowing load current I L has a frequency of 100 Hz. This is equivalent to the fact that a load change occurs every 10 ms (periodic pulsed load change). When occupying several transmission channels, e.g. B. in the base station BS by parallel Telekommunikationsverbin connections to several handsets MT, the frequency of the load change increases accordingly.

Ändert sich der Laststrom und damit die Ausgangsspannung Va an der Last RL, so wird mit einer daraus abgeleiteten Regel­ größe RGR das EIN/AUS-Tastverhältnis das elektronische Schaltelement TR so gesteuert, daß die Ausgangsspannung Va wieder den Sollwert annimmt. Für die vorstehend beschriebenen Laständerungen ist eine Regelungsschaltung RS des Schaltreg­ lers SR, die in der Fig. 3 gestrichelt umrandet ist, wegen ihrer Trägheit nicht in der Lage, den Strombedarf an die je­ weils aktuellen Lastverhältnisse anzupassen. Dies ist gleich­ bedeutend damit, daß die störende Restwelligkeit der Aus­ gangsspannung Va bestehen bleibt.If the load current and thus the output voltage V a changes at the load R L , the ON / OFF duty cycle of the electronic switching element TR is controlled with a control variable RGR derived therefrom so that the output voltage V a again assumes the desired value. For the load changes described above, a control circuit RS of the Schaltreg controller SR, which is outlined in dashed lines in FIG. 3, is not able to adapt the current requirement to the current load conditions because of its inertia. This is equivalent to the fact that the disturbing ripple of the output voltage V a remains.

Darüber hinaus besteht das Problem, daß bei auftretenden pe­ riodischen Laständerungen der vorstehend beschriebenen Art mit einer Laständerungsfrequenz, die in etwa der Regelfre­ quenz f1 der Regelschaltung RS entspricht, "chaotische Zu­ stände" des Schaltreglers SR auftreten können.In addition, there is the problem that when pe periodic load changes of the type described above with a load change frequency that is roughly the rule fre quenz f1 corresponds to the control circuit RS, "chaotic Zu Stands "of the switching regulator SR can occur.

Um das Problem, nahezu konstanter Ausgangsspannungen bei zeitlich unterschiedlich auftretenden Laständerungen, z. B. bei pulsförmig periodisch auftretenden Laständerungen, am Ausgang eines Schaltreglers in den Griff zu bekommen, ist es allgemein bekannt,To solve the problem of almost constant output voltages load changes occurring over time, e.g. B. in the case of pulsating periodic load changes, on  Getting to grips with the output of a switching regulator is it well known,

  • 1) den Kondensator KO gegen bessere Kondensatoren mit einem niedrigeren Serienwiderstand (ESR= Iquivalent Series Resi­ stance) auszutauschen;1) the capacitor KO against better capacitors with a lower series resistance (ESR = equivalent series resi stance) to be exchanged;
  • 2) mehrere der Kondensatoren KO parallel zu schalten, wodurch ebenfalls der ESR-Wert verkleinert wird;2) to connect several of the capacitors KO in parallel, whereby the ESR value is also reduced;
  • 3) die Kapazität des verwendeten Kondensators zu erhöhen.3) to increase the capacitance of the capacitor used.

Weiterhin kann die Regelung des Schaltreglers verbessert wer­ den. Dies ist aber nur bedingt möglich, weil die Regelung ei­ ne Regeltotzeit von mindestens 1/f1 hat, wobei f1 die Ar­ beitsfrequenz des Schaltreglers ist.Furthermore, the control of the switching regulator can be improved the. However, this is only possible to a limited extent because the regulation ei ne control dead time of at least 1 / f1, where f1 is the ar frequency of the switching regulator is.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Spannungsschwankungen bei, z. B. pulsförmig auftretenden, Laständerungen am Ausgang eines Schaltreglers zu reduzieren.The object underlying the invention is Voltage fluctuations in, e.g. B. pulsating, Reduce load changes at the output of a switching regulator.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Schaltregler durch die in dem Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst.This task is based on that in the preamble of Claim 1 defined switching regulator by the in the Features specified characteristics resolved.

Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, den in der Beschreibungseinleitung definierten/angegebenen Schaltregler so zu modifizieren, daß durch Hinzufügen einer Korrektur- bzw. Steuergröße, die eine Funktion der Lastände­ rung ist, zur Regelgröße, z. B. bei einem im Strom-Modus be­ triebenen Schaltregler eine den Spulenabschaltstrom des Schaltreglers entsprechende Regelspannung, die Regelung in dem Schaltregler so stark entlastet wird, daß sie nicht mehr eingreifen muß. Durch die Korrektur- bzw. Steuergröße, die je nach Einsatzort des Schaltreglers, z. B. Verwendung des Schaltreglers in einer DECT/GAP-Basisstation bzw. einem DECT/GAP-Mobilteil, bekannt oder z. B. durch Messungen erfaß­ bar ist, wird die jeweils aktuell benötigte Menge an elektri­ scher Leistung an der Last am Ausgang des Schaltreglers bei einer nahezu konstanten Ausgangsspannung des Schaltreglers bereitgestellt. Für die/das vorstehend angesprochene DECT/GAP-Basisstation bzw. DECT/GAP-Mobilteil wirkt sich dies positiv auf die jeweilige Sendeleistung aus.The idea underlying the invention is that in of the introduction to the description Modify switching regulator so that by adding a Correction or control variable, which is a function of the load conditions tion is to the controlled variable, e.g. B. be in a current mode driven switching regulator the coil cut-off current of the Switching regulator corresponding control voltage, the regulation in the switching regulator is relieved so much that it no longer must intervene. By the correction or control variable, which each depending on the location of the switching regulator, e.g. B. Use of Switching controller in a DECT / GAP base station or one DECT / GAP handset, known or z. B. detected by measurements bar, the currently required amount of electri power at the load at the output of the switching regulator an almost constant output voltage of the switching regulator  provided. For the above This affects the DECT / GAP base station or DECT / GAP handset positive on the respective transmission power.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous developments of the invention are in specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 4 erläutert.An embodiment of the invention is explained with reference to FIG. 4.

Fig. 4 zeigt ausgehend von Fig. 3 einen modifizierten Schaltregler SRm, bei dem der Regelschaltung RS neben der Re­ gelgröße RGR eine Führungsgröße FGR zugeführt wird. Die Füh­ rungsgröße FGR ist dabei eine Funktion F der sich zeitlich unterschiedlich, z. B. pulsförmig periodisch, ändernden Last. So gilt für diese Funktion F z. B. folgende Beziehung: F(IL) ≈ k IL bzw. F(RL) ≈ k RL. Der Faktor k ist dabei jeweils ein Kor­ rekturwert, der den zusätzlichen Strombedarf bestimmt. FIG. 4 shows, starting from FIG. 3, a modified switching regulator SR m in which the control circuit RS is supplied with a control variable FGR in addition to the control variable RGR. The guide size FGR is a function F which differs in time, e.g. B. pulse periodically, changing load. So for this function F z. B. the following relationship: F (I L ) ≈ k I L or F (R L ) ≈ k R L. The factor k is a correction value that determines the additional power requirement.

Claims (7)

1. Schaltregler, der im Strom-Betrieb-Modus arbeitet, der an dem Ausgang des Schaltreglers (SR, SRm) eine sich zeitlich unterschiedlich ändernde Last (RL, IL) aufweist und der eine Regeleinrichtung (RS) und eine einen Eingangsstrom (ISP) des Schaltreglers und einen durch ein Schaltelement (TR) des Schaltreglers fließenden Schaltstrom (IS) enthaltende Regel­ strecke (SP, KO, TR, ISP, IS), die einen Regelkreis derart bilden, daß ein durch die Last (RL, IL) fließender Aus­ gangsstrom (IL) des Schaltreglers (SR, SRm) die Regelgröße (RGR) des Regelkreises bildet, gekennzeichnet durch eine der Regeleinrichtung (RS) zugeführten Führungsgröße (FGR), deren Wert eine erfaßbare Funktion (F) der sich zeit­ lich unterschiedlich ändernden Last (RL, IL) ist.1. Switching regulator, which works in the current mode, which has a time-varying load (R L , I L ) at the output of the switching regulator (SR, SR m ) and which has a control device (RS) and an input current (I SP ) of the switching regulator and a switching path (SP) flowing through a switching element (TR) of the switching regulator (I S ) containing control path (SP, KO, TR, I SP , I S ), which form a control loop such that a by the load (R L , I L ) flowing from the output current (I L ) of the switching regulator (SR, SR m ) forms the controlled variable (RGR) of the control loop, characterized by a control variable (FGR) fed to the control device (RS), the value of which is a detectable function (F) is the time-varying load (R L , I L ). 2. Schaltregler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Last (RL, IL) am Schaltreglerausgang sich pulsförmig periodisch ändert.2. Switching regulator according to claim 1, characterized in that the load (R L , I L ) at the switching regulator output changes periodically in pulse form. 3. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als abwärtsgeregelten Drosselwandler.3. Use of the switching regulator according to claim 1 or claim 2 as a down-regulated choke converter. 4. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als aufwärtsgeregelten Drosselwandler.4. Use of the switching regulator according to claim 1 or claim 2 as an up-regulated choke converter. 5. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als abwärts-/aufwärtsgeregelten Drosselwandler.5. Use of the switching regulator according to claim 1 or claim 2 as a step-down / step-up choke converter. 6. Verwendung des Schaltreglers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Telekommunikationsendgerät eines zumindest nach dem TDMA-Prinzip aufgebauten Telekommunikationssystems.6. Use of the switching regulator according to one of claims 1 to 5 in a telecommunications terminal at least one based on the TDMA principle telecommunications system. 7. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 6 in einer DECT/GAP-Bassistation und/oder einem DECT/GAP-Mobilteil eines DECT/GAP-Systems.7. Use of the switching regulator according to claim 6 in one DECT / GAP bass station and / or a DECT / GAP handset DECT / GAP systems.
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