DE19949684A1 - Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil - Google Patents
Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives BauteilInfo
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Abstract
Vorgeschlagen wird eine einfache und kostengünstige Schaltungsanordnung zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil, bei der das induktive Bauteil über ein Schaltelement mit der Versorgungsspannung beaufschlagt wird. DOLLAR A Zur Vorgabe der mittleren Stromstärke durch das induktive Bauteil wird das Schaltelement über eine Pulsweitenmodulation zeitgesteuert eingeschaltet und bleibt während einer Ansteuerphase eingeschaltet, wodurch das induktive Bauteil mit der Versorgungsspannung verbunden wird. In Abhängigkeit des während der Ansteuerphase fließenden Ansteuerstroms wird das Schaltelement stromgesteuert abgeschaltet, wodurch das induktive Bauteil von der Versorgungsspannung getrennt wird.
Description
Induktive Bauteile, bsp. induktive Aktoren, werden in vielen Anwendungsgebieten
eingesetzt, bsp. im Kraftfahrzeugbereich in Steuergeräten als elektro-pneumatische
Wandler oder Proportionalventile (Magnetventile). Diese induktiven Bauteile beste
hen in der Regel aus einem Elektromagneten (einer Spule) und einem beweglichen
Anker, wobei die mit dem Elektromagneten erzeugte und den Anker bewegende
magnetische Feldstärke proportional zum Strom durch den Elektromagneten (die
Spule) ist.
In einigen Anwendungsfällen ist es erforderlich, dem induktiven Bauteil einen. be
stimmten magnetischen Fluß und damit eine bestimmte magnetische Feldstärke
aufzuprägen; hierzu muß durch das induktive Bauteil ein Strom mit einer bestimmten
vorgegebenen Stromstärke fließen. Zur Realisierung variabler Ströme und damit
variabler magnetischer Feldstärken verwendet man oftmals die sogenannte Pulswei
tenmodulation (PWM); bei dieser wird der Elektromagnet (die Spule) getaktet be
stromt, indem ein bestimmtes Tastverhältnis (Verhältnis von Pulsdauer zur Pulspau
se bzw. von Pulsdauer zur Periodendauer der Ansteuerperiode) variierbar vorgege
ben und hierdurch der Stromfluß durch den Elektromagneten (die Spule) und damit
durch das induktive Bauteil eingestellt wird: während der Pulsdauer (Ansteuerphase)
wird der Elektromagnet über ein Schaltelement mit der Versorgungsspannung be
aufschlagt, wodurch der Ansteuerstrom im Ansteuerkreis und damit der Spulen
strom exponentiell ansteigt; während der Pulspause (Freilaufphase) wird die Versor
gungsspannung am Elektromagneten über ein Schaltelement abgeschaltet, wodurch
der Spulenstrom infolge der Selbstinduktion als Freilaufstrom in einem Freilaufkreis
weiterfließt und sich allmählich abbaut. Da der Mittelwert des Spulenstroms neben
dem (vorgebbaren) Tastverhältnis aber auch signifikant von der Versorgungsspan
nung und dem Ohm'schen Widerstand der Spule abhängt (die Induktivität des in
duktiven Bauteils und die Ansteuerfrequenz der PWM beeinflussen hingegen ledig
lich die Welligkeit des Spulenstroms), reicht in vielen Fällen eine einfache Steuerung
des Tastverhältnisses der PWM nicht aus. Oftmals ist daher eine genaue Vorgabe
des Spulenstroms oder eine Regelung des Spulenstroms erforderlich - insbesonde
re bei ungünstigen Verhältnissen des Spulenwiderstands bezüglich Leitungswider
ständen oder wenn auf (bsp. bei externen Einflüssen oder Störgrößen auftretenden)
Veränderungen der Betriebsbedingungen des induktiven Bauteils angemessen rea
giert werden muß, bsp. auf eine Änderung des Spulenwiderstands oder der Versor
gungsspannung infolge von Temperaturschwankungen oder auf Änderungen der
Versorgungsspannung (was insbesondere bei der Bordnetzspannung bzw. Batterie
spannung von Kraftfahrzeugen von Relevanz ist). Zur Vorgabe des durch das indukti
ve Bauteil fließenden Stroms bzw. des Spulenstroms sollte der jeweilige momentane
Istwert des Stroms bekannt sein. Die Bestimmung des Spulenstroms kann mittels
Meßwiderständen (Shunts) erfolgen, an denen eine Spannung als Maß für den Spu
lenstrom abfällt; da sich der Strom aus einem Anteil während der Ansteuerphase
(Ansteuerstrom) und einem Anteil während der Freilaufphase (Freilaufstrom) zu
sammensetzt, kann entweder ein in Reihe zur Spule geschalteter Meßwiderstand
vorgesehen werden, der sowohl vom Ansteuerstrom als auch vom Freilaufstrom
durchflossen wird, oder es ist sowohl im Ansteuerkreis als auch im Freilaufkreis ein
separater Meßwiderstand erforderlich. Beide Möglichkeiten sind jedoch mit einem
relativ hohen Aufwand und damit entsprechenden Kosten verbunden: im ersten Fall
ist eine aufwendige Auswertung und Weiterverarbeitung des Meßsignals erforderlich,
im zweiten Fall können die beiden Meßwiderstände aus Platzgründen oftmals nicht
oder nur mit Schwierigkeiten in eine Schaltungsanordnung integriert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vorgabe des Stroms
durch ein induktives Bauteil anzugeben, das auf einfache und kostengünstige Weise
mit einer geringen Anzahl an Bauelementen realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den weiteren Patent
ansprüchen.
Der Stromfluß durch das induktive Bauteil wird sowohl zeitgesteuert als auch strom
gesteuert mittels eines Schaltelements vorgegeben: die Aktivierung der Ansteuer
phase, d. h. die Verbindung des induktiven Bauteils mit der Versorgungsspannung,
erfolgt über das Schaltelement mittels einer Pulsweitenmodulation zeitgesteuert
unabhängig vom momentanen Wert des Spulenstroms genau einmal während jeder
Periodendauer des Pulsweitenmodulation-Signals (PWM-Signals), wobei der Ein
schaltzeitpunkt und eine minimale Einschaltdauer des Schaltelements in Abhängig
keit der Logikpegel des PWM-Signals definiert werden; der Abschaltvorgang des
Schaltelements und damit der Übergang von der Ansteuerphase zur Freilaufphase,
d. h. die Trennung des induktiven Bauteils von der Versorgungsspannung, erfolgt
dagegen stromgesteuert in Abhängigkeit des momentanen Spulenstroms während
der Ansteuerphase, wobei der Abschaltzeitpunkt dadurch festgelegt wird, daß der
momentane Spulenstrom einen vorgegebenen Referenzwert erreicht (dieser Refe
renzwert als Sollwert ist entweder der gewünschte Mittelwert des Spulenstroms
oder vorzugsweise ein um einen bestimmten (geringen) Offset größerer Spulenstrom
als der Mittelwert). Der momentane (tatsächliche) Istwert des Spulenstroms muß
daher nur bis zum Abschaltzeitpunkt, d. h. nur während der Ansteuerphase bestimmt
werden - demzufolge genügt ein Meßwiderstand (Shunt) im Ansteuerkreis, mit dem
ein Spannungsabfall als Maß für den Spulenstrom (Ansteuerstrom) während der
Ansteuerphase ermittelt wird (der Stromfluß während der Freilaufphase hat - insbe
sondere wenn diese nur eine kurze Zeitdauer aufweist - nur einen geringen Einfluß
auf den Mittelwert des Stromflusses durch das induktive Bauteil bzw. den Spulen
strom). Die Zeitsteuerung besitzt Vorrang gegenüber der Stromsteuerung, so daß
während der minimalen Einschaltdauer (d. h. solange die Einschaltbedingung vorge
geben wird) unabhängig vom momentanen Istwert des Spulenstroms und damit un
abhängig vom Vorliegen einer Abschaltbedingung das Schaltelement eingeschaltet
bleibt und damit die Ansteuerphase bestehen bleibt.
Der Einschaltzeitpunkt für das Schaltelement und damit der Aktivierungszeitpunkt
für die Ansteuerphase während des PWM-Signals und damit die Wiederholfrequenz
des Einschaltvorgangs wird in Abhängigkeit der Induktivität des induktiven Bauteils
festgelegt - bsp. derart, daß der resultierende Stromfluß (mittlere Stromfluß) durch
das induktive Bauteil nur eine geringe Welligkeit aufweist. Die (minimale) Einschalt
dauer für das Schaltelement und damit die minimale Zeitdauer der Aktivierungspha
se wird in Abhängigkeit des Schaltverhaltens beim Umschalten von der Freilaufpha
se zur Ansteuerphase (beim Einschaltvorgang) festgelegt - bsp. wird diese minimale
Einschaltdauer derart gewählt, daß durch den Umschaltvorgang von der Freilaufpha
se zur Ansteuerphase bedingte Störspitzen ausgeblendet werden und/oder daß das
zeitliche Verhalten beim Übergang auf eine neue Sollwertvorgabe für den Spulen
strom den gewünschten Anforderungen entspricht.
Der Einschaltzeitpunkt für das Schaltelement und damit der Aktivierungszeitpunkt
für die Ansteuerphase wird bsp. durch eine bestimmte Schaltflanke im PWM-Signal
generiert, d. h. wenn ein bestimmter Pegelübergang im Logikpegel des PWM-Signals
stattfindet, bsp. ein Übergang vom HIGH-Pegel zum LOW-Pegel; die (minimale) Ein
schaltdauer für das Schaltelement und damit die minimale Zeitdauer der Aktivie
rungsphase wird über die Zeitdauer dieses auf den Pegelübergang folgenden (neuen)
Logikpegels festgelegt (im genannten Beispiel der LOW-Pegel) - erst wenn wieder
der andere (ursprüngliche) Logikpegel des PWM-Signals ansteht, kann der Abschalt
vorgang für das Schaltelement aktiviert werden.
Das Erreichen des Sollwerts des Spulenstroms und damit die Abschaltbedingung für
das Schaltelement wird vorzugsweise mittels eines Vergleichers überprüft, der eine
dem Referenzwert als Sollwert (bsp. des gewünschte Mittelwert des Spulenstroms
oder ein um einen gewissen Offset größerer Wert als der gewünschte Mittelwert)
entsprechende Referenzspannung mit einem dem Istwert des Spulenstroms in der
Ansteuerphase entsprechenden Spannungsabfall am Meßwiderstand vergleicht und
in Abhängigkeit dieses Vergleichs ein Vergleicher-Ausgangssignal bildet.
Der Schaltvorgang für die Verbindung und Trennung des induktiven Bauteils mit der
Versorgungsspannung und Trennung des induktiven Bauteils von der Versorgungs
spannung wird von einem bsp. als Feldeffekt-Transistor FET ausgebildeten Schalte
lement durchgeführt, das mittels eines von einer Steuerlogik generierten Ansteuer
signals angesteuert wird; das Ansteuersignal wird hierbei von der Steuerlogik durch
Verarbeitung des PWM-Signals, des Vergleicher-Ausgangssignals und eines Freiga
besignals erzeugt.
Vorteilhafterweise wird eine Vorgabe des Spulenstroms auf einfache und kosten
günstige Weise mit nur wenigen Bauteilen ermöglicht, insbesondere mit nur einem
Meßwiderstand zur Erfassung des Ansteuerstroms. Dadurch daß ein fester Ein
schaltzeitpunkt und damit eine feste Ansteuerfrequenz unabhängig von anderen
Parametern für das Schaltelement vorgegeben wird, können EMV-Anforderungen
einfacher erfüllt werden bzw. Einflüsse von elektromagnetischen Einstrahlungen
minimiert werden.
Die Erfindung soll nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben
werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Realisierung des Ver
fahrens zur Vorgabe des Stroms durch das induktive Bauteil,
Fig. 2 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Funktionsweise und des zeitlichen Ab
laufs des Verfahrens (Fig. 2a-Fig. 2d).
Gemäß dem Prinzipschaltbild der Fig. 1 besteht die Schaltungsanordnung aus dem
induktiven Bauteil 1, dessen erster Anschluß mit der Versorgungsspannung UB (bsp.
im Kraftfahrzeug mit der Klemme 15) und dessen zweiter Anschluß mit dem Schal
telement 4 (bsp. ein als Feldeffekt-Transistor FET ausgebildeter Ansteuertransistor)
verbunden ist, an das ein Meßwiderstand 2 (Shunt) angeschlossen ist. Der Strom
fluß durch das induktive Bauteil 1 wird durch das von einer Steuerlogik 3 mit einem
Ansteuersignal SAN angesteuerte Schaltelement 4 vorgegeben: in der Ansteuerphase
(bsp. bei einem HIGH-Pegel des Ansteuersignals SAN) ist das Schaltelement 4 ge
schlossen und das induktive Bauteil 1 mit der Versorgungsspannung UB verbunden,
so daß der Ansteuerstrom IA im Ansteuerkreis durch das induktive Bauteil 1 und den
Meßwiderstand 2 fließt; in der Freilaufphase (bsp. bei einem LOW-Pegel des Ansteu
ersignals SAN) ist das Schaltelement 4 geöffnet und das induktive Bauteil 1 von der
Versorgungsspannung UB getrennt, so daß der Freilaufstrom IF im Freilaufkreis über
die Freilaufdiode 5 fließt. Zur Generierung des Ansteuersignals SAN und damit zur
Vorgabe des Stromflusses wird die Steuerlogik 3 mit einem (extern vorgegebenen)
Freigabesignal SF, einem (extern vorgegebenen) PWM-Signal SPWM und einem (intern
von der Schaltungsanordnung generierten) Vergleicher-Ausgangssignal SVA beauf
schlagt. Das PWM-Signal SPWM ist ein Rechtecksignal, durch das die Steuerlogik 3 mit
einer bestimmten Ansteuerfrequenz und einem vorgebbaren Tastverhältnis (Verhält
nis von Pulsdauer zur Pulspause bzw. von Pulsdauer zur Periodendauer der Ansteu
erperiode) beaufschlagt wird. Durch das Freigabesignal SF kann die Vorgabemög
lichkeit für den Stromfluß durch das induktive Bauteil 1 aktiviert oder deaktiviert
werden, d. h. das Schaltelement 4 aktiviert oder deaktiviert werden. Das von einem
Vergleicher 6 erzeugte Vergleicher-Ausgangssignal SVA dient der Steuerlogik 3 zur
Erkennung der Abschaltbedingung für das Schaltelement 4, d. h. für den stromge
steuerten Abschaltvorgang; hierzu ist ein Eingang des Vergleichers 6, bsp. der nicht-
invertierende Eingang (+), mit dem Meßwiderstand 2 verbunden - die Spannung UM
am Meßwiderstand 2 ist ein Maß für den während der Ansteuerphase durch das
induktive Bauteil 1 fließenden Ansteuerstrom IA, der andere Eingang des Vergleichers
6, bsp. der invertierende Eingang (-), wird mit einer Referenzspannung UR beauf
schlagt - diese Referenzspannung UR wird bsp. um einen geringen Betrag (Offset)
größer gewählt als der dem gewünschten Mittelwert IM des Stroms entsprechende
Spannungswert.
Ein bsp. als Magnetventil eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes und mit einer Batterie
spannung als Versorgungsspannung UB von bsp. 13.5 V versorgtes induktive Bauteil
1 soll bsp. mit einem mittleren Strom IM der Stromstärke 10 A beaufschlagt werden.
Zur Vorgabe des Stromflusses wird bsp. eine Ansteuerfrequenz für die Pulsweiten
modulation PWM von. 50 kHz (Periodendauer TPWM der Pulsweitenmodulation PWM
20 µs) und ein Tastverhältnis als Verhältnis von Pulsdauer zur Periodendauer von 1 : 4
vorgegeben. Bsp. beträgt der Widerstandswert des Meßwiderstands 2 10 mΩ, des
sen vom momentanen Wert des Ansteuerstroms IA abhängiger Spannungsabfall UM
mit einer Referenzspannung UR von bsp. 100 mV verglichen wird.
Gemäß den Zeitdiagrammen der Fig. 2 soll die Funktionsweise der Schaltungsan
ordnung und der zeitliche Ablauf der Stromvorgabe erläutert werden. Hierbei sind in
den Fig. 2a-2d die zeitlichen Verläufe der Spannung UM am Meßwiderstand 2,
des PWM-Signals SPWM, des Vergleicher-Ausgangssignals SVA, des Ansteuersignals SAN
für das Schaltelement 4 und des Stroms IS durch das induktive Bauteil 1 (bzw. der
Spulenstrom) für verschiedene Fallbeispiele (unterschiedlicher Strombedarf des
induktiven Bauteils 1) dargestellt.
Falls das Freigabesignal SF eingeschaltet ist (bsp. befindet es sich auf einem HIGH-
Pegel), bleibt die Stromvorgabe für das induktive Bauteil 1 aktiviert. Mit dem PWM-
Signal SPWM und dem Vergleicher-Ausgangssignal SVA erfolgt über die Steuerlogik 3 die
Ansteuerung des Schaltelements 4: sobald das PWM-Signal SPWM vom HIGH-Pegel auf
den LOW-Pegel übergeht (Einschaltzeitpunkt t1), wird der als Schaltelement 4 fungie
rende FET mittels des Ansteuersignals SAN durchgesteuert, so daß das induktive Bau
teil 1 mit der Versorgungsspannung UB verbunden wird (Ansteuerphase) und ein
Strom IA als Ansteuerstrom durch das induktive Bauteil 1 fließt; der FET 4 bleibt so
lange durchgesteuert, bis sowohl das PWM-Signal SPWM wieder auf den HIGH-Pegel
übergegangen ist (die LOW-Phase des PWM-Signals SPWM zwischen den Zeitpuhkten t1
und t2 bestimmt die minimale Einschaltdauer ΔtEM des Schaltelements 4), als auch
der Spannungsabfall UM am Meßwiderstand 2 (als Maß für den Spulenstrom IS) den
Referenzwert UR am Vergleicher 6 überschritten hat (Zeitpunkt t3) und hierdurch ein
Spannungspuls als Vergleicher-Ausgangssignal SVA am Ausgang des Vergleichers 6
erzeugt wird. Die die minimale Einschaltdauer ΔtEM des Schaltelements 4 vorgebende
LOW-Phase des PWM-Signals SPWM sollte demnach so kurz gewählt werden, daß der
gewünschte bzw. vorgegebene Mittelwert IM des Spulenstroms IS bei der höchsten
zulässigen Betriebsspannung UB und gleichzeitig niedrigstem gesamten Ohmschen
Widerstand (der Summe aus dem Ohm'schen Widerstand der Spule bzw. des induk
tiven Bauteils 1 und des Ohm'schen Widerstands von Leitungen, Kontakten etc.)
gerade noch nicht erreicht wird. Falls der Spannungspuls des Vergleicher-
Ausgangssignals SVA während der HIGH-Phase des PWM-Signals SPWM erzeugt wird
(d. h. nach Ablauf der durch die LOW-Phase des PWM-Signals SPWM vorgegebenen
minimalen Einschaltdauer ΔtEM) wird der FET 4 gesperrt (der am Vergleicher 6 einge
stellte Referenzwert UR bestimmt demnach den Maximalwert ISOlL des Spulenstroms
IS). Nach dem Sperren des FETs 4 wird das induktive Bauteil 1 von der Versorgungs
spannung UB getrennt, so daß der Spulenstrom IS als Freilaufstrom IF über die Frei
laufdiode 5 weiterfließt (Freilaufphase) und sich allmählich abbaut; dieser Freilauf
strom IF bzw. der Abfall des Spulenstroms IS in der Freilaufphase ist von der Ansteu
erfrequenz der PWM, der Selbstinduktivität des induktiven Bauteils 1 bzw. der Spule
und der Zeitdauer der Pulspause abhängig und bestimmt somit die Welligkeit des
Spulenstroms IS, hat jedoch nur geringen Einfluß auf den Mittelwert IM des Spulen
stroms IS. Die Trennung des induktiven Bauteils 1 von der Versorgungsspannung UB
und damit die Freilaufphase bleibt solange bestehen, bis der FET 4 während der
nächsten Ansteuerperiode TPWM des PWM-Signals SPWM beim Übergang von der HIGH-
Phase zur LOW-Phase durch das Ansteuersignal SAN wieder durchgesteuert wird
(Zeitpunkt t4). Falls der gewünschte Vorgabewert ISOLL für den Spulenstrom IS während
einer Ansteuerperiode TPWM des PWM-Signals SPWM nicht erreicht wird (und damit kein
Spannungspuls des Vergleicher-Ausgangssignals SVA als Abschaltbedingung erzeugt
wird), bleibt der FET 4 dauernd angesteuert (permanente Ansteuerphase) und es
fließt der für diesen Betriebszustand maximal mögliche Strom durch das induktive
Bauteil 1. Die Ansteuerung des FETs 4 und damit der Stromfluß IS durch das indukti
ve Bauteil 1 variiert somit zwischen einer durch das PWM-Signal SPWM (durch die
LOW-Phase bzw. das Verhältnis von Pulsdauer zu Pulspause des PWM-Signals SPWM)
festgelegten Mindestzeitdauer ΔtEM und einer Daueransteuerung des FETs 4.
In den Zeitdiagrammen der Fig. 2a bis 2d sind die Zeitverläufe der angegebenen
Signale für unterschiedliche Betriebsbedingungen dargestellt:
- - Gemäß der Fig. 2a wird der Vorgabewert ISOLL (Sollwert) des Spulenstroms IS bereits kurze Zeit (Zeitpunkt t3) nach dem Übergang des PWM-Signals SPWM vom LOW-Pegel zum HIGH-Pegel (Zeitpunkt t2) erreicht und damit der FET 4 durch das Vergleicher-Ausgangssignal SVA gesperrt, d. h. der FET 4 wird nur mit einer kurzen Ansteuerdauer angesteuert.
- - Gemäß der Fig. 2b wird der Vorgabewert ISOLL des Spulenstroms IS (bsp. infolge einer geringeren Betriebsspannung UB) erst längere Zeit (Zeitpunkt t3) nach dem Übergang des PWM-Signals SPWM vom LOW-Pegel zum HIGH-Pegel (Zeitpunkt t2) erreicht. Die Ansteuerphase des FETs 4 und damit die Zeitdauer des Ansteuer stroms IA als Spulenstrom IS (Zeitdauer zwischen Zeitpunkt t1 und Zeitpunkt t3) ist somit relativ lang und erstreckt sich fast bis zum Übergang des PWM-Signals SPWM vom HIGH-Pegel zum LOW-Pegel in der nächsten Ansteuerperiode TPWM.
- - Gemäß der Fig. 2c wird (bsp. infolge einer zu hohen Betriebsspannung UB) der Vorgabewert ISOLL des Spulenstroms IS früher erreicht als der LOW-Pegel des PWM-Signals SPWM endet. Dadurch wird eine lange Ansteuerphase eingestellt.
- - Gemäß der Fig. 2d wird dauernd angesteuert (bsp. da die Betriebsspannung UB zu klein bzw. der Innenwiderstand der Zuleitungen zu groß ist), um den maximal möglichen Spulenstrom IS fließen zu lassen, ohne daß jedoch der gewünschte Vorgabewert ISOLL des Spulenstroms IS erreicht wird; d. h. in diesem Fall ist der FET 4 permanent aktiviert, ohne daß der Referenzwert UR erreicht und damit ein entsprechender Puls im Vergleicher-Ausgangssignals SVA erzeugt wird.
Claims (11)
1. Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil (1), das über ein
Schaltelement (4) mit der Versorgungsspannung (UB) beaufschlagt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltelement (4) über eine Pulsweitenmodulation (PWM) zeitgesteuert eingeschaltet wird und während einer Ansteuerphase eingeschaltet bleibt, wo durch das induktive Bauteil (1) mit der Versorgungsspannung (UB) verbunden wird,
und daß das Schaltelement (4) in Abhängigkeit des während der Ansteuerphase fließenden Ansteuerstroms (IA) stromgesteuert abgeschaltet wird, wodurch das induktive Bauteil (1) von der Versorgungsspannung (UB) getrennt wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltelement (4) über eine Pulsweitenmodulation (PWM) zeitgesteuert eingeschaltet wird und während einer Ansteuerphase eingeschaltet bleibt, wo durch das induktive Bauteil (1) mit der Versorgungsspannung (UB) verbunden wird,
und daß das Schaltelement (4) in Abhängigkeit des während der Ansteuerphase fließenden Ansteuerstroms (IA) stromgesteuert abgeschaltet wird, wodurch das induktive Bauteil (1) von der Versorgungsspannung (UB) getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholfre
quenz des Einschaltvorgangs und die minimale Einschaltdauer (ΔtEM) des Schal
telements (4) durch das Pulsweitenmodulation-Signal (SPWM) vorgegeben wird, und
daß während der minimalen Einschaltdauer (ΔtEM) des Schaltelements (4) ein Ab
schalten des Schaltelements (4) deaktiviert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während jeder
Periodendauer (TPWM) des Pulsweitenmodulation-Signals (SPWM) das Schaltelement
(4) einmal eingeschaltet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltzeit
punkt (t1) des Schaltelements (4) durch einen Übergang im Logikpegel des Puls
weitenmodulation-Signals (SPWM) festgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
minimale Einschaltdauer (ΔtEM) des Schaltelements (4) durch die Zeitdauer des
auf den Einschaltvorgang folgenden Logikpegels des Pulsweitenmodulation-
Signals (SPWM) vorgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaltelement (4) in Abhängigkeit des Vergleichs eines Strom-Vorgabewerts
(ISOLL) mit dem während der Ansteuerphase fließenden Ansteuerstrom (IA) abge
schaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom-
Vorgabewert (ISOLL) um einen bestimmten Betrag größer als der gewünschte Mit
telwert (IM) des Stroms (IS) durch das induktive Bauteil (1) gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
während der Ansteuerphase fließende Ansteuerstrom (IA) durch einen Meßwider
stand (2) als Meßspannung (UM) erfaßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Verglei
cher (6) die Meßspannung (UM) am Meßwiderstand (2) mit einer Referenzspan
nung (UR) als Maß für den Strom-Vorgabewert (ISOLL) verglichen wird, und daß in
Abhängigkeit dieses Spannungsvergleichs ein Vergleicher-Ausgangssignal (SVA)
erzeugt wird.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Schaltelement (4) über ein von einer Steuerlogik (3) erzeugtes An
steuersignal (SAN) ein- und ausgeschaltet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ansteuersignal (SAN) durch die Steuerlogik (3) aus dem Pulsweitenmodulati
on-Signal (SPWM), dem Vergleicher-Ausgangssignal (SVA) und einem Freigabesignal
(SF) erzeugt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19949684A DE19949684A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19949684A DE19949684A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19949684A1 true DE19949684A1 (de) | 2001-02-08 |
Family
ID=7925721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19949684A Withdrawn DE19949684A1 (de) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Verfahren zur Vorgabe des Stroms durch ein induktives Bauteil |
Country Status (1)
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