LU501057B1 - Control of semiconductor switches in a voltage converter circuit arrangement - Google Patents

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LU501057B1
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conductive
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LU501057A
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Raphael Knoke
Benjamin Schacht
Jürgen Sasse
Thorsten Schulte
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Phoenix Contact Gmbh & Co
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Abstract

Eine Technik zur Steuerung der Halbleiterschalter (112; 114) einer Schaltungsanordnung, insbesondere als Tiefsetzsteller (100), Hochtiefsetzsteller oder Sperrwandler an einer Gleichstromquelle oder an einer Wechselstromquelle, während einer Periode umfassend eine festgelegte Zeitdauer (ton) einer Aufmagnetisierungsphase (140) und eine veränderbare Zeitdauer (toff) einer Abmagnetisierungsphase (142) einer Induktivität (104) wird bereitgestellt. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (100) umfasst einen während der Aufmagnetisierungsphase (140) leitenden ersten Halbleiterschalter (112) und einen während der Abmagnetisierungsphase (142) leitenden zweiten Halbleiterschalter (114), die Induktivität (104), eine Kapazität (106) parallel zu einem elektrischen Verbraucher (108) und mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2) im Strompfad eines der Halbleiterschalter (112; 114). Ein Stromwert wird über der Strommessstelle (110-1; 110-2) während eines festgelegten Zeitpunkts der Periode gemessen und mit einem festgelegten Referenzstromwert verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis wird die Zeitdauer (toff) der Abmagnetisierungsphase (142) verändert.A technique for controlling the semiconductor switches (112; 114) of a circuit arrangement, in particular as a step-down converter (100), step-up converter or flyback converter on a direct current source or on an alternating current source, during a period comprising a fixed period of time (ton) of a magnetization phase (140) and a changeable one Duration (toff) of a demagnetization phase (142) of an inductor (104) is provided. The step-down converter circuit arrangement (100) comprises a first semiconductor switch (112) which is conductive during the magnetization phase (140) and a second semiconductor switch (114) which is conductive during the demagnetization phase (142), the inductor (104), a capacitor (106) in parallel with a electrical consumers (108) and at least one current measuring point (110-1; 110-2) in the current path of one of the semiconductor switches (112; 114). A current value is measured across the current measuring point (110-1; 110-2) during a specified time of the period and compared to a specified reference current value. Depending on the result of the comparison, the duration (toff) of the demagnetization phase (142) is changed.

Description

Steuerung von Halbleiterschaltern einer Spannungswandler-Control of semiconductor switches of a voltage converter

Schaltungsanordnungcircuit arrangement

Die Erfindung betrifft eine Technik zur Steuerung der Halbleiterschalter einerThe invention relates to a technique for controlling the semiconductor switches of a

Schaltungsanordnung zur Spannungswandlung zwischen einer Stromquelle und elektrischem Verbraucher. Insbesondere wird ein Stromregelverfahren einerCircuit arrangement for voltage conversion between a power source and an electrical consumer. In particular, a current control method is a

Zweischalter-Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit Stromsignalinformation aus nur einem Halbleiterschalterpfad bereitgestellt.Two-switch step-down converter circuit arrangement provided with current signal information from only one semiconductor switch path.

Aus dem Stand der Technik ist eine Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 10 mit einer Diode 12 wie in Fig. 1 gezeigt bekannt. Die Tiefsetzsteller-A step-down converter circuit arrangement 10 with a diode 12 as shown in FIG. 1 is known from the prior art. The buck converter

Schaltungsanordnung kann auf der Grenze (auch: Grenzlücke, Englisch: ,Boundary Conduction Mode“, kurz BCM) zwischen einem nicht-lückendenCircuit arrangement can be on the border (also: border gap, English: "Boundary Conduction Mode", BCM for short) between a non-gap

Betrieb und einem lückenden Betrieb einer Induktivitat L (auch: Drossel) betrieben werden, um ein verlustarmes Schalten eines Halbleiterschalters (S) zu erreichen, wobei üblicherweise ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) eingesetzt wird. Hierbei wird die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung in der Nähe der Lückgrenze des Drosselstroms I. so betrieben, dass sowohl ein stromloses (Englisch: „zero current switching“, kurz: ZCS) als auch ein spannungsloses (Englisch: „zero voltage switching“, kurz: ZVS) Einschalten desOperation and intermittent operation of an inductance L (also: choke) are operated in order to achieve low-loss switching of a semiconductor switch (S), with a metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) usually being used. In this case, the step-down converter circuit arrangement is operated in the vicinity of the gap limit of the inductor current I. in such a way that both a zero current switching (ZCS) and a zero voltage switching (zero voltage switching) ZVS) Turn on the

Halbleiterschalters S ermöglicht wird. Die Drossel L der herkömmlichenSemiconductor switch S is made possible. The choke L of the conventional

Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung sowie die Ausgangskapazität desStep-down converter circuit arrangement and the output capacitance of the

Halbleiterschalters Coss bilden dabei einen Serienresonanzschwingkreis. DieserSemiconductor switch Coss form a series resonant circuit. This

Serienresonanzkreis wird innerhalb der halben Periodendauer seinerSeries resonant circuit is within half the period of its

Eigenfrequenz umgeladen, so dass bei Vorzeichenwechsel des Drosselstroms IL die Ausgangskapazität Coss auf den doppelten Wert der Tiefsetzsteller-Natural frequency reloaded, so that when the sign of the inductor current IL changes, the output capacitance Coss is doubled to the value of the step-down converter

Eingangsspannung Vin, abzüglich der Tiefsetzsteller-Ausgangsspannung Vout umgeladen wird. Dadurch wird bei erneutem Einschalten des HalbleiterschaltersInput voltage Vin, minus the buck converter output voltage Vout is reloaded. As a result, when the semiconductor switch is switched on again

S die Schaltspannung sowie der Einschaltstrom und somit die Schaltverluste reduziert.S the switching voltage as well as the inrush current and thus the switching losses are reduced.

Wie in der Fig. 2 gezeigt lückt der Drosselstrom der herkömmlichenAs shown in Fig. 2, the inductor current of the conventional gaps

Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung während jeder Schaltperiode desStep-down converter circuit arrangement during each switching period of the

Halbleiterschalters S. Dabei setzen sich die zeitlichen Zusammenhänge wie folgt zusammen: fon = rss (1), tory = GE-D+ton (2), tres = 10 * JL * Cogs (3).Semiconductor switch S. The temporal relationships are made up as follows: fon = rss (1), tory = GE-D+ton (2), tres = 10 * JL * Cogs (3).

Um ein möglichst verlustfreies Schalten des Halbleiterschalters S zu gewährleisten, darf die Periodendauer eines Schaltzyklus Ts nicht kürzer sein als:In order to ensure that the semiconductor switch S switches with as little loss as possible, the period of a switching cycle Ts must not be shorter than:

Tsmin = ton + toss + tres (4).Tsmin = ton + toss + tres (4).

In besonders verlustoptimierten Anwendungen kommt an Stelle einer herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit Diode 12, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Halbbrückenschaltung mit mindestens zwei aktivenIn particularly loss-optimized applications, a conventional buck converter circuit arrangement with diode 12, as shown in FIG. 1, is replaced by a half-bridge circuit with at least two active ones

Halbleiterschaltern (S1, S2) zum Einsatz, wie in Fig. 4 gezeigt. Dabei wird dieSemiconductor switches (S1, S2) are used, as shown in FIG. The

Diode 12 aus Fig. 1 durch den zweiten Halbleiterschalter S2 ersetzt. DieDiode 12 from FIG. 1 replaced by the second semiconductor switch S2. The

Schaltung der Fig. 4 kann auch als Vollbrücken-Tiefsetzer-The circuit of FIG. 4 can also be used as a full-bridge buck converter

Leistungsfaktorkorrektur-Schaltungsanordnung bezeichnet werden (kurz: „Vollbrücken-Buck-PFC-Schaltung“ mit Tiefsetzsteller auf Englisch: buck” undPower factor correction circuitry (in short: "full-bridge buck PFC circuit" with buck converter in English: buck" and

Leistungsfaktorkorrektur auf Englisch: „power factor correction“, kurz: ,PFC*).Performance factor correction in English: "power factor correction", short: ,PFC*).

In Fig. 3 ist eine idealisierte zeitliche Abfolge der Ansteuerung derIn Fig. 3 is an idealized timing of the control of the

Halbleiterschalter S1 und S> einer idealisierten verlustfreien Schaltung gemäßSemiconductor switches S1 and S> according to an idealized lossless circuit

Fig. 4 für eine positive Eingangsspannung Vin dargestellt.4 for a positive input voltage Vin.

Die Bedingung für das Abschalten des ersten Halbleiterschalters S1 und dasThe condition for turning off the first semiconductor switch S1 and the

Einschalten des zweiten Halbleiterschalters Sz ist in diesem idealisierten Fall dasSwitching on the second semiconductor switch Sz is that in this idealized case

Überschreiten einer oberen Stromschwelle In des Drosselstroms IL DieExceeding an upper current threshold In of the inductor current IL Die

Stromschwelle In wird für den jeweiligen Arbeitspunkt der Schaltungsanordnung von einem Stromregler vorgegeben.Current threshold In is specified by a current controller for the respective operating point of the circuit arrangement.

Die Bedingung für das Abschalten des zweiten Halbleiterschalters S2 und dasThe condition for turning off the second semiconductor switch S2 and that

Einschalten des ersten Halbleiterschalters S4 ist in diesem idealisierten Fall dasSwitching on the first semiconductor switch S4 is that in this idealized case

Unterschreiten einer unteren Stromschwelle li des Drosselstroms IL. DieFalling below a lower current threshold li of the inductor current IL. The

Stromschwelle |; ist statisch vorgegeben und sorgt für ein vollständiges Umladen von Coss.current threshold |; is statically specified and ensures that Coss is completely reloaded.

Dabei bleibt im Gegensatz zur Schaltungsanordnung der Fig. 1 derIn contrast to the circuit arrangement of FIG. 1, the

Halbleiterschalter S2 solange eingeschaltet, bis ein vollständiges Umladen vonSemiconductor switch S2 switched on until a complete reloading of

Coss auf null Volt (0 V) erfolgt ist. Danach wird der erste Halbleiter S1 ein- und der zweite Halbleiterschalter Sa zeitgleich abgeschaltet, so dass der Strom IL vom zweiten Halbleiterschalter Sa auf den ersten Halbleiterschalter S1 kommutieren kann und die Steigung des Stromes wieder positiv wird.Coss to zero volts (0V). After that, the first semiconductor S1 is switched on and the second semiconductor switch Sa is switched off at the same time, so that the current IL can commutate from the second semiconductor switch Sa to the first semiconductor switch S1 and the slope of the current becomes positive again.

In der Dissertation „Current Mode Control structure: Current-Mode Control:In the dissertation "Current Mode Control structure: Current-Mode Control:

Modeling and Digital Application” von Jian Li (14. April 2009, Blacksburg Virginia) ist ein alternatives Verfahren zur idealisierten Generierung von Schaltzeiten (Ton) des ersten Halbleiterschalters S4 und des zweiten Halbleiterschalters S2 für die eine idealisiert verlustfreie in Fig. 5 gezeigte Tiefsetzsteller-Modeling and Digital Application” by Jian Li (April 14, 2009, Blacksburg Virginia) is an alternative method for idealized generation of switching times (Ton) of the first semiconductor switch S4 and the second semiconductor switch S2 for the idealized lossless buck converter shown in FIG.

Schaltungsanordnung beschrieben. Fig. 6 (a) zeigt eine Spitzenstrom-Steuerung (Englisch: „peak current mode control“, kurz: ,PCMC*), Fig. 6 (b) zeigt eine idealisierte Talstrom-Steuerung (Englisch: ,valley current mode control“), Fig. 6 (c) zeigt eine idealisierte konstante ,On-Zeit*-Steuerung („constant on-time control“), Fig. 6 (d) zeigt eine idealisierte konstante ,Off-Zeit”-Steuerung („constant off-time control“) und Fig. 6 (e) zeigt eine idealisierte hysterischeCircuitry described. Fig. 6 (a) shows peak current mode control (PCMC* for short), Fig. 6 (b) shows idealized valley current mode control Fig. 6(c) shows an idealized constant on-time control, Fig. 6(d) shows an idealized constant off-time control time control”) and Fig. 6(e) shows an idealized hysterical

Steuerung (,hysteric control“).Control ("hysteric control").

Die herkömmlichen Verfahren zur Generierung der Schaltsignale fürThe conventional methods for generating the switching signals for

Tiefsetzsteller-Topologien, die mit zwei Halbleiterschaltern betrieben werden, benötigen die gesamte Information des Stromverlaufs durch die Induktivität L, um mit Komparatoren die Schaltsignale zu erzeugen. Es gibt zwei herkömmlicheStep-down converter topologies, which are operated with two semiconductor switches, require all the information about the course of the current through the inductance L in order to generate the switching signals with comparators. There are two conventional ones

Möglichkeiten, dies jeweils mit erheblichen Nachteilen zu realisieren.Ways to do this, each with significant disadvantages.

Gemäß einer ersten herkömmlichen Schaltsignal-Steuerung wird der Strom IL direkt mit einem Strommesswiderstand (kurz: Messwiderstand; auch: ,Shunt*) imAccording to a first conventional switching signal control, the current IL is directly connected to a current measuring resistor (short: measuring resistor; also: shunt*) in

Pfad von IL unter Einsatz eines Schaltkreises gemessen, der das Signal auf dasPath from IL measured using a circuit that routes the signal to the

Messpotenzial bringt. Nachteilig an der ersten herkömmlichen Schaltsignal-measurement potential. The disadvantage of the first conventional switching signal

Steuerung ist, dass der Schaltkreis für eine Potenzialtrennung üblicherweise sehr teuer ist. Beispielsweise wird herkômmilicherweise eine Hall-Messung eingesetzt. Nachteilig an der ersten herkömmlichen Schaltsignal-Steuerung ist ferner, dass der Schaltkreis für die Potenzialtrennung üblicherweise eine nur geringe Bandbreite hat und das Signal verzerrt wiedergibt.control is that the circuitry for isolation is usually very expensive. For example, a Hall measurement is conventionally used. A further disadvantage of the first conventional switching signal controller is that the circuit for potential isolation usually has only a small bandwidth and reproduces the signal in a distorted manner.

Gemäß einer zweiten herkömmlichen Schaltsignal-Steuerung wird der Strom mitAccording to a second conventional switching signal control, the current is with

Stromwandlern in den einzelnen Schalterpfaden gemessen unter Einsatz zusätzlicher Beschaltung zur Entmagnetisierung der Stromwandler und zusätzlicher Beschaltung, um den Strom bidirektional zu messen. Nachteilig an der zweiten herkömmlichen Schaltsignal-Steuerung ist, dass die Schaltung aufwändig ist mit vielen Komponenten. Nachteilig an der zweiten herkömmlichenCurrent transformers in the individual switch paths measured using additional circuitry to demagnetize the current transformers and additional circuitry to measure the current bidirectionally. The disadvantage of the second conventional switching signal controller is that the circuit is complex and has many components. Disadvantage of the second conventional

Schaltsignal-Steuerung ist ferner, dass Stromwandler üblicherweise teurer sind als Strommesswiderstände (auch: „Shunts“).Switching signal control is also that current transformers are usually more expensive than current measuring resistors (also: "shunts").

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Technik zur Steuerung der Halbleiterschalter einer Schaltungsanordnung zur Spannungswandlung zwischen einer Stromquelle und elektrischem Verbraucher anzugeben, in der einThe invention is therefore based on the object of specifying a technique for controlling the semiconductor switches of a circuit arrangement for voltage conversion between a power source and an electrical consumer in which a

Potenzial für Messschaltungen und/oder Steuerungsschaltungen (insbesonderePotential for measurement circuits and/or control circuits (in particular

Regelungsschaltungen) auf ein störungsarmes Potenzial, beispielsweise einer negativen Zwischenkreisspannung, gelegt werden kann. Alternativ oder ergänzend besteht die Aufgabe, eine geeignete Strommessung mit nur einemControl circuits) can be placed on a low-noise potential, such as a negative intermediate circuit voltage. Alternatively or additionally, there is the task of a suitable current measurement with only one

Messwiderstand und/oder nur geringer Zusatzbeschaltung zur Generierung derMeasuring resistor and / or only a small additional circuit to generate the

Halbleiterschaltersignale für die Halbleiterschalter zu erreichen.To achieve semiconductor switch signals for the semiconductor switch.

Die Aufgabe wird oder die Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The problem is or the problems are solved with the features of the independent claims. Expedient refinements and advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden unter teilweiserExemplary embodiments of the invention are described below in part

Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.described with reference to the figures.

Gemäß einem ersten Aspekt umfasst eine Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers eine zwischen einem ersten Knotenpunkt und einem zweiten Knotenpunkt geschaltete Induktivitat, eine zwischen dem zweiten Knotenpunkt und einem dritten Knotenpunkt geschaltete Kapazität, und einen zwischen dem zweiten Knotenpunkt und dem dritten Knotenpunkt parallel zur Kapazität geschaltetenAccording to a first aspect, a step-down converter circuit arrangement for the power supply of an electrical load comprises an inductance connected between a first node and a second node, a capacitance connected between the second node and a third node, and a capacitance connected between the second node and the third node in parallel with the capacity switched

Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers. Die Tiefsetzsteller-DC voltage output for connecting the consumer. The buck converter

Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung speisenden Stromquelle, wobei dieCircuit arrangement further comprises an input unit for connecting a current source feeding the step-down converter circuit arrangement, wherein the

Eingangseinheit einen ersten Pol, der zumindest in einer positiven Halbwelle alsInput unit a first pole, which is considered at least in a positive half-wave

Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol, der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung umfasst ferner einen ersten Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den ersten Pol mit dem ersten Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden, und einen zweitenPositive pole acts, and a second pole which acts as a negative pole at least in the positive half-wave. The buck converter circuit arrangement further comprises a first semiconductor switch, which is arranged to selectively conductively connect the first pole to the first node, and a second one

Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den ersten Knotenpunkt und den dritten Knotenpunkt über einen vierten Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung umfasst ferner mindestens eine Strommessstelle, die in einem den ersten Knotenpunkt, den zweitenA semiconductor switch arranged to selectively conductively connect the first node and the third node via a fourth node. The step-down converter circuit arrangement also comprises at least one current measurement point, which in a the first node, the second

Knotenpunkt und den dritten Knotenpunkt umfassenden Strompfad hinter dem dritten Knotenpunkt angeordnet ist. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, den erstenNode and the third node comprehensive current path is arranged behind the third node. The buck converter circuit arrangement also includes a control unit, which is designed to the first

Halbleiterschalter während einer festgelegten Zeitdauer (ton) einerSemiconductor switch for a specified time (ton) a

Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer (tor) einerMagnetization phase of the inductance is conductive at least in the positive half-wave and during a variable period of time (tor).

Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und den zweiten Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten.to switch the demagnetization phase of the inductance non-conductive at least in the positive half-wave, and to switch the second semiconductor switch non-conductive during the specified time duration (ton) of the magnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave and during the variable time duration (tor) of the demagnetization phase of the inductivity at least to turn on in the positive half-wave.

Die festgelegte Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase der (beispielsweise ersten) Induktivität ist für jede Schaltungsanordnung des ersten, zweiten und dritten Aspekts in Abhängigkeit von einem vorgegebenen maximalen Strom durch die Induktivität festgelegt. Alternativ oder ergänzend ist die veränderbareThe specified duration (ton) of the magnetization phase of the (for example first) inductance is specified for each circuit arrangement of the first, second and third aspect as a function of a specified maximum current through the inductance. Alternatively or in addition, the changeable

Zeitdauer (tof) der Abmagnetisierungsphase der (beispielsweise ersten)Duration (tof) of the demagnetization phase of the (e.g. first)

Induktivität für jede Schaltungsanordnung des ersten, zweiten und drittenInductance for each circuit arrangement of the first, second and third

Aspekts in Abhängigkeit von einem Vergleich eines vorgegebenen minimalenAspect depending on a comparison of a predetermined minimum

Stroms durch die Induktivität und eines über der mindestens einenCurrent through the inductor and one across the at least one

Strommessstelle messbaren Stroms veränderbar.Current measuring point measurable current changeable.

Die Tiefsetzsteller-Schaltung kann auch als Abwärtswandler-Schaltung (Englisch ,buck converter“ und/oder „step-down converter“) bezeichnet werden.The step-down converter circuit can also be referred to as a step-down converter circuit.

Die Stromversorgung des elektrischen Verbrauchers kann eine Gleichstrom-The power supply of the electrical consumer can be a direct current

Versorgung und/oder eine Gleichspannungs-Versorgung umfassen. Zumindest die positive Halbwelle kann der Versorgung mit Gleichstrom und/oder mitSupply and / or include a DC power supply. At least the positive half-wave can be supplied with direct current and/or with

Gleichspannung entsprechen.correspond to DC voltage.

Alternativ oder ergänzend kann die Stromversorgung eine Wechselstrom-Alternatively or additionally, the power supply can be an AC

Versorgung und/oder eine Wechselspannungs-Versorgung umfassen. DieInclude supply and / or an AC voltage supply. The

Wechselstrom-Versorgung und/oder die Wechselspannungs-Versorgung kann die positive Halbwelle und eine negative Halbwelle umfassen.The AC power supply and/or the AC power supply may include the positive half cycle and a negative half cycle.

Die Induktivität kann eine Spule und/oder Drossel umfassen.The inductor can include a coil and/or a choke.

Die Kapazität kann einen Kondensator, insbesondere einenThe capacitance can be a capacitor, in particular one

Glättungskondensator, umfassen.smoothing capacitor include.

Der elektrische Verbraucher kann auch als Last (Englisch: „load“) bezeichnet werden.The electrical consumer can also be referred to as a load.

Die Strommessstelle kann einen Messwiderstand umfassen. DerThe current measuring point can include a measuring resistor. The

Messwiderstand kann auch als Strommesswiderstand oder fachsprachlich als „Shunt“ bezeichnet werden. Alternativ oder ergänzend kann die Strommessstelle einen Stromwandler (Englisch: „Current Sense Transformer“) umfassen.Measuring resistor can also be referred to as current measuring resistor or technically as "shunt". Alternatively or in addition, the current measuring point can include a current transformer (English: "Current Sense Transformer").

Weiterhin alternativ oder ergänzend kann die Strommessstelle einen Hall-Sensor und/oder einen induktiven Stromwandler umfassen.Furthermore, as an alternative or in addition, the current measuring point can comprise a Hall sensor and/or an inductive current converter.

Der leitende Zustand eines jeden Halbleiterschalters kann auch als geschlossen und/oder zu bezeichnet werden. Alternativ oder ergänzend kann der nicht- leitende Zustand eines jeden Halbleiterschalters auch als offen bezeichnet werden.The conductive state of each semiconductor switch can also be referred to as closed and/or closed. Alternatively or additionally, the non-conductive state of each semiconductor switch can also be referred to as open.

Eine Kombination aus einer Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase derA combination of a duration, ton, of the magnetization phase of the

Induktivität und der zeitlich direkt nachfolgenden veranderbaren Zeitdauer, tof, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität kann als Periode, Tperiode, derInductance and the changeable period of time, tof, directly following in time, of the demagnetization phase of the inductance can be defined as a period, Tperiod, of the

Schaltungsanordnung bezeichnet werden.Circuitry are called.

Der vierte Knotenpunkt kann geerdet sein und/oder mit einer Masse verbunden sein.The fourth node may be grounded and/or connected to a ground.

Ausführungsbeispiele der (beispielsweise Tiefsetzsteller-)Examples of the (e.g. buck converter)

Schaltungsanordnungen können ein verlustarmes Schalten der, insbesondere ersten und zweiten, Halbleiterschalters ermöglichen, insbesondere auf derCircuit arrangements can enable low-loss switching of the, in particular first and second, semiconductor switches, in particular on the

Grenze (Englisch: „boundary conduction mode“, kurz: BCM) eines lückendenBoundary (English: "boundary conduction mode", short: BCM) of a gapping

Betriebs (Englisch: „discontinuous conduction mode“, kurz: DCM) zu einem nicht-lückenden Betrieb (Englisch: ,continuous conduction mode“, kurz: CCM).Operation (English: "discontinuous conduction mode", short: DCM) to a non-intermittent operation (English: "continuous conduction mode", short: CCM).

Die Modifizierung einer herkömmlichen (beispielsweise Tiefsetzsteller- )Schaltungsanordnung kann dabei möglichst einfach gehalten sein, insbesondere durch Hinzufügen einer oder mehrerer Strommessstellen (beispielsweise eines oder mehrerer Messwiderstände) an geeigneten (vorzugsweise besonders störungsarmen hinsichtlich eines Bezugspotentials)The modification of a conventional (e.g. step-down converter) circuit arrangement can be kept as simple as possible, in particular by adding one or more current measuring points (e.g. one or more measuring resistors) to suitable (preferably particularly low-interference with regard to a reference potential)

Stellen im Schaltkreis. Alternativ oder ergänzend können eine oder wenige vereinzelte Strommessungen an der einen oder mehreren Strommessstellen zu bestimmten Zeitpunkten einer Periode zur Bestimmung des/derlocations in the circuit. Alternatively or additionally, one or a few isolated current measurements at the one or more current measuring points at specific times of a period to determine the /

Umschaltzeitpunkts/e der mindestens zwei Halbleiterschalter ausreichen.Switching time / s of at least two semiconductor switches are sufficient.

Die die Eingangseinheit der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung speisendeThe input unit of the buck converter circuitry feeding

Stromquelle kann eine Wechselstromquelle umfassen, wobei der erste Pol in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, und wobei der zweite Pol in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung kann ferner einen dritten Halbleiterschalter, der den vierten Knotenpunkt über einen fünften Knotenpunkt mit dem ersten Pol wahlweise leitend verbindet, und einen vierten Halbleiterschalter, der den vierten Knotenpunkt über den fünftenPower source may comprise an AC power source with the first pole acting as a negative pole in a negative half cycle and with the second pole acting as a positive pole in the negative half cycle. The step-down converter circuit arrangement can also have a third semiconductor switch, which selectively conductively connects the fourth node via a fifth node to the first pole, and a fourth semiconductor switch, which connects the fourth node via the fifth

Knotenpunkt mit dem zweiten Pol wahlweise leitend verbindet, umfassen. DieNode with the second pole selectively conductively connects include. The

Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, während der positiven Halbwelle den dritten Halbleiterschalter nicht-leitend und den vierten Halbleiterschalter leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, während der negativen Halbwelle den dritten Halbleiterschalter leitend und den viertenThe control unit can be designed to switch the third semiconductor switch non-conductive and the fourth semiconductor switch conductive during the positive half-wave. The control unit can also be designed to turn on the third semiconductor switch and the fourth during the negative half-wave

Halbleiterschalter nicht-leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, während der festgelegten Zeitdauer (ton) derSemiconductor switch to switch non-conductive. The control unit can also be designed to during the specified period of time (ton) of

Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den erstenMagnetization phase in the negative half-wave the first

Halbleiterschalter nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, während der veränderbaren Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase in der negativenSemiconductor switch non-conductive and to switch the second semiconductor switch conductive. The control unit can also be designed to, during the changeable time period (tor) of the demagnetization phase in the negative

Halbwelle den ersten Halbleiterschalter leitend und den zweitenHalf wave the first semiconductor switch conductive and the second

Halbleiterschalter nicht-leitend zu schalten.Semiconductor switch to switch non-conductive.

Gemäß einem zweiten Aspekt umfasst eine Hochtiefsetzsteller-According to a second aspect, a step-up converter

Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers eine zwischen einem ersten Knotenpunkt und einem zweiten Knotenpunkt geschaltete Induktivität, eine zwischen einem dritten Knotenpunkt und einem vierten Knotenpunkt geschaltete Kapazität, und einen zwischen dem drittenCircuit arrangement for the power supply of an electrical consumer connected between a first node and a second node inductance, a connected between a third node and a fourth node capacitance, and between the third

Knotenpunkt und dem vierten Knotenpunkt parallel zur Kapazität geschaltetenNode and the fourth node connected in parallel to the capacity

Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers. DieDC voltage output for connecting the consumer. The

Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung speisendenThe step-up converter circuit arrangement also includes an input unit for connecting a step-up converter circuit arrangement that feeds

Stromquelle, wobei die Eingangseinheit einen ersten Pol, der zumindest in einer positiven Halbwelle als Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol, der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist. Die Hochtiefsetzsteller-Current source, wherein the input unit has a first pole, which acts as a positive pole at least in a positive half cycle, and a second pole, which acts as a negative pole at least in the positive half cycle. The step-up converter

Schaltungsanordnung umfasst ferner einen ersten Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den ersten Pol mit dem ersten Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden; einen zweiten Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den erstenThe circuit arrangement further comprises a first semiconductor switch which is arranged to selectively conductively connect the first pole to the first node; a second semiconductor switch arranged to switch the first

Knotenpunkt und den vierten Knotenpunkt über einen fünften Knotenpunkt und einen sechsten Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden; einen drittenselectively conductively connect the node and the fourth node through a fifth node and a sixth node; a third

Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den zweiten Knotenpunkt und den dritten Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden; und einen viertenA semiconductor switch arranged to selectively conductively connect the second node and the third node; and a fourth

Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, den zweiten Knotenpunkt und den fünften Knotenpunkt wahlweise leitend zu verbinden. Die Hochtiefsetzsteller-A semiconductor switch arranged to selectively conductively connect the second node and the fifth node. The step-up converter

Schaltungsanordnung umfasst ferner mindestens eine Strommessstelle, die in einem den vierten Knotenpunkt und den fünften Knotenpunkt umfassendThe circuit arrangement also includes at least one current measuring point, which in one comprises the fourth node and the fifth node

Strompfad und/oder den vierten Halbleiterschalter und den fünften Knotenpunkt umfassenden Strompfad angeordnet ist. Die Hochtiefsetzsteller-Current path and / or the fourth semiconductor switch and the fifth node comprehensive current path is arranged. The step-up converter

Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, in einer Funktion als Tiefsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Circuit arrangement also includes a control unit, which is designed to function as a buck converter for the step-up buck converter

Schaltungsanordnung den ersten Halbleiterschalter während einer festgelegtenCircuit arrangement the first semiconductor switch during a specified

Zeitdauer (ton) einer Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer (torr) einer Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positivenDuration (ton) of a magnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave conducting and during a variable time duration (torr) of a demagnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave

Halbwelle nicht-leitend zu schalten, in der Funktion als Tiefsetzsteller den zweiten Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) derTo switch half-wave non-conductive, in the function as step-down converter, the second semiconductor switch during the specified period of time (ton).

Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) derMagnetization phase of the inductance, at least in the positive half-cycle, is non-conductive and during the variable time period (tor) of

Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten, und in der Funktion als Tiefsetzsteller den drittenTo turn on the demagnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave, and in the function as a step-down converter the third

Halbleiterschalter leitend zu schalten und den vierten Halbleiterschalter nicht- leitend zu schalten.To switch semiconductor switch conductive and to switch the fourth semiconductor switch non-conductive.

Die Steuereinheit ist ferner in einer Funktion als Hochsetzsteller derThe control unit is also in a function as a step-up converter

Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung dazu ausgebildet ist, zumindest in einer positiven Halbwelle den ersten Halbleiterschalter leitend und den zweitenStep-up converter circuit arrangement is designed to conduct the first semiconductor switch and the second at least in a positive half-wave

Halbleiterschalter nicht-leitend zu schalten, wobei die Steuereinheit in derSemiconductor switch to switch non-conductive, wherein the control unit in the

Funktion als Hochsetzsteller ferner dazu ausgebildet ist, den viertenFunction as a step-up converter is also designed to the fourth

Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) derSemiconductor switches during the specified time period (ton) of

Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) derMagnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave conductive and during the variable period of time (tor) of

Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und in der Funktion als Hochsetzsteller den drittenTo switch the demagnetization phase of the inductance non-conductive at least in the positive half-wave, and in the function as a step-up converter the third

Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) derSemiconductor switches during the specified time period (ton) of

Aufmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) derMagnetization phase of the inductance, at least in the positive half-cycle, is non-conductive and during the variable time period (tor) of

Abmagnetisierungsphase der Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten.To switch demagnetization phase of the inductance at least in the positive half-wave conductive.

Die Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung kann auch als Aufabwärtswandler (Englisch auch: ,buck-boost converter”) bezeichnet werden.The step-up converter circuit arrangement can also be referred to as a step-up converter (also in English: “buck-boost converter”).

Die Stromversorgung der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung kann eineThe power supply of the step-up converter circuitry can be a

Gleichstromquelle und/oder eine Gleichspannungsquelle umfassen. Die positiveDC power source and / or include a DC voltage source. The positive

Halbwelle kann einer positiven Gleichstromquelle und/oder einer positivenHalf-wave can be a positive DC source and/or a positive

Gleichspannungsquelle entsprechen.correspond to DC voltage source.

Alternativ oder ergänzend kann die Stromversorgung der Hochtiefsetzsteller-Alternatively or additionally, the power supply of the step-up converter

Schaltungsanordnung eine Wechselstromquelle und/oder eineCircuit arrangement an AC power source and / or

Wechselspannungsquelle umfassen. Der Wechselstromquelle und/oder derInclude AC voltage source. The AC power source and/or the

Wechselspannungsquelle kann die positive Halbwelle und eine negativeAC voltage source can have the positive half cycle and a negative one

Halbwelle zugeordnet sein. In der negativen Halbwelle kann der erste Pol dembe assigned half-wave. In the negative half-wave, the first pole can dem

Minuspol entsprechend und der zweite Pol dem Pluspol.Negative pole corresponding and the second pole to the positive pole.

Die die Eingangseinheit der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung speisendeThe input unit of the step-up converter circuitry feeding

Stromquelle kann eine Wechselstromquelle umfassen, wobei der erste Pol in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt. Die Hochtiefsetzsteller-Power source may comprise an AC power source with the first pole acting as a negative pole in a negative half cycle and the second pole acting as a positive pole in the negative half cycle. The step-up converter

Schaltungsanordnung kann ferner einen fünften Halbleiterschalter, der den sechsten Knotenpunkt mit dem ersten Pol wahlweise leitend verbindet, und einen sechsten Halbleiterschalter, der den sechsten Knotenpunkt mit dem zweiten Pol wahlweise leitend verbindet, umfassen. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, während der positiven Halbwelle den fünften Halbleiterschalter nicht-leitend und den sechsten Halbleiterschalter leitend zu schalten. DieCircuit arrangement can further comprise a fifth semiconductor switch, which selectively conductively connects the sixth node to the first pole, and a sixth semiconductor switch, which selectively conductively connects the sixth node to the second pole. The control unit can be designed to switch the fifth semiconductor switch non-conductive and the sixth semiconductor switch conductive during the positive half-wave. The

Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, während der negativenControl unit can also be designed to during the negative

Halbwelle den fünften Halbleiterschalter leitend und den sechstenHalf-wave conducting the fifth semiconductor switch and the sixth

Halbleiterschalter nicht-leitend zu schalten.Semiconductor switch to switch non-conductive.

Die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, in der Funktion als Tiefsetzsteller während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter nicht-leitend und den zweitenThe control unit is designed to function as a step-down converter during the specified period of time (ton) of the magnetization phase in the negative half-wave, making the first semiconductor switch non-conductive and the second

Halbleiterschalter leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, in der Funktion als Tiefsetzsteller während der veränderbarenTo switch semiconductor switch conductive. The control unit can also be designed to function as a step-down converter during the changeable

Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter leitend und den zweiten Halbleiterschalter nicht-leitend zu schalten.Duration (tor) of the demagnetization phase in the negative half-wave to switch the first semiconductor switch conductive and the second semiconductor switch non-conductive.

Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, in der Funktion alsThe control unit can also be designed to function as a

Hochsetzsteller während der festgelegten Zeitdauer (ton) derBoost converter during the specified time period (ton) of

Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den erstenMagnetization phase in the negative half-wave the first

Halbleiterschalter nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, in der Funktion als Hochsetzsteller in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter leitend zu schalten.Semiconductor switch non-conductive and to switch the second semiconductor switch conductive. The control unit can also be designed to switch the first semiconductor switch non-conductive and the second semiconductor switch conductive in the function as step-up converter in the negative half-wave.

Gemäß einem dritten Aspekt umfasst eine Sperrwandler-Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers eine erste Induktivität und eine zweite Induktivität, wobei die erste Induktivität und die zweite Induktivität induktiv gekoppelt sind, wobei die erste Induktivität und die zweite Induktivität galvanisch getrennt sind, und wobei die zweite Induktivität an einen erstenAccording to a third aspect, a flyback converter circuit arrangement for powering an electrical load comprises a first inductance and a second inductance, the first inductance and the second inductance being inductively coupled, the first inductance and the second inductance being galvanically isolated, and the second inductance to a first

Knotenpunkt angeschlossen ist. Die Sperrwandler-Schaltungsanordnung umfasst ferner eine zwischen dem ersten Knotenpunkt und einem zweitennode is connected. The flyback circuitry further includes one between the first node and a second

Knotenpunkt geschaltete Kapazität und einen zwischen dem ersten Knotenpunkt und dem zweiten Knotenpunkt parallel zur Kapazität geschaltetenNode-connected capacitance and one connected between the first node and the second node in parallel with the capacitance

Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers. Die Sperrwandler-DC voltage output for connecting the consumer. The flyback

Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Sperrwandler-Schaltungsanordnung speisenden Stromquelle, wobei dieCircuit arrangement further comprises an input unit for connecting a current source feeding the flyback converter circuit arrangement, wherein the

Eingangseinheit einen ersten Pol, der zumindest in einer positiven Halbwelle alsInput unit a first pole, which is considered at least in a positive half-wave

Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol, der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist. Die Sperrwandler-Schaltungsanordnung umfasst ferner einen ersten Halbleiterschalter, der dazu angeordnet ist, zumindest in der positiven Halbwelle die erste Induktivität mit dem zweiten Pol wahlweise leitend zu verbinden, und einen zweiten Halbleiterschalter, der zwischen dem zweitenPositive pole acts, and a second pole which acts as a negative pole at least in the positive half-wave. The flyback converter circuit arrangement further comprises a first semiconductor switch which is arranged to selectively conductively connect the first inductor to the second pole at least in the positive half-cycle, and a second semiconductor switch which is connected between the second

Knotenpunkt und der zweiten Induktivität dazu angeordnet ist, die zweiteNode and the second inductance is arranged to the second

Induktivität und die Kapazität wahlweise leitend zu verbinden. Die Sperrwandler-To connect inductance and capacitance either conductively. The flyback

Schaltungsanordnung umfasst ferner mindestens eine Strommessstelle, der in einem den ersten Halbleiterschalter und die Stromquelle umfassendenThe circuit arrangement also includes at least one current measuring point, which in one comprises the first semiconductor switch and the current source

Strompfad und/oder in einem den zweiten Knotenpunkt und zweitenCurrent path and / or in the second node and second

Halbleiterschalter umfassenden Strompfad angeordnet ist. Die Sperrwandler-Semiconductor switch comprehensive current path is arranged. The flyback

Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, den ersten Halbleiterschalter während einer festgelegten Zeitdauer (ton) einerCircuit arrangement also includes a control unit, which is designed to the first semiconductor switch during a specified period of time (ton) a

Aufmagnetisierungsphase der ersten Induktivität und der zweiten Induktivität leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer (tor) einerMagnetization phase of the first inductor and the second inductor conductive and during a variable period of time (tor) one

Abmagnetisierungsphase der ersten Induktivität und der zweiten Induktivität nicht-leitend zu schalten, und den zweiten Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase der ersten Induktivität und der zweiten Induktivität zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase der ersten Induktivität und der zweiten Induktivität zumindest in der positivento switch the demagnetization phase of the first inductor and the second inductor non-conductive, and to switch the second semiconductor switch non-conductive during the fixed period (ton) of the magnetization phase of the first inductor and the second inductor at least in the positive half-wave and during the variable period of time (tor) the demagnetization phase of the first inductance and the second inductance at least in the positive

Halbwelle leitend zu schalten.to switch half-wave conductive.

Die Sperrwandler-Schaltungsanordnung kann auch als ,Flyback converter“ bezeichnet werden.The flyback converter circuit arrangement can also be referred to as a "flyback converter".

Die Stromversorgung der Sperrwandler-Schaltungsanordnung kann eineThe power supply of the flyback converter circuitry can be a

Gleichstromquelle und/oder eine Gleichspannungsquelle umfassen. Die positiveDC power source and / or include a DC voltage source. The positive

Halbwelle kann einer positiven Gleichstromquelle und/oder eine positivenHalf-wave can be a positive DC source and/or a positive

Gleichspannungsquelle entsprechen.correspond to DC voltage source.

Alternativ oder ergänzend kann die Stromversorgung der Sperrwandler-Alternatively or additionally, the power supply of the flyback converter

Schaltungsanordnung eine Wechselstromquelle und/oder eineCircuit arrangement an AC power source and / or

Wechselspannungsquelle umfassen. Der Wechselstromquelle und/oder derInclude AC voltage source. The AC power source and/or the

Wechselspannungsquelle kann die positive Halbwelle und eine negativeAC voltage source can have the positive half cycle and a negative one

Halbwelle zugeordnet sein. In der negativen Halbwelle kann der erste Pol dembe assigned half-wave. In the negative half-wave, the first pole can dem

Minuspol entsprechend und der zweite Pol dem Pluspol.Negative pole corresponding and the second pole to the positive pole.

Die die Eingangseinheit der Sperrwandler-Schaltungsanordnung speisendeThe input unit of the flyback converter circuit feeding

Stromquelle kann eine Wechselstromquelle umfassen, wobei der erste Pol in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt.Power source may comprise an AC power source with the first pole acting as a negative pole in a negative half cycle and the second pole acting as a positive pole in the negative half cycle.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des dritten Aspekts mitAccording to a first embodiment of the third aspect with

Wechselstromquelle kann die Sperrwandler-Schaltungsanordnung ferner einen dritten Halbleiterschalter, einen vierten Halbleiterschalter, einen fünftenAC source, the flyback converter circuit arrangement can also have a third semiconductor switch, a fourth semiconductor switch, a fifth

Halbleiterschalter und einen sechsten Halbleiterschalter, wobei der dritteSemiconductor switch and a sixth semiconductor switch, wherein the third

Halbleiterschalter dazu ausgebildet ist, die erste Induktivitat wahlweise mit dem ersten Pol zu verbinden, wobei der vierte Halbleiterschalter dazu ausgebildet ist, die erste Induktivität wahlweise mit dem zweiten Pol zu verbinden, wobei der fünfte Halbleiterschalter dazu ausgebildet ist, den ersten Halbleiterschalter wahlweise mit dem zweiten Pol zu verbinden, und wobei der sechsteSemiconductor switch is configured to selectively connect the first inductor to the first pole, wherein the fourth semiconductor switch is configured to selectively connect the first inductor to the second pole, wherein the fifth semiconductor switch is configured to selectively connect the first semiconductor switch to the second pole to connect, and being the sixth

Halbleiterschalter dazu angeordnet ist, den ersten Halbleiterschalter wahlweise mit dem ersten Pol zu verbinden.Semiconductor switch is arranged to selectively connect the first semiconductor switch to the first pole.

Gemäß dem ersten Ausfuhrungsbeispiel des dritten Aspekts mitAccording to the first embodiment of the third aspect with

Wechselstromquelle kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den drittenAC source, the control unit can be designed to the third

Halbleiterschalter und den fünften Halbleiterschalter jeweils während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase in der positivenSemiconductor switch and the fifth semiconductor switch each during the specified period of time (ton) of the magnetization phase in the positive

Halbwelle leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (torr) derHalf-wave conducting and during the variable time period (torr) of

Abmagnetisierungsphase der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und den dritten Halbleiterschalter und den fünften Halbleiterschalter jeweils während der negativen Halbwelle nicht-leitend zu schalten. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, den vierten Halbleiterschalter und den sechstenTo switch the demagnetization phase of the positive half-wave non-conductive, and to switch the third semiconductor switch and the fifth semiconductor switch non-conductive during the negative half-wave. The control unit can also be designed to control the fourth semiconductor switch and the sixth

Halbleiterschalter wahrend der positiven Halbwelle jeweils nicht-leitend zu schalten, und den vierten Halbleiterschalter und den sechsten Halbleiterschalter während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle jeweils leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (torr) der Abmagnetisierungsphase der negativen Halbwelle jeweils nicht-leitend zu schalten.To switch the semiconductor switch non-conductive during the positive half-wave, and to switch the fourth semiconductor switch and the sixth semiconductor switch conductive during the specified time duration (ton) of the magnetization phase in the negative half-wave and not during the variable time duration (torr) of the demagnetization phase of the negative half-wave -to switch conductive.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel des dritten Aspekts mitAccording to a second embodiment of the third aspect with

Wechselstromquelle kann die Sperrwandler-Schaltungsanordnung ferner eine dritte Induktivität und einen dritten Halbleiterschalter umfassen, wobei der dritteAC source, the flyback converter circuit arrangement further comprise a third inductor and a third semiconductor switch, wherein the third

Halbleiterschalter dazu ausgebildet ist, die dritte Induktivitat wahlweise mit dem ersten Knotenpunkt und dem zweiten Knotenpunkt zu verbinden.Semiconductor switch is designed to selectively connect the third inductance to the first node and the second node.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des dritten Aspekts mitAccording to the second embodiment of the third aspect with

Wechselstromquelle kann die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den zweitenAC source, the control unit can be designed to the second

Halbleiterschalter während der negativen Halbwelle nicht-leitend zu schalten. DieSemiconductor switch to turn non-conductive during the negative half-wave. The

Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, den dritten Halbleiterschalter während der positiven Halbwelle und während der festgelegten Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase zumindest der ersten Induktivitat in der negativenControl unit can also be designed to switch the third semiconductor switch during the positive half-wave and during the defined time period (ton) of the magnetization phase of at least the first inductance in the negative

Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer (tor) derhalf-wave non-conductive and during the variable time period (tor) of

Abmagnetisierungsphase zumindest der ersten Induktivität der negativenDemagnetization phase at least the first inductance of the negative

Halbwelle leitend zu schalten.to switch half-wave conductive.

Die Zeitdauer ton der Aufmagnetisierungsphase kann für jede der erfindungsgemafen Schaltungsanordnungen in Abhängigkeit von einem maximalen Strom durch die Induktivität konstant sein, beispielsweise für eineThe duration ton of the magnetization phase can be constant for each of the circuit configurations according to the invention as a function of a maximum current through the inductance, for example for a

Betriebsdauer der (beispielsweise Tiefsetzsteller-) Schaltungsanordnung, für einen elektrischen Verbraucher und/oder für einen Arbeitspunkt der jeweiligen (beispielsweise Tiefsetzsteller-) Schaltungsanordnung festgelegt sein.Operating time of the (e.g. buck converter) circuit arrangement can be set for an electrical load and/or for an operating point of the respective (e.g. buck converter) circuit arrangement.

Alternativ oder ergänzend können tor, tofiset, torr + toffset UNd/oder ein minimalerAlternatively or additionally, tor, tofiset, torr + toffset and/or a minimal

Strom durch die Induktivitäten der Schaltungsanordnungen von Toleranzen einzelner Bauteile und/oder Verzôgerungen in Treibern abhängen.Current through the inductances of the circuitry depend on tolerances of individual components and/or delays in drivers.

Einer oder jeder der Halbleiterschalter einer oder jeder Schaltungsanordnung kann einen MOSFET, insbesondere einen n-Kanal-MOSFET, einen bipolarenOne or each of the semiconductor switches of one or each circuit arrangement can be a MOSFET, in particular an n-channel MOSFET, a bipolar

Transistor, einen Thyristor und/oder einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-transistor, a thyristor and/or an insulated gate bipolar transistor

Elektrode (IGBT) umfassen.Electrode (IGBT) include.

Die Steuereinheit einer oder jeder Schaltungsanordnung kann ferner dazu ausgebildet sein, die Schaltungsanordnung in einem nicht-lückenden Betrieb (CCM), einem lückenden Betrieb (DCM), und/oder auf einer Grenze zwischen dem nicht-lückenden und lückenden Betrieb (BCM) zu betreiben.The control unit of one or each circuit arrangement can also be configured to operate the circuit arrangement in continuous operation (CCM), discontinuous operation (DCM), and/or on a boundary between continuous and discontinuous operation (BCM). .

Der CCM kann eine Durchschnittsstrom-Regelung umfassen.The CCM may include average current control.

Die mindestens eine Strommessstelle einer oder jeder Schaltungsanordnung kann mindestens einen Messwiderstand umfassen.The at least one current measuring point of one or each circuit arrangement can include at least one measuring resistor.

Die mindestens eine Strommessstelle einer oder jeder Schaltungsanordnung kann im Strompfad des ersten Halbleiterschalters angeordnet sein. dieThe at least one current measuring point of one or each circuit arrangement can be arranged in the current path of the first semiconductor switch. the

Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, mindestens einen Stromwert während der Aufmagnetisierungsphase in der positiven Halbwelle und/oder in der negativen Halbwelle Über der mindestens einen Strommessstelle zu messen.The control unit can also be designed to measure at least one current value during the magnetization phase in the positive half-cycle and/or in the negative half-cycle across the at least one current measuring point.

Der mindestens eine Stromwert kann genau einen Stromwert zu einem festgelegten Zeitpunkt der Aufmagnetisierungsphase umfassen, vorzugsweise zu Beginn der Aufmagnetisierungsphase und/oder in der Nähe einesThe at least one current value can include exactly one current value at a specified point in time of the magnetization phase, preferably at the start of the magnetization phase and/or in the vicinity of a

Umschaltzeitpunkts vom nicht-leitenden zum leitenden Zustand des erstenSwitching time from the non-conductive to the conductive state of the first

Halbleiterschalters.semiconductor switch.

Alternativ oder ergänzend kann die mindestens eine Strommessstelle einer oder jeder Schaltungsanordnung im Strompfad des zweiten Halbleiterschalters angeordnet sein. Die Steuereinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, mindestens einen Stromwert während der Abmagnetisierungsphase in der positiven Halbwelle und/oder in der negativen Halbwelle Uber der mindestens einen Strommessstelle zu messen.Alternatively or additionally, the at least one current measuring point of one or each circuit arrangement can be arranged in the current path of the second semiconductor switch. The control unit can also be designed to measure at least one current value during the demagnetization phase in the positive half-wave and/or in the negative half-wave via the at least one current measuring point.

Alternativ oder ergänzend kann die mindestens eine Strommessstelle zweiAlternatively or additionally, the at least one current measuring point can have two

Strommessstellen, jeweils eine im Strompfad des ersten Halbleiterschalters (S1) und einen im Strompfad des zweiten Halbleiterschalters (Sz) beschrieben umfassen.Current measuring points, one in each case in the current path of the first semiconductor switch (S1) and one in the current path of the second semiconductor switch (Sz) include described.

Die Steuereinheit einer oder jeder Schaltungsanordnung kann ferner dazu ausgebildet sein, mindestens einen oder jeden Halbleiterschalter in einem spannungslosen Zustand und/oder in einem stromlosen Zustand der Induktivität leitend zu schalten.The control unit of one or each circuit arrangement can also be designed to turn on at least one or each semiconductor switch in a voltage-free state and/or in a current-free state of the inductance.

Der spannungslose Zustand wird auf Englisch auch als „zero voltage switching“ (kurz: ZVS) bezeichnet. Alternativ oder ergänzend wird der stromlose Zustand auf Englisch auch als „zero current switching“ (kurz: ZCS) bezeichnet.The de-energized state is also referred to as "zero voltage switching" (ZVS for short). Alternatively or additionally, the de-energized state is also referred to as "zero current switching" (ZCS for short).

Die Steuereinheit einer oder jeder Schaltungsanordnung kann einen DigitalenThe control unit of one or each circuit arrangement can have a digital

Signalprozessor (DSP), einen Mikrokontroller mit Steuersoftware, einen Fieldsignal processor (DSP), a microcontroller with control software, a field

Programmable Gate Array (FPGA), und/oder eine anwendungsspezifischeProgrammable Gate Array (FPGA), and/or an application specific

Integrierte Schaltung (ASIC) umfassen. Die Anwendungsspezifische integrierteIntegrated circuit (ASIC) include. The application-specific built-in

Schaltung wird auf Englisch auch als ,application-specific integrated circuit“ (kurz: ASIC) bezeichnet.A circuit is also referred to as an "application-specific integrated circuit" (ASIC for short).

Gemäß einem vierten Aspekt ist ein Verfahren zur Steuerung derAccording to a fourth aspect, a method for controlling the

Halbleiterschalter einer Schaltungsanordnung während einerSemiconductor switches of a circuit arrangement during a

Aufmagnetisierungsphase und einer Abmagnetisierungsphase einer Induktivität bereitgestellt. Das Verfahren kann mittels einer Schaltungsanordnung gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt ausgeführt werden.Magnetization phase and a demagnetization phase provided an inductance. The method can be carried out by means of a circuit arrangement according to the first, second and/or third aspect.

Das Verfahren umfasst den Schritt des Messens eines Stromwerts über mindestens einer Strommessstelle einer der Schaltungsanordnungen des ersten, zweiten und/oder dritten Aspekts, wobei der Stromwert während eines festgelegten Zeitpunkts einer Periode, die eine festgelegte Zeitdauer (ton) einerThe method comprises the step of measuring a current value across at least one current measurement point of one of the circuit arrangements of the first, second and/or third aspect, the current value during a specified point in time of a period which has a specified length of time (ton).

Aufmagnetisierungsphase und eine veränderbare Zeitdauer (torr) einerMagnetization phase and a variable time period (torr) a

Abmagnetisierungsphase einer Induktivität umfasst, gemessen wird. Die festgelegte Zeitdauer (ton) der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität ist inIncludes demagnetization phase of an inductance is measured. The defined duration (ton) of the magnetization phase of the inductance is in

Abhängigkeit von einem vorgegebenen maximalen Strom durch die Induktivität festgelegt. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Vergleichens des gemessenen Stromwerts mit einem für den Zeitpunkt der Messung festgelegtenDefined as a function of a predetermined maximum current through the inductance. The method also includes the step of comparing the measured current value with a value specified for the time of the measurement

Referenzstromwert. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Veränderns der veränderbaren Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase der Induktivität inreference current value. The method further includes the step of changing the variable time duration (tor) of the demagnetization phase of the inductance in

Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichens des gemessenenDependence on a result of comparing the measured one

Stromwerts mit dem Referenzstromwert.current value with the reference current value.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings using preferred exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein erstes schematisches Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit einemFig. 1 shows a first schematic embodiment of a conventional buck converter circuit arrangement with a

Halbleiterschalter und einer Diode;semiconductor switch and a diode;

Fig. 2 einen idealisierten Stromverlauf durch die Induktivität und einen idealisierten Spannungsverlauf über dem Halbleiterschalter der herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der Fig. 1;FIG. 2 shows an idealized current curve through the inductance and an idealized voltage curve across the semiconductor switch of the conventional buck converter circuit arrangement of FIG. 1;

Fig. 3 einen idealisierten Stromverlauf durch die Induktivität und einen idealisierten Spannungsverlauf Über einem Halbleiterschalter der herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der nachfolgenden Fig. 4;3 shows an idealized current curve through the inductance and an idealized voltage curve across a semiconductor switch of the conventional buck converter circuit arrangement of the following FIG. 4;

Fig. 4 ein zweites schematisches Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit zwei4 shows a second schematic exemplary embodiment of a conventional buck converter circuit arrangement with two

Halbleiterschaltern;semiconductor switches;

Fig. 5 ein drittes schematisches Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit zwei5 shows a third schematic exemplary embodiment of a conventional buck converter circuit arrangement with two

Halbleiterschaltern;semiconductor switches;

Fig. 6 idealisierte Stromverläufe durch die Induktivität und idealisierte6 idealized current curves through the inductance and idealized

Spannungsverläufe über einem Halbleiterschalter der herkömmlichen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der Fig. 5;Voltage curves across a semiconductor switch of the conventional buck converter circuit arrangement of FIG. 5;

Fig. 7A und 7B ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit7A and 7B show a schematic exemplary embodiment of a step-down converter circuit arrangement according to the invention

Gleichstromquelle während einer Aufmagnetisierungsphase bzw. einer Abmagnetisierungsphase, wobei die erfindungsgemäßeDirect current source during a magnetization phase or a demagnetization phase, wherein the inventive

Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung zwei Halbleiterschalter und mindestens einem Messwiderstand umfasst;Step-down converter circuit arrangement comprises two semiconductor switches and at least one measuring resistor;

Fig. 8A bis 8D ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäfen Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit8A to 8D show a schematic exemplary embodiment of a step-down converter circuit arrangement according to the invention

Wechselstromquelle während einer positiven Halbwelle (Fig. 8A und 8B) und während einer negativen Halbwelle (Fig. 8C und 8D) und jeweils einer Auf- und Abmagnetisierungsphase, wobei die erfindungsgemäße Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung vierAlternating current source during a positive half-wave (FIGS. 8A and 8B) and during a negative half-cycle (FIGS. 8C and 8D) and in each case a magnetization and demagnetization phase, the step-down converter circuit arrangement according to the invention having four

Halbleiterschalter und mindestens einen Messwiderstand umfasst;comprises semiconductor switches and at least one measuring resistor;

Fig. 9A bis 9H ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung mit9A to 9H show a schematic exemplary embodiment of a step-up converter circuit arrangement according to the invention

Wechselstromquelle im Einsatz als Hochsetzsteller (Fig. 9A bis 9D) und als Tiefsetzsteller (Fig. 9E bis 9H), wobei die erfindungsgemäße Hochtiefsetzsteller- Schaltungsanordnung sechs Halbleiterschalter und mindestens einen Messwiderstand umfasst;AC source used as a step-up converter (FIGS. 9A to 9D) and as a step-down converter (FIGS. 9E to 9H), the step-up converter circuit arrangement according to the invention comprising six semiconductor switches and at least one measuring resistor;

Fig. 10A und 10B ein schematisches erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sperrwandler-Schaltungsanordnung mit10A and 10B show a schematic first exemplary embodiment of a flyback converter circuit arrangement according to the invention

Wechselstromquelle während einer positiven Halbwelle (Fig. 10A) und während einer negativen Halbwelle (Fig. 10B) und jeweils einerAC source during a positive half cycle (Fig. 10A) and during a negative half cycle (Fig. 10B) and one each

Auf- und Abmagnetisierungsphase, wobei die erfindungsgemäßeOn and demagnetization phase, wherein the inventive

Sperrwandler-Schaltungsanordnung gemäß dem erstenFlyback converter circuit arrangement according to the first

Ausführungsbeispiel fünf Halbleiterschalter im Stromkreis einer ersten Induktivität und einen Halbleiterschalter im Stromkreis einer zweiten Induktivität umfasst sowie mindestens einenEmbodiment includes five semiconductor switches in the circuit of a first inductor and a semiconductor switch in the circuit of a second inductor and at least one

Messwiderstand in einem der beiden Stromkreise;measuring resistor in one of the two circuits;

Fig. 11A und 11B ein schematisches zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sperrwandler-Schaltungsanordnung mit11A and 11B show a schematic second exemplary embodiment of a flyback converter circuit arrangement according to the invention

Wechselstromquelle während einer positiven Halbwelle (Fig. 10A) und während einer negativen Halbwelle (Fig. 10B) und jeweils einerAC source during a positive half cycle (Fig. 10A) and during a negative half cycle (Fig. 10B) and one each

Auf- und Abmagnetisierungsphase, wobei die erfindungsgemäßeOn and demagnetization phase, wherein the inventive

Sperrwandler-Schaltungsanordnung gemäß dem zweitenFlyback converter circuit arrangement according to the second

Ausführungsbeispiel mindestens einen Halbleiterschalter imEmbodiment at least one semiconductor switch in

Stromkreis einer ersten Induktivität und je einen Halbleiterschalter im Stromkreis einer zweiten und dritten Induktivität umfassen sowie mindestens einen Messwiderstand in einem der Stromkreise.Circuit of a first inductor and each include a semiconductor switch in the circuit of a second and third inductor and at least one measuring resistor in one of the circuits.

Fig. 12 einen beispielhaften Stromverlauf für die Induktivität und die beiden12 shows an exemplary current curve for the inductance and the two

Halbleiterschalter der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der Fig. 7A und 7B, wobei die Zeitdauer (tor) der Abmagnetisierungsphase aufgrund eines unteren Referenzstroms veränderbar ist; undSemiconductor switch of the step-down converter circuit arrangement of FIGS. 7A and 7B, the duration (tor) of the demagnetization phase being variable due to a lower reference current; and

Fig. 13 ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung der Halbleiterschalter der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der Fig. 7A und 7B.13 shows an exemplary method for controlling the semiconductor switches of the buck converter circuit arrangement of FIGS. 7A and 7B.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird als mindestens eineIn the following exemplary embodiments, at least one

Strommessstelle jeweils mindestens ein Messwiderstand verwendet. Jedes derCurrent measuring point used at least one measuring resistor. Each of the

Ausführungsbeispiele kann alternativ oder ergänzend auch jedes andereAs an alternative or in addition, exemplary embodiments can also be any other

Beispiel einer Strommessstelle (beispielsweise einen Hall-Sensor) verwenden.Use an example of a current measuring point (e.g. a Hall sensor).

Die Fig. 7A und 7B zeigen eine erfindungsgemäße Tiefsetzsteller-7A and 7B show a buck converter according to the invention

Schaltungsanordnung 100, die an eine Gleichstromquelle mit Pluspol 102-1 undCircuit arrangement 100 connected to a direct current source with a positive pole 102-1 and

Minuspol 102-2 angeschlossen ist. Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 umfasst einen ersten Halbleiterschalter (S1) 112, der während einerNegative pole 102-2 is connected. The buck converter circuit arrangement 100 comprises a first semiconductor switch (S1) 112, which during a

Aufmagnetisierungsphase 140, gezeigt in Fig. 7A, einer Induktivität 104 leitend und während einer Abmagnetisierungsphase 142, gezeigt in Fig. 7B, derMagnetization phase 140, shown in FIG. 7A, of an inductance 104 conducting and during a demagnetization phase 142, shown in FIG. 7B, of

Induktivität 104 nicht-leitend ist. Uber einen ersten Knotenpunkt 122 ist ein zweiter Halbleiterschalter (Sz) 114 mit der Induktivität 104 elektrisch leitend verbindbar während der Abmagnetisierungsphase 104.Inductor 104 is non-conductive. A second semiconductor switch (Sz) 114 can be electrically conductively connected to the inductance 104 via a first node 122 during the demagnetization phase 104.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen für die Tiefsetzsteller-The control of the semiconductor switch positions for the buck converter

Schaltungsanordnung 100 der Fig. 7A und 7B kann wie folgt zusammengefasst werden:Circuit arrangement 100 of FIGS. 7A and 7B can be summarized as follows:

Die Induktivität 104 ist Über einen zweiten Knotenpunkt 124 mit einem elektrischen Verbraucher 108 und einer zum elektrischen Verbraucher 108 bis zu einem dritten Knotenpunkt 126 parallel geschalteten Kapazität 106 elektrisch leitend verbunden. Uber einem vierten Knotenpunkt 128 sind er elektrischeThe inductor 104 is electrically conductively connected via a second node 124 to an electrical consumer 108 and to a capacitance 106 connected in parallel to the electrical consumer 108 up to a third node 126 . About a fourth node 128 they are electrical

Verbraucher 108 und die Kapazität 106 wahlweise mit dem zweitenConsumer 108 and the capacity 106 optionally with the second

Halbleiterschalter (S2) 114 und dem Minuspol 102-2 der Gleichstromquelle verbindbar.Semiconductor switch (S2) 114 and the negative pole 102-2 of the direct current source can be connected.

Die Schaltung der beiden Halbleiterschalter 112; 114 wird von einerThe circuit of the two semiconductor switches 112; 114 is from a

Steuereinheit 150 in Abhängigkeit von einem gemessenen Stromwert gesteuert.Control unit 150 controlled depending on a measured current value.

Der Stromwert wird wahlweise über einem ersten Messwiderstand 110-1 oder einem zweiten Messwiderstand 110-2 gemessen. Über dem erstenThe current value is optionally measured via a first measuring resistor 110-1 or a second measuring resistor 110-2. Above the first

Messwiderstand 110-1 kann der Stromwert wahlweise während derMeasuring resistor 110-1, the current value can optionally during the

Aufmagnetisierungsphase 140 und der Abmagnetisierungsphase 142 gemessen werden. Über dem zweiten Messwiderstand 110-2 kann der Stromwert nur während der Aufmagnetisierungsphase 140 gemessen werden.Magnetization phase 140 and the demagnetization phase 142 are measured. The current value can only be measured via the second measuring resistor 110 - 2 during the magnetization phase 140 .

Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 7A und 7B kann wahlweise nur den ersten Messwiderstand 110-1 oder den zweitenThe buck converter circuit arrangement 100 of FIGS. 7A and 7B can optionally only have the first measuring resistor 110-1 or the second

Messwiderstand 110-2 umfassen.Include sense resistor 110-2.

Fig. 8A, 8B, 8C und 8D zeigen eine erfindungsgemäße Tiefsetzsteller-8A, 8B, 8C and 8D show a step-down converter according to the invention

Schaltungsanordnung 100, die an eine Wechselstromquelle mit erstem Pol 102- 1 und zweitem Pol 102-2 angeschlossen ist. Die Tiefsetzsteller-Circuit arrangement 100, which is connected to an alternating current source with a first pole 102-1 and a second pole 102-2. The buck converter

Schaltungsanordnung 100 der Fig. 8A bis 8D umfasst alle Elemente derCircuit arrangement 100 of FIGS. 8A to 8D includes all elements of

Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 7A und 7B, und der erstebuck converter circuitry 100 of Figs. 7A and 7B, and the first

Halbleiterschalter (S1) 112 und der zweite Halbleiterschalter (S2) 114 sind während einer positiven Halbwelle entsprechend schaltbar.Semiconductor switch (S1) 112 and the second semiconductor switch (S2) 114 can be switched accordingly during a positive half-wave.

Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 8A bis 8D umfasst zwei weitere Halbleiterschalter (Ss) 116 und (S4) 118, die als Polrichter, insbesondere als Gleichrichter, der Wechselstromquelle fungieren.The buck converter circuit arrangement 100 of FIGS. 8A to 8D includes two further semiconductor switches (Ss) 116 and (S4) 118, which function as pole converters, in particular as rectifiers, of the AC power source.

In Fig. 8A und 8B sind während einer positiven Halbwelle die Strompfade während der Aufmagnetisierungsphase 140 der Induktivität 104 und während derIn Fig. 8A and 8B, the current paths during the magnetization phase 140 of the inductance 104 and during the

Abmagnetisierungsphase 142 der Induktivität 104 gezeigt.Demagnetization phase 142 of the inductance 104 is shown.

In Fig. 8C und 8D sind während einer negativen Halbwelle die Strompfade derIn Fig. 8C and 8D, during a negative half cycle, the current paths of the

Aufmagnetisierungsphase 144 der Induktivität 104 und während derMagnetization phase 144 of the inductor 104 and during the

Abmagnetisierungsphase 146 der Induktivität 104 gezeigt.Demagnetization phase 146 of the inductance 104 is shown.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen für die Tiefsetzsteller-The control of the semiconductor switch positions for the buck converter

Schaltungsanordnung 100 der Fig. 8A bis 8D kann wie folgt zusammengefasst werden:Circuit arrangement 100 of FIGS. 8A to 8D can be summarized as follows:

Tiefsetzsteller, Wechselstromquelle, SchalterstellungenStep-down converter, AC power source, switch positions

Halbwelle | Magnet.-phase positiv Auf Leitend | Nicht- Nicht- | Leitendhalf wave | Magnet. phase positive On Conductive | non- non- | Conductive

Leitend LeitendLeading Leading

Ab Nicht- LeitendFrom Non- Conductive

Leitend negativ Auf Nicht- Leitend Leitend | Nicht-Conductive Negative To Non- Conductive Conductive | Not-

Leitend LeitendLeading Leading

Ab Leitend | Nicht-From Executive | Not-

LeitendConductive

Der Messwiderstand 110-1 führt in jeder Halbwelle und jederThe measuring resistor 110-1 leads in every half cycle and every

Magnetisierungsphase 140; 142; 144; 146 Strom. Der Messwiderstand 110-2 führt jeweils nur in der Aufmagnetisierungsphase 140; 144 jeder Halbwellemagnetization phase 140; 142; 144; 146 electricity. The measuring resistor 110-2 only leads in the magnetization phase 140; 144 every half wave

Strom. Ein dritter Messwiderstand 110-3 der an die Wechselstromquelle angeordneten Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 führt nur Strom, wenn der zweite Halbleiterschalter (Sz) 114 leitend geschaltet ist, also in derElectricity. A third measuring resistor 110-3 of the step-down converter circuit arrangement 100 arranged on the AC source only carries current when the second semiconductor switch (Sz) 114 is switched on, ie in the

Abmagnetisierungsphase 142 der positiven Halbwelle und in der … Aufmagnetisierungsphase 144 der negativen Halbwelle.Demagnetization phase 142 of the positive half-wave and in the ... magnetization phase 144 of the negative half-wave.

Die Schaltung der vier Halbleiterschalter 112; 114; 116; 118 wird von einer (nicht gezeigten) Steuereinheit in Abhängigkeit von einem gemessenen Stromwert über mindestens einem der Messwiderstände 110-1; 110-2; 110-3 gesteuert.The circuitry of the four semiconductor switches 112; 114; 116; 118 is controlled by a control unit (not shown) depending on a measured current value across at least one of the measuring resistors 110-1; 110-2; 110-3 controlled.

Die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 8A bis 8D kann wahlweise nur den ersten Messwiderstand 110-1, nur den zweiten Messwiderstand 110-2, nur den dritten Messwiderstand 110-3, oder eine Teilmenge von zwei der dreiThe buck converter circuit arrangement 100 of FIGS. 8A to 8D can optionally have only the first measuring resistor 110-1, only the second measuring resistor 110-2, only the third measuring resistor 110-3, or a subset of two of the three

Messwiderstände 110-1; 110-2; 110-3 umfassen.gauge resistors 110-1; 110-2; 110-3.

Fig. 9A bis 9H zeigen eine Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200, die an einen ersten Pol 102-1 und einen zweiten Pol 102-2 einer Wechselstromquelle angeschlossen ist. Die Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 umfasst sechs Halbleiterschalter (S1; So; Sa; Sa; Ss; Se) 112; 114; 116; 118; 202; 204, die9A through 9H show a step-up converter circuit arrangement 200 which is connected to a first pole 102-1 and a second pole 102-2 of an AC power source. The step-up converter circuit arrangement 200 comprises six semiconductor switches (S1; So; Sa; Sa; Ss; Se) 112; 114; 116; 118; 202; 204, the

Uber mehrere Knotenpunkte 122; 124; 126; 128; 130; 132 wahlweise mit derVia multiple nodes 122; 124; 126; 128; 130; 132 optionally with the

Induktivitat 104, der Wechselstromquelle, und dem elektrischen Verbraucher 108 und parallel geschalteter Kapazität 106 elektrisch leitend verbunden werden können.Inductance 104, the AC source, and the electrical load 108 and parallel capacitance 106 can be electrically conductively connected.

In Fig. 9A bis 9D sind die Stromverläufe für den Einsatz der Hochtiefsetzsteller-In Fig. 9A to 9D are the current curves for the use of the step-up converter

Schaltungsanordnung 200 als Hochsetzsteller während derCircuit arrangement 200 as a step-up converter during the

Aufmagnetisierungsphase 140 und der Abmagnetisierungsphase 142 in der positiven Halbwelle und während der Aufmagnetisierungsphase 144 und derMagnetization phase 140 and the demagnetization phase 142 in the positive half-wave and during the magnetization phase 144 and the

Abmagnetisierungsphase 146 in der negativen Halbwelle gezeigt.Demagnetization phase 146 shown in the negative half-wave.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen für die Hochtiefsetzsteller-Controlling the semiconductor switch positions for the buck converter

Schaltungsanordnung 200 der Fig. 9A bis 9D als Hochsetzsteller kann wie folgt zusammengefasst werden:Circuit arrangement 200 of FIGS. 9A to 9D as a step-up converter can be summarized as follows:

Hochtiefsetzsteller als Hochsetzsteller, Wechselstromquelle,Step-up converter as step-up converter, AC source,

Schalterstellungen phase positiv Auf Leitend | Nicht- | Nicht- | Leitend | Nicht- | LeitendSwitch positions phase positive Open Conductive | non- | non- | Leading | non- | Conductive

Leitend | Leitend LeitendLeading | Leading Leading

Ab Leitend | Nicht- leitend negativ Auf Nicht- | Leitend | Nicht- | Leitend | Leitend | Nicht-From Executive | Non- Conductive Negative To Non- | Leading | non- | Leading | Leading | Not-

Leitend Leitend LeitendLeading Leading Leading

Ab Leitend | Nicht-From Executive | Not-

LeitendConductive

Im Einsatz als Hochsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 dienen somit der dritte Halbleiterschalter (S3) 116 und der vierteThe third semiconductor switch (S3) 116 and the fourth are thus used as step-up converters of the step-up converter circuit arrangement 200

Halbleiterschalter (S4) 118 zum Umschalten zwischen Aufmagnetisierungsphase 140; 144 und Abmagnetisierungsphase 142; 146. Die ersten, zweiten, fünften und sechsten Hableiterschalter (S1) 112, (Sz2) 114, (Ss) 202 und (Se) 204 dienen beim Einsatz als Hochsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 als Polrichter, insbesondere als Gleichrichter zum Umschalten zwischen positiver und negativer Halbwelle.Semiconductor switch (S4) 118 for switching between magnetization phase 140; 144 and demagnetization phase 142; 146. The first, second, fifth and sixth semiconductor switches (S1) 112, (Sz2) 114, (Ss) 202 and (Se) 204 are used as step-up converters in the step-up converter circuit arrangement 200 as pole rectifiers, in particular as rectifiers for switching between positive and negative half-wave.

Im Einsatz als Hochsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 fließt in jeder Aufmagnetisierungsphase 140; 144 durch den erstenWhen used as a step-up converter of the step-up converter circuit arrangement 200, in each magnetization phase 140; 144 by the first

Messwiderstand 110-1 Strom, und in jeder Abmagnetisierungsphase 142; 146 durch den zweiten Messwiderstand 110-2 Strom.Measuring resistor 110-1 current, and in each demagnetization phase 142; 146 through the second measuring resistor 110-2 current.

In Fig. 9E bis 9H sind die Stromverläufe für den Einsatz der Hochtiefsetzsteller-In Fig. 9E to 9H are the current curves for the use of the step-up converter

Schaltungsanordnung 200 als Tiefsetzsteller wahrend derCircuit arrangement 200 as a step-down converter during the

Aufmagnetisierungsphase 140 und der Abmagnetisierungsphase 142 in der positiven Halbwelle und während der Aufmagnetisierungsphase 144 und derMagnetization phase 140 and the demagnetization phase 142 in the positive half-wave and during the magnetization phase 144 and the

Abmagnetisierungsphase 146 in der negativen Halbwelle gezeigt.Demagnetization phase 146 shown in the negative half-wave.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen fur die Hochtiefsetzsteller-Controlling the semiconductor switch positions for the buck converter

Schaltungsanordnung 200 der Fig. 9E bis 9H als Tiefsetzsteller kann wie folgt zusammengefasst werden:Circuit arrangement 200 of FIGS. 9E to 9H as a step-down converter can be summarized as follows:

24 15124 151

LU501057LU501057

Hochtiefsetzsteller als Tiefsetzsteller, Wechselstromquelle,step-up converter as step-down converter, AC power source,

Schalterstellungenswitch positions

Halbwelle | Magnet.- | S1 S2 S3 Sa Ss Se phase positiv Auf Leitend | Nicht- | Leitend | Nicht- | Nicht- | Leitend leitend Leitend | Leitendhalf wave | Magnet.- | S1 S2 S3 Sa Ss Se phase positive Open Conductive | non- | Leading | non- | non- | Leading Leading Leading | Conductive

Ab Nicht- | Leitend leitend negativ Auf Nicht- | Leitend Leitend | Nicht-From non- | Conductive Conductive Negative On Non- | Leading Leading | Not-

Leitend LeitendLeading Leading

Ab Leitend | Nicht-From Executive | Not-

LeitendConductive

Im Einsatz als Tiefsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 dienen somit der erste Halbleiterschalter (S1) 112 und der zweiteThe first semiconductor switch (S1) 112 and the second one are therefore used as step-down converters in the step-up converter circuit arrangement 200

Halbleiterschalter (S2) 114 zum Umschalten zwischen Aufmagnetisierungsphase 140; 144 und Abmagnetisierungsphase 142; 146. Die funften und sechstenSemiconductor switch (S2) 114 for switching between magnetization phase 140; 144 and demagnetization phase 142; 146. The Fifth and Sixth

Halbleiterschalter (Ss) 202 und (Se) 204 dienen beim Einsatz als Tiefsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 als Polrichter, insbesondere als Gleichrichter zum Umschalten zwischen positiver und negativer Halbwelle.Semiconductor switches (Ss) 202 and (Se) 204 are used when used as step-down converters in the step-up step-down converter circuit arrangement 200 as pole rectifiers, in particular as rectifiers for switching between the positive and negative half-wave.

Im Einsatz als Tiefsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 fließt in jeder Aufmagnetisierungsphase 140; 144 und jederWhen used as a step-down converter of the step-up converter circuit arrangement 200, in each magnetization phase 140; 144 and everyone

Abmagnetisierungsphase 142; 146 Strom durch den zweiten Messwiderstand 110-2.demagnetization phase 142; 146 current through the second sense resistor 110-2.

Die beiden Messwiderstande 110-1; 110-2 sind nur beispielhaft gezeigt. Analog zur an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Tiefsetzsteller-Anordnung 100 der Fig. 8A bis 8D können weitere Messwiderstände an anderen Stellen imThe two measuring resistors 110-1; 110-2 are shown by way of example only. Analogous to the step-down converter arrangement 100 of FIGS

Schaltbild vorgesehen sein.be provided circuit diagram.

Die Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 mit Anschluss an eineThe step-up converter circuit arrangement 200 connected to a

Wechselstromquelle kann durch Beschränkung auf eine (beispielsweise die positive) Halbwelle als Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 mitAlternating current source can be used as a boost-buck converter circuit arrangement 200 by limiting it to one (for example the positive) half-wave

Anschluss an eine Gleichstromquelle gelesen werden, in der der fünfte und sechste Halbleiterschalter (Ss) 202 und (Se) 204 durch eine galvanischeCan be read connection to a DC power source, in which the fifth and sixth semiconductor switches (Ss) 202 and (Se) 204 by a galvanic

Trennung und eine leitende Verbindung ersetzt werden für die Wahl der positiven Halbwelle bzw. andersherum für die Wahl der negativen Halbwelle.Separation and a conductive connection are substituted for the choice of the positive half-cycle and vice versa for the choice of the negative half-cycle.

Fig. 10A und 10B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sperrwandler-10A and 10B show a first embodiment of a flyback converter

Schaltungsanordnung 300 mit Anschluss an eine Wechselstromquelle während der positiven bzw. negativen Halbwelle. Die Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 umfasst zwei Stromkreise, die über eine erste Induktivität 104 und eine zweite Induktivität 302 induktiv gekoppelt sind. Die erste Induktivität 104 ist wahlweise Uber einen ersten Halbleiterschalter (S1) 112 an die Pole 102-1; 102-2 der Wechselstromquelle angeschlossen.Circuit arrangement 300 with connection to an AC power source during the positive or negative half-wave. The flyback converter circuit arrangement 300 comprises two circuits which are inductively coupled via a first inductance 104 and a second inductance 302 . The first inductor 104 is selectively connected to the poles 102-1 via a first semiconductor switch (S1) 112; 102-2 of the AC power source.

Die zweite Induktivität 302 ist im ersten Ausführungsbeispiel der Sperrwandler-In the first exemplary embodiment, the second inductance 302 is the flyback converter

Schaltungsanordnung 300 wahlweise Uber einen zweiten Halbleiterschalter (Sa) 114 an einen elektrischen Verbraucher 108 und eine parallel geschalteteCircuit arrangement 300 optionally via a second semiconductor switch (Sa) 114 to an electrical load 108 and a parallel connected

Kapazität 106 angeschlossen.Capacity 106 connected.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen fur das ersteControlling the semiconductor switch positions for the first

Ausführungsbeispiel der Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 der Fig. 10A und 10B kann wie folgt zusammengefasst werden:10A and 10B can be summarized as follows:

Sperrwandler (1. Ausführungsbsp.), Wechselstromquelle,Flyback converter (1st embodiment example), AC power source,

Schalterstellungen phase positiv Auf Leitend | Nicht- | Leitend | Nicht- | Leitend | Nicht- leitend Leitend LeitendSwitch positions phase positive Open Conductive | non- | Leading | non- | Leading | Non- Conductive Conductive Conductive

Ab Nicht- | Leitend | Nicht- Nicht- leitend Leitend Leitend negativ Auf Leitend | Nicht- | Nicht- | Leitend | Nicht- | LeitendFrom non- | Leading | Non- Non- Conductive Conductive Conductive Negative On Conductive | non- | non- | Leading | non- | Conductive

Leitend | Leitend LeitendLeading | Leading Leading

Ab Nicht- | Leitend Nicht- Nicht-From non- | Leading Non- Non-

Leitend Leitend LeitendLeading Leading Leading

Im ersten Ausführungsbeispiel dienen somit der erste Halbleiterschalter (S1) 112 und der zweite Halbleiterschalter (Sz) 114 zum Umschalten zwischenIn the first exemplary embodiment, the first semiconductor switch (S1) 112 and the second semiconductor switch (Sz) 114 are thus used for switching between

Aufmagnetisierungsphase 140; 144 (Stromfluss jeweils im linken Stromkreis dermagnetization phase 140; 144 (current flow in the left circuit of the

Fig. 10A und 10B) und Abmagnetisierungsphase 142; 146 (Stromfluss jeweils im rechten Stromkreis der Fig. 10A und 10B).10A and 10B) and demagnetization phase 142; 146 (current flow in each case in the right-hand circuit of FIGS. 10A and 10B).

26 / 5126/51

LU501057LU501057

Die vier weiteren Halbleiterschalter (Ss) 116, (Sa) 118, (Ss) 202 und (Se) 204 wirken im ersten Ausführungsbeispiel der Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 gemeinsam als Polrichter, insbesondere als Gleichrichter.The four other semiconductor switches (Ss) 116, (Sa) 118, (Ss) 202 and (Se) 204 act in the first exemplary embodiment of the flyback converter circuit arrangement 300 together as a pole converter, in particular as a rectifier.

In dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 10A und 10B der Sperrwandler-In the first embodiment of FIGS. 10A and 10B, the flyback converter

Schaltungsanordnung 300 fließt durch den ersten Messwiderstand 110-1 imCircuit arrangement 300 flows through the first measuring resistor 110-1 im

Stromkreis der ersten Induktivität 104 und der Wechselstromquelle während jeder Aufmagnetisierungsphase 140; 144 Strom. Während jedercircuit of the first inductor 104 and the AC source during each magnetization phase 140; 144 electricity. while everyone

Abmagnetisierungsphase 142; 146 fließt durch den zweiten Messwiderstand 1102-2 im Stromkreis der zweiten Induktivitat 302, des elektrischendemagnetization phase 142; 146 flows through the second measuring resistor 1102-2 in the circuit of the second inductor 302, the electrical

Verbrauchers 108 und der Kapazität 106 Strom.Consumer 108 and the capacity 106 current.

Fig. 11A und 11B zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sperrwandler-11A and 11B show a second embodiment of a flyback converter

Schaltungsanordnung 300 mit Anschluss an eine Wechselstromquelle während der positiven bzw. negativen Halbwelle. Die Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 umfasst zwei Stromkreise, die über eine erste Induktivität 104 und eine zweite Induktivität 302 bzw. eine dritte Induktivität 304 induktiv gekoppelt sind.Circuit arrangement 300 with connection to an alternating current source during the positive or negative half-wave. The flyback converter circuit arrangement 300 comprises two circuits which are inductively coupled via a first inductance 104 and a second inductance 302 or a third inductance 304 .

Die erste Induktivität 104 ist wahlweise Uber einen ersten Halbleiterschalter (S1) 112 an die Pole 102-1; 102-2 der Wechselstromquelle angeschlossen.The first inductance 104 is selectively connected to the poles 102-1 via a first semiconductor switch (S1) 112; 102-2 of the AC power source.

Die zweite Induktivität 302 ist wahlweise Uber einen zweiten Halbleiterschalter (S2) 114 und die dritte Induktivität 304 ist wahlweise über einen drittenThe second inductance 302 is selective via a second semiconductor switch (S2) 114 and the third inductance 304 is selective via a third

Halbleiterschalter (Ss) 116 im zweiten Ausfuhrungsbeispiel der Sperrwandler-Semiconductor switch (Ss) 116 in the second exemplary embodiment of the flyback converter

Schaltungsanordnung 300 an einen elektrischen Verbraucher 108 und eine parallel geschaltete Kapazitat 106 angeschlossen.Circuit arrangement 300 is connected to an electrical consumer 108 and a capacitance 106 connected in parallel.

Die Steuerung der Halbeiterschalter-Stellungen fur das zweiteControlling the semiconductor switch positions for the second

Ausführungsbeispiel der Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 der Fig. 11A und 11B kann wie folgt zusammengefasst werden:Embodiment of the flyback converter circuit arrangement 300 of FIGS. 11A and 11B can be summarized as follows:

Sperrwandler (2. Ausfiihrungsbsp.),flyback converter (2nd embodiment example),

Wechselstromquelle, SchalterstellungenAC power source, switch positions

Halbwelle | Magnet.-phase positiv Auf Leitend | Nicht- | Nicht-half wave | Magnet. phase positive On Conductive | non- | Not-

Leitend | LeitendLeading | Conductive

Ab Nicht- | Leitend leitend negativ Auf Leitend | Nicht- | Nicht-From non- | Conductive Conductive Negative On Conductive | non- | Not-

Leitend | LeitendLeading | Conductive

Ab Nicht- LeitendFrom Non- Conductive

LeitendConductive

Im ersten Ausführungsbeispiel dient somit der erste Halbleiterschalter (S1) 112 zum Umschalten zwischen Aufmagnetisierungsphase 140; 144 (StromflussIn the first exemplary embodiment, the first semiconductor switch (S1) 112 is used to switch between the magnetization phase 140; 144 (current flow

Jeweils im linken Stromkreis der Fig. 11A und 11B in der positiven bzw. negativen Halbwelle). Der zweite Halbleiterschalter (Sz) 114 dient zumIn each case in the left-hand circuit of FIGS. 11A and 11B in the positive and negative half-wave). The second semiconductor switch (Sz) 114 is used for

Umschalten zwischen Aufmagnetisierungsphase 140 undSwitching between magnetization phase 140 and

Abmagnetisierungsphase 142 wahrend der positiven Halbwelle (Stromfluss im rechten Stromkreis der Fig. 11A). Der dritte Halbleiterschalter (Ss) 116 dient zumDemagnetization phase 142 during the positive half-wave (current flow in the right-hand circuit of FIG. 11A). The third semiconductor switch (Ss) 116 is used for

Umschalten zwischen Aufmagnetisierungsphase 144 undSwitching between magnetization phase 144 and

Abmagnetisierungsphase 146 wahrend der negativen Halbwelle (Stromfluss im rechten Stromkreis der Fig. 11B).Demagnetization phase 146 during the negative half cycle (current flow in the right-hand circuit of FIG. 11B).

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 11A und 11B fließt durch die ersteIn the second embodiment of Figs. 11A and 11B flows through the first

Induktivitat 104 Wechselstrom, und die wahlweise leitende Schaltung der zweiten Induktivitat 302 und dritten Induktivität 304 wirkt als Polrichter, insbesondere als Gleichrichter.Inductance 104 is alternating current, and the selectively conducting circuit of the second inductance 302 and third inductance 304 acts as a pole converter, in particular as a rectifier.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 11A und 11B der Sperrwandler-In the second embodiment of FIGS. 11A and 11B the flyback converter

Schaltungsanordnung 300 fließt durch den ersten Messwiderstand 110-1 imCircuit arrangement 300 flows through the first measuring resistor 110-1 im

Stromkreis der ersten Induktivität 104 und der Wechselstromquelle während jeder Aufmagnetisierungsphase 140; 144 Strom. Wahrend jedercircuit of the first inductor 104 and the AC source during each magnetization phase 140; 144 electricity. while everyone

Abmagnetisierungsphase 142; 146 fliel3t durch den zweiten Messwiderstand 1102-2 im Stromkreis der zweiten Induktivität 302 während der positivendemagnetization phase 142; 146 flows through the second sense resistor 1102-2 in the circuit of the second inductor 302 during the positive

Halbwelle bzw. der dritten Induktivität 304 während der negativen Halbwelle, des elektrischen Verbrauchers 108 und der Kapazität 106 Strom.Half-wave or the third inductance 304 during the negative half-wave, the electrical load 108 and the capacity 106 current.

Eine Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300 mit Anschluss an eineA flyback converter circuit arrangement 300 connected to a

Gleichstromquelle kann entsprechend der Wahl einer Halbwelle des ersten oder zweiten Ausführungsbeispiels gewählt werden, indem beispielsweise jeweils der erste Halbleiterschalter (S1) 112 und der zweite Halbleiterschalter (S2) 114 zumDC source can be selected according to the choice of a half-wave of the first or second embodiment, for example, by each of the first semiconductor switch (S1) 112 and the second semiconductor switch (S2) 114 to

Umschalten zwischen den Magnetisierungsphasen dienen. Der weitereSwitching between the magnetization phases are used. The other

Halbleiterschalter (Ss) 116, sowie im ersten Ausführungsbeispiel die weiterenSemiconductor switch (Ss) 116, as well as the other in the first embodiment

Halbleiterschalter (S4) 118, (Ss) 202 und (Ss) 204 können jeweils durch eine festgelegte Schaltungsanordnung ersetzt werden, zum Beispiel gemäß derSemiconductor switches (S4) 118, (Ss) 202 and (Ss) 204 can each be replaced by specified circuitry, for example according to FIG

Schaltung in der positiven Halbwelle der obenstehenden Tabellen.Switching in the positive half cycle of the tables above.

Im Folgenden wird ein je Ausführungsbeispiel anhand der Tiefsetzsteller-In the following, for each exemplary embodiment, the step-down converter

Schaltungsanordnungen 100 mit Gleichstromquelle gemäß Fig. 7A und 7B sowie mit Wechselstromquelle gemäß Fig. 8A bis 8D beschrieben.Circuit arrangements 100 are described with a direct current source according to FIGS. 7A and 7B and with an alternating current source according to FIGS. 8A to 8D.

In dem Ausführungsbeispiel wird die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 an der Grenzlücke (Englisch: „Boundary Conduction Mode“, kurz: „BCM“) betreiben. Die Zeit ton zum Aufmagnetisieren der Induktivität (L) 104 wird proportional zur Leistung gehalten und wird von einem Spannungsregler vorgegeben, der die Ausgangsspannung der Schaltung, beispielsweise über dem elektrischen Verbraucher 108, konstant halten soll.In the exemplary embodiment, the buck converter circuit arrangement 100 is operated at the boundary gap (English: “Boundary Conduction Mode”, or “BCM” for short). The time ton for magnetizing the inductance (L) 104 is kept proportional to the power and is specified by a voltage regulator which is intended to keep the output voltage of the circuit, for example across the electrical load 108, constant.

Die Zeit tor zum Abmagnetisieren der Induktivität (L) 104 wird in demThe time tor for demagnetizing the inductance (L) 104 is in the

Ausführungsbeispiel der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 eingestellt.Exemplary embodiment of the step-down converter circuit arrangement 100 set.

Beispielsweise wird ein verschwindendes Stromsignal (Englisch: „Zero CurrentFor example, a zero current signal

Detection“, kurz: ZCD) erzeugt, das herkömmlicherweise durch denDetection", short: ZCD) generated, which is conventionally generated by the

Umladevorgang einer Diode 12 hervorgerufen wird.Charge reversal of a diode 12 is caused.

In einer Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 (auch: Tiefsetzsteller-In a buck converter circuit arrangement 100 (also: buck converter

Topologie), in der die Funktion der Diode 12 durch einen Halbleiterschalter 114 realisiert wird, kann ZCD jedoch nicht ohne eine Steuerung 150 erzeugt werden, da der Halbleiterschalter 114 nicht von selbst sperrt.Topology), in which the function of the diode 12 is implemented by a semiconductor switch 114, however, ZCD cannot be generated without a controller 150, since the semiconductor switch 114 does not block by itself.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Zeitpunkt, an dem der zweiteIn a preferred embodiment, the time at which the second

Halbleiterschalter 114 abschalten soll, im Voraus (beispielsweise vor Ablauf einer veränderbaren Zeitdauer tor der Abmagnetisierungsphase, an deren Ende der zweite Halbleiterschalter 114 abgeschaltet wird) bestimmt (beispielsweise berechnet) und die Bestimmung (beispielsweise Berechnung) durch ein Messen und/oder Steuern (insbesondere Regeln) des Stroms, insbesondere mittels einesSemiconductor switch 114 should switch off, determined (for example calculated) in advance (for example before the end of a changeable period of time tor of the demagnetization phase, at the end of which the second semiconductor switch 114 is switched off) and the determination (for example calculation) by measuring and/or controlling (in particular rules ) of the current, in particular by means of a

Messwiderstands 110-1, 110-2 oder 110-3 zu einem festgelegten Zeitpunkt innerhalb einer Periode aus je einer Auf- und Abmagnetisierungsphase, korrigiert.Measuring resistor 110-1, 110-2 or 110-3 at a fixed point in time within a period of one magnetization phase and one demagnetization phase.

Die Zeitdauer tor der Abmagnetisierungsphase, in der der erste Halbleiterschalter geöffnet und der zweite geschlossen ist, wird herkömmlicherweise nach Formel (2) bestimmt.The duration tor of the demagnetization phase, in which the first semiconductor switch is open and the second is closed, is conventionally determined according to formula (2).

Die herkömmliche Bestimmung kann durch Toleranzen und anderer Faktoren wie Verzögerungen in Treibern zu einer Abweichung eines tatsächlichenThe conventional determination may differ from an actual one due to tolerances and other factors such as delays in drivers

Stromwert in der Induktivität (L) 104 gegenüber einem vorgegebenen Stromwert einer idealen verlustfreien Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 führen.Lead current value in the inductor (L) 104 compared to a predetermined current value of an ideal lossless buck converter circuit arrangement 100.

Somit wird geprüft werden, welcher tatsächliche Stromwert in der Induktivität (L) 104 am Ende der Abmagnetisierungsphase erreicht wurde.It will thus be checked which actual current value was reached in the inductance (L) 104 at the end of the demagnetization phase.

Die erforderliche Information des Stroms kann beispielsweise aus demThe required information of the current can, for example, from the

Strompfad des Halbleiterschalters (S2) 114 der Fig. 7A und 7B herangezogen werden. Mit Hilfe des Messwiderstandes 110-1 lässt sich eine Messspannung erzeugen, die proportional zum Storm durch den Halbleiterschalter 114 ist.Current path of the semiconductor switch (S2) 114 of FIGS. 7A and 7B can be used. A measuring voltage which is proportional to the current through the semiconductor switch 114 can be generated with the aid of the measuring resistor 110 - 1 .

Alternativ oder ergänzend kann mittels des Messwiderstands (beispielsweise als „Shunt R1“ bezeichnet in Fig. 7A und 7B) 110-2 im Strompfad des erstenAlternatively or additionally, by means of the measuring resistor (for example referred to as “shunt R1” in FIGS. 7A and 7B) 110-2 in the current path of the first

Halbleiterschalters (S1) 112 ein Stromwert während der Zeitdauer ton derSemiconductor switch (S1) 112 a current value during the period ton of

Aufmagnetisierungsphase der Induktivität 104 gemessen werden. ImMagnetization phase of the inductance 104 are measured. In the

Ausführungsbeispiel der Fig. 7A ist der Halbleiterschalter (S1) 112 während derEmbodiment of Fig. 7A is the semiconductor switch (S1) 112 during the

Zeitdauer ton der Aufmagnetisierungsphase an eine positive EingangsspannungDuration ton of the magnetization phase at a positive input voltage

Vin mit Pluspol 102-1 und Minuspol 102-2 angeschlossen.Vin connected to positive pole 102-1 and negative pole 102-2.

Die Anordnung des ersten Messwiderstands 110-1 und/oder des zweitenThe arrangement of the first measuring resistor 110-1 and/or the second

Messwiderstands 110-2 zwischen dem elektrischen Verbraucher 108 und demMeasuring resistor 110-2 between the electrical load 108 and the

Minuspol 102-2 und/oder nahe einer am Knotenpunkt 128 angeschlossenenNegative pole 102-2 and/or near one connected to node 128

Erdung kann auch als Anordnung im „Low Side Pfad“ bezeichnet werden.Grounding can also be referred to as a “Low Side Path” arrangement.

Fig. 12 zeigt beispielhaft einen gemessenen Stromverlauf durch die Induktivität 104 der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 7A und 7B bei positiver Eingangsspannung Vin mit zeitlichem Regelverlauf umfassend die festgelegte Zeitdauer (ton) 1202 der Aufmagnetisierungsphase, veränderbare12 shows an example of a measured current curve through the inductance 104 of the step-down converter circuit arrangement 100 of FIGS. 7A and 7B with a positive input voltage Vin with a time-controlled curve comprising the fixed time duration (ton) 1202 of the magnetization phase, variable

Zeitdauer (torr) 1204-1; 1204-2; 1204-3 der Abmagnetisierungsphase und der resultierenden Periode (Tperiode) 1206-1; 1206-2; 1206-3 sowie eine entsprechende Änderung (tofset) 1208 (auch: Ausregelzeit, Zeitkorrektur und/oderduration (torr) 1204-1; 1204-2; 1204-3 the demagnetization phase and the resulting period (Tperiod) 1206-1; 1206-2; 1206-3 and a corresponding change (tofset) 1208 (also: settling time, time correction and/or

Stellglied eines Stromreglers zur Korrektur der Stromgrenze) der veränderbarenActuator of a current controller for correcting the current limit) of the changeable

Zeitdauern.durations.

Die notwendige Information, um die untere Stromschwelle 1214 ausregeln zu können, ist in dem Strom durch einen Messwiderstand enthalten, beispielsweiseThe information necessary to be able to correct the lower current threshold 1214 is contained in the current through a measuring resistor, for example

Messwiderstand 110-2 im Strompfad des ersten Halbleiterschalters 112 der Fig. 7A. Der Strom 1210 fließt während der Aufmagnetisierungsphase (ton) 1202 durch den ersten Halbleiterschalter 112. Der Strom 1214 zum Zeitpunkt amSense resistor 110-2 in the current path of the first semiconductor switch 112 of FIG. 7A. The current 1210 flows through the first semiconductor switch 112 during the magnetization phase (ton) 1202. The current 1214 at the time am

Anfang der Aufmagnetisierungsphase soll konstant auf einem (beispielsweise negativen) Referenzwert (Irer) 1218 gehalten werden. Daher ist es beispielsweise günstig, den Strom 1210 möglichst in der Nähe desAt the beginning of the magnetization phase, it should be kept constant at a (for example negative) reference value (Irer) 1218 . It is therefore advantageous, for example, to have the stream 1210 as close as possible to the

Umschaltzeitpunktes von der Abmagnetisierungsphase zurSwitching time from the demagnetization phase to

Aufmagnetisierungsphase zu messen.to measure the magnetization phase.

Die durchgezogene Linie lv am Bezugszeichen 1210 bezeichnet den Strom durch den ersten Halbleiterschalter 112, der in der Aufmagnetisierungsphase (ton) 1202 mit dem Strom durch die Induktivität (L) 104 übereinstimmt. Während der Abmagnetisierungsphase 1204-1; 1204-2; 1204-3 fließt der Strom IL amThe solid line lv at reference numeral 1210 designates the current through the first semiconductor switch 112, which in the magnetization phase (ton) 1202 corresponds to the current through the inductance (L) 104. During the demagnetization phase 1204-1; 1204-2; 1204-3 the current IL am flows

Bezugszeichen 1212 durch die Induktivität (L) 104 und den zweitenNumeral 1212 through the inductor (L) 104 and the second

Halbleiterschalter 114.Semiconductor switch 114.

ler (t-1) am Bezugszeichen 1216-1 bezeichnet den gemessenen Stromfehler zwei Schaltzyklen zurückliegend, und ler am Bezugszeichen 1216-2 den zuletzt gemessenen Stromfehler.ler (t-1) at reference number 1216-1 denotes the measured current error two switching cycles ago, and ler at reference number 1216-2 the last measured current error.

Der gemessene (auch eingelesene) Stromwert 1214 wird in die Steuerung 150, beispielsweise einen DSP oder Mikrokontroller eingespeist zur Bestimmung derThe measured (also read) current value 1214 is fed into the controller 150, for example a DSP or microcontroller, to determine the

Zeitdauer tor der Abmagnetisierungsphase und/oder der Periodendauer Tperiode.Duration tor of the demagnetization phase and/or the period duration Tperiod.

Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Steuerung derFig. 13 shows an embodiment of a method for controlling the

Halbleiterschalter 112; 114 der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100 der Fig. 7A und 7B während einer Aufmagnetisierungsphase und einersemiconductor switch 112; 114 of the buck converter circuit arrangement 100 of FIGS. 7A and 7B during a magnetization phase and a

Abmagnetisierungsphase einer Induktivität 104.Demagnetization phase of an inductor 104.

Das Verfahren kann von der Steuereinheit 150, beispielsweise umfassend einenThe method can be controlled by the control unit 150, for example comprising a

DSP und/oder Mikrokontroller, ausgeführt werden. Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren als Regelstruktur bezeichnet werden.DSP and/or microcontroller. Alternatively or in addition, the method can be referred to as a rule structure.

Mit Hilfe der Steuereinheit 150, beispielsweise eines DSPs, wird aus denWith the help of the control unit 150, for example a DSP, from the

Informationen zur Eingangsspannung (Vin) 1302 und Ausgangsspannung (Vout) 1304, die an Bezugszeichen 1312 mit einer Referenzausgangsspannung (Vout_rer) 1306 verglichen wird, und eines (beispielsweise Proportional-Integral- )Reglers 1318, der die Zeitdauer ton der Aufmagnetisierungsphase stellt oder bestimmt, eine Periode Tperiode VOrberechnet (beispielsweise am Bezugszeichen 1316 und/oder gemäß Formel (2) addiert mit ton), mit welcher der Strom IL durch die Induktivität 104 die untere Stromschwelle 1218 erreichen müsste.Information on the input voltage (Vin) 1302 and output voltage (Vout) 1304, which is compared at reference number 1312 with a reference output voltage (Vout_rer) 1306, and a (e.g. proportional-integral) controller 1318, which sets or determines the duration ton of the magnetization phase, a period Tperiod VOrcalculated (for example at reference number 1316 and/or according to formula (2) added to ton), with which the current IL through the inductance 104 would have to reach the lower current threshold 1218.

Nach Beenden der Periode sind beide Halbleiterschalter 112 und 114 aus, und kurze Zeit später wird der erste Halbleiterschalter (S1) 112 wieder eingeschaltet.After the period has ended, both semiconductor switches 112 and 114 are off, and a short time later the first semiconductor switch (S1) 112 is switched on again.

Der Messwiderstand 110-2 (auch: Shunt R1) ist stromführend, und direkt nach dem Schalten des ersten Halbleiterschalters (S1) 112 wird der Stromwert 1214 gemessen. Weicht der gemessene Stromwert 1214 am Referenzzeichen 1314 vom Referenzstromwert 1218 ab, so stellt ein Stromregler (auch: ,lbux-Regler”The measuring resistor 110-2 (also: shunt R1) is current-carrying, and the current value 1214 is measured directly after the switching of the first semiconductor switch (S1) 112. If the measured current value 1214 at the reference sign 1314 deviates from the reference current value 1218, a current controller (also: "lbux controller"

oder kurz „Ip Regler“) 1320 eine Abweichung toftset ein, die bei Bezugszeichen 1322 auf die bisher berechnete Periode addiert wird. Die Zeitdauer T periode eineror “Ip controller” for short) 1320 enters a deviation toftset, which is added to the previously calculated period at reference number 1322. The time period T period one

Periode bei Bezugszeichen 1322 und die Zeitdauer ton derperiod at reference numeral 1322 and the duration ton der

Aufmagnetisierungsphase bei Bezugszeichen 1324 werden bei Bezugszeichen 1326 einer Pulswellenmodulation (Englisch: „pulse width modulation“, kurz:Magnetization phase at reference number 1324 are at reference number 1326 of a pulse wave modulation (English: "pulse width modulation", short:

PWM) zugeführt, welche die Halbleiterschalter (beispielsweise 112 und 114 imPWM) supplied, which the semiconductor switches (e.g. 112 and 114 im

Ausführungsbeispiel der Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung der Fig. 7A und 7B), insbesondere hochfrequent, steuert.Embodiment of the step-down converter circuit arrangement of FIGS. 7A and 7B), in particular at high frequency, controls.

So nähert sich der Stromwert 1214 im Messzeitpunkt der nächsten Periode (auch: im nächsten Puls) dem Referenzstromwert 1218 an. Der Stromregler 1320 gleicht den Strom 1214 im Messpunkt dem Referenzstrom 1218 an. AlsThe current value 1214 approaches the reference current value 1218 at the measurement time of the next period (also: in the next pulse). The current controller 1320 adjusts the current 1214 in the measuring point to the reference current 1218. As

Referenzstromwert 1218 wird beispielsweise gemäß Fig. 12 der untereReference current value 1218 becomes the lower one according to FIG. 12, for example

Grenzwert des (beispielsweise dreieckférmigen) Drosselstromes IL 1210; 1212 verwendet.limit value of the (e.g. triangular) inductor current IL 1210; 1212 used.

Der vorstehende beschriebene Zeitpunkt der Messung des Stromwerts 1214 ist lediglich beispielhaft. Das Verfahren kann an jedem anderen Punkt einerThe timing of the measurement of the current value 1214 described above is merely an example. The procedure can be used at any other point

Stromflanke, beispielsweise der Stromflanke 1210, ausgeführt werden, indem eine Bestimmung des Referenzstromwerts 1218 angepasst wird.current edge, for example current edge 1210, by adjusting a determination of reference current value 1218.

Mittels einer anderen Wahl des Referenzstromwerts kann beispielsweise einBy means of a different choice of reference current value, for example

Durchschnittsstrom (Englisch: „Average Current“) geregelt werden.Average current can be regulated.

Beispielsweise kann die Tiefsetzer-Schaltungsanordnung 100 bei einemFor example, the buck converter circuitry 100 in a

Durchschnittsstrom als Referenzstrom im nicht-lückenden Betrieb (CCM) betrieben werden.average current as a reference current in continuous operation (CCM).

Alternativ oder ergänzend kann, beispielsweise unter Einsatz einesAlternatively or additionally, for example using a

Stromwandlers und/oder durch Umlegen des Bezugspotenzials, beispielsweise der am Knotenpunkt 128 in Fig. 7A und 7B gezeigten Erdung, eineCurrent transformer and / or by flipping the reference potential, for example, the ground shown at node 128 in Fig. 7A and 7B, a

Strommessung durch den zweiten Halbleiterschalter (Sz) 114 verwendet werden, beispielsweise als Eingangswert 1214 im Verfahren der Fig. 13.Current measurement by the second semiconductor switch (Sz) 114 can be used, for example as input value 1214 in the method of Fig. 13.

Beispielsweise kann an dem Messwiderstand 110-1 (auch Shunt R3) der (beispielsweise dreieckförmige) Strom 1210; 1212 durch die Induktivität 104 gemessen werden. Durch eine dauerhafte Stromführung, insbesondere sowohl in der Aufmagnetisierungsphase als auch der Abmagnetisierungsphase in Fig. 7A bzw. 7B, können Verwendung des Messwiderstands 110-1 höhere Verluste eintreten als bei der Verwendung des Messwiderstands 110-2, der nur in derFor example, the (e.g. triangular) current 1210; 1212 can be measured by the inductance 104. Due to a permanent current flow, in particular both in the magnetization phase and the demagnetization phase in Fig. 7A and 7B, the use of the measuring resistor 110-1 can result in higher losses than when using the measuring resistor 110-2, which is only in the

Aufmagnetisierungsphase der Fig. 7A stromführend ist.magnetization phase of FIG. 7A is live.

Fig. 8A bis 8D zeigen eine Verallgemeinerung der Tiefsetzsteller-Schaltung 100 für eine Wechselstromquelle, die auch als „Buck-Converter als Bridgeless PFC8A through 8D show a generalization of the buck converter circuit 100 for an AC power source, also known as a buck converter as a bridgeless PFC

Topologie“ bezeichnet werden kann.Topology” can be designated.

In der in Fig. 8A und 8B gezeigten positiven Halbwelle können entsprechend derIn the positive half-wave shown in FIGS. 8A and 8B, according to the

Tiefsetzsteller-Schaltung 100 der Fig. 7A und 7B Stromwerte wahlweise über den Messwiderstand 110-2 während der Aufmagnetisierungsphase 140 oder durch den Messwiderstand 110-1 während der ganzen Periode gemessen werden. Alternativ oder ergänzend können ein oder mehrere Stromwerte während der Abmagnetisierungsphase 142 an einem Messwiderstand 110-3 imStep-down converter circuit 100 of FIGS. 7A and 7B current values can be measured either via the measuring resistor 110-2 during the magnetization phase 140 or through the measuring resistor 110-1 during the entire period. Alternatively or additionally, one or more current values during the demagnetization phase 142 at a measuring resistor 110-3 im

Strompfad des zweiten Halbleiterschalters (S2) 114, oder über (nicht gezeigte)Current path of the second semiconductor switch (S2) 114, or via (not shown)

Stromwandler in den Strompfaden des ersten Halbleiterschalters (S1) 112 und/oder des zweiten Halbleiterschalters (S2) 114, gemessen werden.Current transformers in the current paths of the first semiconductor switch (S1) 112 and/or the second semiconductor switch (S2) 114 are measured.

Die Halbleiterschalter (Ss) 116 und (S4) 118 in Fig. 8A bis 8D dienen alsThe semiconductor switches (Ss) 116 and (S4) 118 in Figs. 8A to 8D serve as

Polwender und werden je nach Polarität der Eingangsspannung im Wechsel voneinander eingeschaltet.Pole changers and are switched on alternately depending on the polarity of the input voltage.

Bei positiver Eingangsspannung wird der vierte Halbleiterschalter (Sa) 118 eingeschaltet, und die Regelung und Funktionalität der Halbleiterschalter (S1) 112 und (S2) 114 verhält sich wie für die positive Gleichstromquelle beschrieben.With a positive input voltage, the fourth semiconductor switch (Sa) 118 is switched on and the regulation and functionality of the semiconductor switches (S1) 112 and (S2) 114 behaves as described for the positive DC source.

Bei negativer Eingangsspannung wird der vierte Halbleiterschalter (Sa) 118 ausgeschaltet, und der dritte Halbleiterschalter (Siz) 116 ist eingeschaltet. Nun wird der zweite Halbleiterschalter (S2) 114 eingeschaltet, um die Induktivität 114 bei Bezugszeichen 144 aufmagnetisieren zu können, und der Halbleiterschalter (S1) 112 wird eingeschaltet für die Abmagnetisierungsphase 146.With a negative input voltage, the fourth semiconductor switch (Sa) 118 is turned off and the third semiconductor switch (Siz) 116 is turned on. The second semiconductor switch (S2) 114 is now switched on in order to be able to magnetize the inductance 114 at reference number 144, and the semiconductor switch (S1) 112 is switched on for the demagnetization phase 146.

Die Stromrichtung durch den Messwiderstand 110-2 (auch: Shunt R1) ist bei negativer Eingangsspannung gegenüber der Stromrichtung bei positiverWith a negative input voltage, the current direction through the measuring resistor 110-2 (also: shunt R1) is more positive than the current direction with a negative input voltage

Eingangsspannung umgekehrt. Ein festgelegter Zeitpunkt der Messung muss sich in diesem Fall (beispielsweise im Vergleich zu einer positiveninput voltage reversed. In this case, a specified point in time of the measurement must be different (e.g. compared to a positive

Gleichstromquelle) nicht ändern. Der Strom, der durch den Messwiderstand 110- 2 (auch: Shunt R1) gemessen wird, zeigt den Strom durch die Induktivität während der Aufmagnetisierungsphase 140 der positiven Halbwelle in Fig. 8A und/oder der Aufmagnetisierungsphase 144 der negativen Halbwelle in Fig. 8C.DC source) do not change. The current measured by the measuring resistor 110-2 (also: shunt R1) shows the current through the inductance during the magnetization phase 140 of the positive half-cycle in FIG. 8A and/or the magnetization phase 144 of the negative half-cycle in FIG. 8C.

Ein Bezugspotenzial (Englisch: „ground“, kurz: GND) kann in der Tiefsetzsteller-A reference potential (English: "ground", short: GND) can be used in the buck converter

Schaltungsanordnung 100 der Fig. 8A bis 8D auf den negativen Kontakt zurCircuit arrangement 100 of FIGS. 8A to 8D to the negative contact

Versorgungsspannung gelegt werden, was beispielsweise den Neutralleiter beschreiben kann.Supply voltage are placed, which can describe, for example, the neutral conductor.

Um das üblicherweise stôrungsärmere Potenzial des Messwiderstands 110-1 (auch: Shunt R3) und der Kapazität 106 zu verwenden, kann auch dieIn order to use the usually lower-interference potential of the measuring resistor 110-1 (also: shunt R3) and the capacitance 106, the

Strominformation über den Messwiderstand 110-1 (auch: Shunt R3) herangezogen werden. Ein möglicher Nachteil der Strommessung über demCurrent information about the measuring resistor 110-1 (also: shunt R3) can be used. A possible downside of current measurement across the

Messwiderstand 110-1 ist, dass die vier Halbleiterschalter (S1, S2, Ss und Sa) 112, 114, 116 und 118 alle potenzialgetrennt angesteuert werden müssen.Measuring resistor 110-1 is that the four semiconductor switches (S1, S2, Ss and Sa) 112, 114, 116 and 118 must all be driven in an electrically isolated manner.

Daher ist der Schaltungsaufwand bei dem dargestellten Bezugspotenzial nahe dem Messwiderstand 110-3 (auch: Shunt R4) geringer.The circuit complexity is therefore lower for the reference potential shown near the measuring resistor 110-3 (also: shunt R4).

Im Falle einer Nutzung der Strominformation des Messwiderstands 110-3 (auchIf the current information of the measuring resistor 110-3 (also

Shunt R4) ist der Zeitpunkt der Messung von der Polarität abhängig. Der zweiteshunt R4), the time of measurement depends on the polarity. The second

Halbleiterschalter (Sz) 114 führt bei positiver Eingangsspannung denSemiconductor switch (Sz) 114 leads to the positive input voltage

Abmagnetisierungsstrom 142 und bei negativer Eingangsspannung denDemagnetizing current 142 and with a negative input voltage

Aufmagnetisierungsstrom 144. Die Stromrichtung durch den Messwiderstand 110-3 (auch: Shunt R4) ist von der Polarität der Versorgungsspannung unabhängig.Magnetization current 144. The current direction through the measuring resistor 110-3 (also: shunt R4) is independent of the polarity of the supply voltage.

Das Verfahren zur Steuerung der Halbleiterschalter einer Schaltungsanordnung während einer Aufmagnetisierungsphase und einer Abmagnetisierungsphase einer Induktivität 104 kann für weitere Schaltungsanordnungen, beispielsweise den Hochtiefsetzsteller- und Sperrwandler-Schaltungsanordnungen 200 bzw. 300 der Fig. 9A bis 9H, Fig. 10A und 10B sowie Fig. 11A und 11B, eingesetzt werden.The method for controlling the semiconductor switches of a circuit arrangement during a magnetization phase and a demagnetization phase of an inductance 104 can be used for other circuit arrangements, for example the step-up converter and flyback converter circuit arrangements 200 or 300 of FIGS. 9A to 9H, FIGS. 10A and 10B and FIG. 11A and 11B.

Für jede Schaltungsanordnung 100; 200; 200 kann mittels des Verfahrens eine veränderbare Zeitdauer, beispielsweise tor der Abmagnetisierungsphase, angepasst (auch: korrigiert) werden. Das Verfahren eignet sich insbesondere furFor each circuit arrangement 100; 200; 200, a changeable period of time, for example tor of the demagnetization phase, can be adjusted (also: corrected) by means of the method. The method is particularly suitable for

Schaltungsanordnungen (auch: Topologien) 100; 200; 300, die quasiresonant geschaltet werden kénnen. Das Verfahren kann beispielsweise beicircuit arrangements (also: topologies) 100; 200; 300, which can be switched quasi-resonantly. The method can, for example,

Sperrwandler-Schaltungsanordnungen 300, insbesondere mit Polrichter (beispielsweise einem Gleichrichter oder Synchrongleichrichter), beiFlyback converter circuit arrangements 300, in particular with a pole rectifier (for example a rectifier or synchronous rectifier) at

Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnungen 200 mit einem zweitenStep-up converter circuitry 200 with a second

Halbleiterschalter (S2) 114 statt einer Diode, bei Tiefsetzsteller-Semiconductor switch (S2) 114 instead of a diode, with step-down converter

Schaltungsanordnungen 100 wie hier beschrieben und bei Hochsetzsteller-Circuit arrangements 100 as described here and in boost converter

Schaltungsanordnungen (Englisch: „Boost Converter“ oder ,Step-up Converter“) eingesetzt werden.Circuit arrangements (English: "Boost Converter" or "Step-up Converter") are used.

Die Regelung der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200 alsThe control of the step-up converter circuitry 200 as

Hochsetzsteller-Schaltungsanordnung mit Gleichstromquelle und/oderBoost converter circuit arrangement with direct current source and/or

Wechselstromquelle kann auch auf die Schaltbilder der deutschenAlternating current source can also refer to the circuit diagrams of the German

Patentanmeldungen 102020117180.3 ,Aufwértswandler für einePatent applications 102020117180.3, boost converter for a

Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers sowie Stromversorgung undPower supply of an electrical consumer and power supply and

Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einerMethod for step-up conversion of the input voltage in a

Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers”, 10 2020 120 530.9 „Hochsetzsteller-Schaltungsanordnung, Stromversorgung und Verfahren zurPower supply of an electrical consumer”, 10 2020 120 530.9 “Boost converter circuit arrangement, power supply and method for

Auswärtswandlung einer Eingangsspannung” und 102020126471.2 ,Hochsetzsteller-Schaltungsanordnung, Stromversorgung und Verfahren zurStep-up conversion of an input voltage” and 102020126471.2, Boost converter circuit arrangement, power supply and method for

Auswärtswandlung einer Eingangsspannung” angewendet werden.Step-Out of an Input Voltage” can be applied.

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Wie anhand vorstehender Ausführungsbeispiele ersichtlich, kann durch die erfindungsgemafen Schalteranordnungen 100; 200 und 300 ein verlustarmesAs can be seen from the above exemplary embodiments, the switch arrangements according to the invention 100; 200 and 300 a low-loss

Schalten der Halbleiterschalter bei einem stabilen, beispielsweise negativen,Switching the semiconductor switches at a stable, for example negative,

Stromanteil erreicht werden. Insbesondere kann eine Zeitdauer einershare of electricity can be achieved. In particular, a period of time

Aufmagnetisierungsphase festgelegt sein und eine Zeitdauer einerBe fixed magnetization phase and a period of time

Abmagnetisierungsphase in Abhängigkeit von dem, beispielsweise negativen,Demagnetization phase as a function of the, for example negative,

Stromanteil veränderbar sein. Insbesondere kann der, beispielsweise negative,Current share can be changed. In particular, the, for example negative,

Stromanteil über einem Messwiderstand zu einem oder wenigen vorbestimmtenShare of current across a measuring resistor to one or a few predetermined

Zeitpunkten während einer Periode umfassend eine Auf- undPoints in time during a period comprising an up and

Abmagnetisierungsphase gemessen werden.demagnetization phase are measured.

Obwohl die Erfindung in Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist für Fachkundige ersichtlich, dass verschiedeneAlthough the invention has been described in terms of exemplary embodiments, those skilled in the art will appreciate that various

Änderungen vorgenommen werden können und Aquivalente als Ersatz verwendet werden können. Ferner können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehre der Erfindung anzupassen. Folglich ist die Erfindung nicht auf die offenbartenModifications can be made and equivalents can be used as substitutes. Furthermore, many modifications can be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention. Consequently, the invention is not limited to that disclosed

Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Ausführungsbeispiele, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen.exemplary embodiments, but includes all exemplary embodiments that fall within the scope of the appended claims.

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BezugszeichenlisteReference List

Herkômmiliche Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 10Conventional Buck Converter Circuitry 10

Diode 12diode 12

Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 100Step-down converter circuit arrangement 100

Erster Pol der Stromquelle 102-1First pole of current source 102-1

Zweiter Pol der Stromquelle 102-2Second pole of current source 102-2

Induktivitat 104Inductor 104

Kapazitat 106Capacity 106

Last / elektrischer Verbraucher 108Load / electrical consumer 108

Strommessstelle, optional Messwiderstand oder Shunt 110-1; 110-2; 110-3current measuring point, optional measuring resistor or shunt 110-1; 110-2; 110-3

Erster Halbleiterschalter (S1) 112First semiconductor switch (S1) 112

Zweiter Halbleiterschalter (Sz) 114Second semiconductor switch (Sz) 114

Dritter Halbleiterschalter (Ss) 116Third semiconductor switch (Ss) 116

Vierter Halbleiterschalter (Sa) 118Fourth semiconductor switch (Sa) 118

Erster Knotenpunkt 122First node 122

Zweiter Knotenpunkt 124Second node 124

Dritter Knotenpunkt 126Third node 126

Vierter Knotenpunkt 128Fourth node 128

Fünfter Knotenpunkt 130Fifth node 130

Sechster Knotenpunkt 132Sixth Node 132

Strompfad, positive Halbwelle, Aufmagnetisierungsphase 140Current path, positive half-wave, magnetization phase 140

Strompfad, positive Halbwelle, Abmagnetisierungsphase 142Current path, positive half-wave, demagnetization phase 142

Strompfad, negative Halbwelle, Aufmagnetisierungsphase 144Current path, negative half-wave, magnetization phase 144

Strompfad, negative Halbwelle, Abmagnetisierungsphase 146Current path, negative half-wave, demagnetization phase 146

Steuereinheit 150control unit 150

Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung 200Step-up converter circuit arrangement 200

Fünfter Halbleiterschalter (Ss) 202Fifth semiconductor switch (Ss) 202

Sechster Halbleiterschalter (Se) 204Sixth semiconductor switch (Se) 204

Sperrwandler-Schaltungsanordnung 300Flyback circuit arrangement 300

Zweite Induktivität 302Second inductance 302

Dritte Induktivität 304Third inductor 304

Festgelegte Zeitdauer ton der Aufmagnetisierungsphase 1202Fixed duration ton of the magnetization phase 1202

Veränderbare Zeitdauer tor der Abmagn.-phase 1204-1; 1204-2; 1204-3variable duration gate of the depletion phase 1204-1; 1204-2; 1204-3

Periodendauer T periode 1206-1; 1206-2; 1206-3period T period 1206-1; 1206-2; 1206-3

Änderung tortset VON torr, Tperiode 1208Change tortset FROM torr, Tperiod 1208

Strom durch ersten Halbleiterschalter (S1) 1210Current through first semiconductor switch (S1) 1210

Strom durch zweiten Halbleiterschalter (Sz) 1212Current through second semiconductor switch (Sz) 1212

Gemessener unterer Stromwert 1214Measured lower current value 1214

Abweichung des unteren Stromwerts vom Referenzstromwert 1216-1; 1216-2Deviation of the lower current value from the reference current value 1216-1; 1216-2

Referenzstromwert 1218Reference current value 1218

Eingangsspannung (Vin) 1302Input voltage (Vin) 1302

Ausgangsspannung (Vout) 1304Output voltage (Vout) 1304

Referenzausgangsspannung (Vout ref) 1306Reference output voltage (Vout ref) 1306

Vergleich der Spannungswerte 1312Comparison of voltage values 1312

Vergleich der Stromwerte 1314Comparison of current values 1314

Gleichung 1316Equation 1316

Proportional-Integral-Regler (PIl-Regler) 1318Proportional integral controller (PIl controller) 1318

Stromregler 1320Current regulator 1320

Timer (bzw. Zeitgeber) der Periode 1322Timer (or timer) of the period 1322

Timer (bzw. Zeitgeber) der Aufmagnetisierungsphase 1324Timer (or timer) of the magnetization phase 1324

PWM-Ausgabe 1326PWM output 1326

Claims (16)

Patentansprüchepatent claims 1. Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (100) zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers (108), umfassend: eine zwischen einem ersten Knotenpunkt (122) und einem zweiten Knotenpunkt (124) geschaltete Induktivität (104); eine zwischen dem zweiten Knotenpunkt (124) und einem dritten Knotenpunkt (126) geschaltete Kapazität (106); einen zwischen dem zweiten Knotenpunkt (124) und dem dritten Knotenpunkt (126) parallel zur Kapazität (106) geschalteten Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers (108); eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Tiefsetzsteller- Schaltungsanordnung (100) speisenden Stromquelle (102), wobei die Eingangseinheit einen ersten Pol (102-1), der zumindest in einer positiven Halbwelle als Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol (102-2), der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist; einen ersten Halbleiterschalter (112), der dazu angeordnet ist, den ersten Pol (102-1) mit dem ersten Knotenpunkt (122) wahlweise leitend zu verbinden; einen zweiten Halbleiterschalter (114), der dazu angeordnet ist, den ersten Knotenpunkt (122) und den dritten Knotenpunkt (126) über einen vierten Knotenpunkt (128) wahlweise leitend zu verbinden; mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3), die in einem den ersten Knotenpunkt (122), den zweiten Knotenpunkt (124) und den dritten Knotenpunkt (126) umfassenden Strompfad hinter dem dritten Knotenpunkt (126) angeordnet ist; und eine Steuereinheit (150), die dazu ausgebildet ist, den ersten Halbleiterschalter (112) während einer festgelegten Zeitdauer, ton, einer Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer, tor, einer1. Step-down converter circuit arrangement (100) for the power supply of an electrical load (108), comprising: an inductance (104) connected between a first node (122) and a second node (124); a capacitance (106) connected between the second node (124) and a third node (126); a DC voltage output connected in parallel with the capacitance (106) between the second node (124) and the third node (126) for connecting the load (108); an input unit for connecting a current source (102) feeding the buck converter circuit arrangement (100), the input unit having a first pole (102-1) which acts as a positive pole at least in a positive half-wave, and a second pole (102-2), which acts as a negative pole at least in the positive half-wave; a first semiconductor switch (112) arranged to selectively conductively connect the first pole (102-1) to the first node (122); a second semiconductor switch (114) arranged to selectively conductively connect the first node (122) and the third node (126) through a fourth node (128); at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) which is arranged downstream of the third node (126) in a current path comprising the first node (122), the second node (124) and the third node (126). is; and a control unit (150) which is designed to conduct the first semiconductor switch (112) during a fixed period of time, ton, a magnetization phase of the inductance (104) at least in the positive half-cycle and during a variable period of time, tor, one Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und den zweiten Halbleiterschalter (114) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten; wobei die festgelegte Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem vorgegebenem maximalem Strom durch die Induktivität (104) festgelegt ist; und wobei die veränderbare Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem Vergleich eines vorgegebenen minimalen Stroms durch die Induktivität (104) und eines über der mindestens einen Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) messbaren Stroms veränderbar ist.to switch the demagnetization phase of the inductance (104) non-conductive at least in the positive half-wave, and to switch the second semiconductor switch (114) non-conductive during the specified time period, ton, the magnetization phase of the inductance (104) at least in the positive half-wave and during the variable Duration, tor, of the demagnetization phase of the inductor (104) to switch it on at least in the positive half-wave; wherein the specified length of time, ton, of the magnetization phase of the inductor (104) is specified as a function of a predetermined maximum current through the inductor (104); and wherein the changeable duration, tor, of the demagnetization phase of the inductor (104) depends on a comparison of a predetermined minimum current through the inductor (104) and a current across the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) measurable current is changeable. 2. Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 1, wobei die die Eingangseinheit speisende Stromquelle (102) eine Wechselstromquelle umfasst, wobei der erste Pol (102-1) in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol (102-2) in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt; wobei die Tiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (100) ferner einen dritten Halbleiterschalter (116), der den vierten Knotenpunkt (128) über einen fünften Knotenpunkt (130) mit dem ersten Pol (102-1) wahlweise leitend verbindet, und einen vierten Halbleiterschalter (118), der den vierten Knotenpunkt (128) über den fünften Knotenpunkt (130) mit dem zweiten Pol (102-2) wahlweise leitend verbindet, umfasst; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der positiven Halbwelle den dritten Halbleiterschalter (116) nicht-leitend und den vierten Halbleiterschalter (118) leitend zu schalten;2. Step-down converter circuit arrangement (100) according to claim 1, wherein the current source (102) feeding the input unit comprises an alternating current source, the first pole (102-1) acting as a negative pole in a negative half-cycle, the second pole (102-2 ) acts as a positive pole in the negative half-wave; wherein the step-down converter circuit arrangement (100) also has a third semiconductor switch (116) which selectively conductively connects the fourth node (128) to the first pole (102-1) via a fifth node (130), and a fourth semiconductor switch (118) selectively conductively connecting the fourth node (128) to the second pole (102-2) via the fifth node (130); wherein the control unit (150) is designed to switch the third semiconductor switch (116) non-conductive and the fourth semiconductor switch (118) conductive during the positive half-wave; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der negativen Halbwelle den dritten Halbleiterschalter (116) leitend und den vierten Halbleiterschalter (118) nicht-leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) leitend zu schalten; und wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der veranderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) nicht-leitend zu schalten.wherein the control unit (150) is designed to switch the third semiconductor switch (116) conductive and the fourth semiconductor switch (118) non-conductive during the negative half-wave; wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) non-conductive and the second semiconductor switch (114) conductive during the specified period of time, ton, of the magnetization phase in the negative half-wave; and wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) conductive and the second semiconductor switch (114) non-conductive during the variable time duration, tor, of the demagnetization phase in the negative half-wave. 3. Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (200) zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, umfassend: eine zwischen einem ersten Knotenpunkt (122) und einem zweiten Knotenpunkt (124) geschaltete Induktivität (104); eine zwischen einem dritten Knotenpunkt (126) und einem vierten Knotenpunkt (128) geschaltete Kapazität; einen zwischen dem dritten Knotenpunkt (126) und dem vierten Knotenpunkt (128) parallel zur Kapazität (106) geschalteten Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers (108); eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Hochtiefsetzsteller- Schaltungsanordnung (200) speisenden Stromquelle (102), wobei die Eingangseinheit einen ersten Pol (102-1), der zumindest in einer positiven Halbwelle als Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol (102-2), der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist; einen ersten Halbleiterschalter (112), der dazu angeordnet ist, den ersten Pol (102-1) mit dem ersten Knotenpunkt (122) wahlweise leitend zu verbinden; einen zweiten Halbleiterschalter (114), der dazu angeordnet ist, den ersten Knotenpunkt (122) und den vierten Knotenpunkt (128) über einen fünften Knotenpunkt (130) und einen sechsten Knotenpunkt (132) wahlweise leitend zu verbinden;3. Step-up converter circuit arrangement (200) for the power supply of an electrical load, comprising: an inductance (104) connected between a first node (122) and a second node (124); a capacitance connected between a third node (126) and a fourth node (128); a DC voltage output connected in parallel with the capacitance (106) between the third node (126) and the fourth node (128) for connecting the load (108); an input unit for connecting a current source (102) feeding the step-up converter circuit arrangement (200), the input unit having a first pole (102-1) which acts as a positive pole at least in a positive half-wave, and a second pole (102-2), which acts as a negative pole at least in the positive half-wave; a first semiconductor switch (112) arranged to selectively conductively connect the first pole (102-1) to the first node (122); a second semiconductor switch (114) arranged to selectively conductively connect the first node (122) and the fourth node (128) through a fifth node (130) and a sixth node (132); einen dritten Halbleiterschalter (116), der dazu angeordnet ist, den zweiten Knotenpunkt (124) und den dritten Knotenpunkt (126) wahlweise leitend zu verbinden; einen vierten Halbleiterschalter (118), der dazu angeordnet ist, den zweiten Knotenpunkt (124) und den fünften Knotenpunkt (130) wahlweise leitend zu verbinden; mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2), die in einem den vierten Knotenpunkt (128) und den fünften Knotenpunkt (130) umfassend Strompfad und/oder den vierten Halbleiterschalter (118) und den fünften Knotenpunkt (130) umfassenden Strompfad angeordnet ist; und eine Steuereinheit (150), die dazu ausgebildet ist, in einer Funktion als Tiefsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (200) den ersten Halbleiterschalter (112) während einer festgelegten Zeitdauer, ton, einer Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer, to, einer Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, in der Funktion als Tiefsetzsteller den zweiten Halbleiterschalter (114) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten, in der Funktion als Tiefsetzsteller den dritten Halbleiterschalter (116) leitend zu schalten und den vierten Halbleiterschalter (118) nicht-leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) in einer Funktion als Hochsetzsteller der Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (200) ferner dazu ausgebildet ist, zumindest in einer positiven Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) nicht-leitend zu schalten, wobei die Steuereinheit (150) in der Funktion als Hochsetzsteller ferner dazu ausgebildet ist, den vierten Halbleiterschalter (118) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Aomagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und in der Funktion als Hochsetzsteller den dritten Halbleiterschalter (116) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, torr, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten: wobei die festgelegte Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem vorgegebenem maximalem Strom durch die Induktivität (104) festgelegt ist; und wobei die veränderbare Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem Vergleich eines vorgegebenen minimalen Stroms durch die Induktivität (104) und eines über der mindestens einen Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) messbaren Stroms veränderbar ist.a third semiconductor switch (116) arranged to selectively conductively connect the second node (124) and the third node (126); a fourth semiconductor switch (118) arranged to selectively conductively connect the second node (124) and the fifth node (130); at least one current measuring point (110-1; 110-2), which is arranged in a current path comprising the fourth node (128) and the fifth node (130) and/or the fourth semiconductor switch (118) and the fifth node (130). is; and a control unit (150) which is designed to conduct the first semiconductor switch (112) during a specified period of time, ton, a magnetization phase of the inductor (104) at least in the positive half-wave in a function as a buck converter of the boost-buck converter circuit arrangement (200). and during a variable period of time, to, of a demagnetization phase of the inductor (104), at least in the positive half-wave, to switch the second semiconductor switch (114) non-conductive during the specified period of time, ton, of the magnetization phase of the inductor (104 ) non-conductive at least in the positive half-wave and conductive during the variable period of time tor, the demagnetization phase of the inductor (104) at least in the positive half-wave, to switch the third semiconductor switch (116) conductive in the function as step-down converter and the fourth switching semiconductor switches (118) non-conductive; wherein the control unit (150) in a function as step-up converter of the step-up converter circuit arrangement (200) is also designed to switch the first semiconductor switch (112) conductive and the second semiconductor switch (114) non-conductive at least in a positive half-wave, the Control unit (150) in its function as a step-up converter is also designed to conduct the fourth semiconductor switch (118) during the specified period of time, ton, the magnetization phase of the inductance (104) at least in the positive half-wave and during the variable period of time, tor, of the demagnetization phase of the inductance (104) non-conductive at least in the positive half-wave, and in the function as step-up converter the third semiconductor switch (116) during the defined period of time, ton, the magnetization phase of the inductance (104) non-conductive at least in the positive half-wave and during the variable period of time, torr, of the demagnetization phase of the inductance (104) to switch it on at least in the positive half-wave: the specified period of time, ton, of the magnetization phase of the inductance (104) depending on a predetermined maximum current through the inductance (104 ) is fixed; and wherein the changeable duration, tor, of the demagnetization phase of the inductor (104) depends on a comparison of a predetermined minimum current through the inductor (104) and a current across the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) measurable current is changeable. 4. Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (200) nach Anspruch 3, wobei die die Eingangseinheit speisende Stromquelle (102) eine Wechselstromquelle umfasst, wobei der erste Pol (102-1) in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol (102-2) in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt: wobei die Hochtiefsetzsteller-Schaltungsanordnung (200) ferner einen fünften Halbleiterschalter (202), der den sechsten Knotenpunkt (132) mit dem ersten Pol (102-1) wahlweise leitend verbindet, und einen sechsten Halbleiterschalter (204), der den sechsten Knotenpunkt (132) mit dem zweiten Pol (102-2) wahlweise leitend verbindet, umfasst; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der positiven Halbwelle den fünften Halbleiterschalter (202) nicht-leitend und den sechsten Halbleiterschalter (204) leitend zu schalten;4. Step-up converter circuit arrangement (200) according to claim 3, wherein the current source (102) feeding the input unit comprises an alternating current source, the first pole (102-1) acting as a negative pole in a negative half cycle, the second pole (102-2 ) acts as a positive pole in the negative half-wave: the step-up converter circuit arrangement (200) also having a fifth semiconductor switch (202) which selectively conductively connects the sixth node (132) to the first pole (102-1), and a sixth semiconductor switch ( 204) selectively conductively connecting the sixth node (132) to the second pole (102-2); wherein the control unit (150) is designed to switch the fifth semiconductor switch (202) non-conductive and the sixth semiconductor switch (204) conductive during the positive half-wave; 44 / 51 LU501057 wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, während der negativen Halbwelle den fünften Halbleiterschalter (202) leitend und den sechsten Halbleiterschalter (204) nicht-leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, in der Funktion als Tiefsetzsteller während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, in der Funktion als Tiefsetzsteller während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) nicht-leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, in der Funktion als Hochsetzsteller während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) leitend zu schalten; und wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, in der Funktion als Hochsetzsteller in der negativen Halbwelle den ersten Halbleiterschalter (112) nicht-leitend und den zweiten Halbleiterschalter (114) leitend zu schalten.44 / 51 LU501057 wherein the control unit (150) is designed to switch the fifth semiconductor switch (202) conductive and the sixth semiconductor switch (204) non-conductive during the negative half-wave; wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) non-conductive and the second semiconductor switch (114) conductive during the defined period of time, ton, of the magnetization phase in the negative half-wave in the function as step-down converter; wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) conductive and the second semiconductor switch (114) non-conductive during the variable time duration, tor, of the demagnetization phase in the negative half-wave in the function as step-down converter; wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) non-conductive and the second semiconductor switch (114) conductive during the defined period of time, ton, of the magnetization phase in the negative half-wave in the function as step-up converter; and wherein the control unit (150) is designed to switch the first semiconductor switch (112) non-conductive and the second semiconductor switch (114) conductive in the function as step-up converter in the negative half-wave. 5. Sperrwandler-Schaltungsanordnung (300) zur Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, umfassend: eine erste Induktivität (104) und eine zweite Induktivität (302), wobei die erste Induktivität (104) und die zweite Induktivität (302) induktiv gekoppelt sind, wobei die erste Induktivität (104) und die zweite Induktivität (302) galvanisch getrennt sind, und wobei die zweite Induktivität (302) an einen ersten Knotenpunkt (112) angeschlossen ist; eine zwischen dem ersten Knotenpunkt (122) und einem zweiten Knotenpunkt (124) geschaltete Kapazität (106);5. flyback converter circuit arrangement (300) for the power supply of an electrical load, comprising: a first inductor (104) and a second inductor (302), wherein the first inductor (104) and the second inductor (302) are inductively coupled, wherein the first inductance (104) and the second inductance (302) are galvanically isolated, and wherein the second inductance (302) is connected to a first node (112); a capacitance (106) connected between the first node (122) and a second node (124); einen zwischen dem ersten Knotenpunkt (122) und dem zweiten Knotenpunkt (124) parallel zur Kapazität (106) geschalteten Gleichspannungsausgang zum Anschluss des Verbrauchers (108); eine Eingangseinheit zum Anschluss einer die Sperrwandler-a DC voltage output connected in parallel with the capacitance (106) between the first node (122) and the second node (124) for connecting the consumer (108); an input unit for connecting a flyback converter Schaltungsanordnung (300) speisenden Stromquelle (102), wobei die Eingangseinheit einen ersten Pol (102-1), der zumindest in einer positiven Halbwelle als Pluspol wirkt, und einen zweiten Pol (102-2), der zumindest in der positiven Halbwelle als Minuspol wirkt, aufweist;The current source (102) feeding the circuit arrangement (300), the input unit having a first pole (102-1) which acts as a positive pole at least in a positive half-wave, and a second pole (102-2) which acts as a negative pole at least in the positive half-wave acts, has; einen ersten Halbleiterschalter (112), der dazu angeordnet ist, zumindest in der positiven Halbwelle die erste Induktivität (104) mit dem zweiten Pol (102-2) wahlweise leitend zu verbinden; einen zweiten Halbleiterschalter (114), der zwischen dem zweiten Knotenpunkt (124) und der zweiten Induktivität (302) dazu angeordnet ist, die zweite Induktivität (302) und die Kapazität (106) wahlweise leitend zu verbinden; mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2), der in einem den ersten Halbleiterschalter (112) und die Stromquelle (102) umfassenden Strompfad und/oder in einem den zweiten Knotenpunkt (124) und zweiten Halbleiterschalter (114) umfassenden Strompfad angeordnet ist; und eine Steuereinheit (150), die dazu ausgebildet ist, den ersten Halbleiterschalter (112) während einer festgelegten Zeitdauer, ton, einer Aufmagnetisierungsphase der ersten Induktivität (104) und der zweiten Induktivität (302) leitend und während einer veränderbaren Zeitdauer, tor, einer Abmagnetisierungsphase der ersten Induktivität (104) und der zweiten Induktivität (302) nicht-leitend zu schalten, und den zweiten Halbleiterschalter (114) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der ersten Induktivität (104) und der zweiten Induktivität (302) zumindest in der positiven Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der ersten Induktivität (104) und der zweiten Induktivität (302) zumindest in der positiven Halbwelle leitend zu schalten;a first semiconductor switch (112) which is arranged to selectively conductively connect the first inductance (104) to the second pole (102-2) at least in the positive half cycle; a second semiconductor switch (114) disposed between the second node (124) and the second inductance (302) for selectively conductively connecting the second inductance (302) and the capacitance (106); at least one current measuring point (110-1; 110-2), which is arranged in a current path comprising the first semiconductor switch (112) and the current source (102) and/or in a current path comprising the second node (124) and the second semiconductor switch (114). is; and a control unit (150) which is designed to conduct the first semiconductor switch (112) during a fixed period of time, ton, a magnetization phase of the first inductor (104) and the second inductor (302) and during a variable period of time, tor to switch the demagnetization phase of the first inductor (104) and the second inductor (302) non-conductive, and to switch the second semiconductor switch (114) during the specified period of time, ton, the magnetization phase of the first inductor (104) and the second inductor (302) at least to switch the first inductor (104) and the second inductor (302) to be conductive during the variable period of time tor, the demagnetization phase, at least in the positive half-cycle; 46 / 51 LU501057 wobei die festgelegte Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem vorgegebenem maximalem Strom durch die Induktivität (104) festgelegt ist; und wobei die veränderbare Zeitdauer, tor, der Aomagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem Vergleich eines vorgegebenen minimalen Stroms durch die Induktivität (104) und eines über der mindestens einen Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) messbaren Stroms veränderbar ist.46 / 51 LU501057 wherein the specified duration, ton, of the magnetization phase of the inductor (104) is specified as a function of a specified maximum current through the inductor (104); and wherein the changeable duration, tor, of the demagnetization phase of the inductor (104) depends on a comparison of a predetermined minimum current through the inductor (104) and a current across the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) measurable current is changeable. 6. Sperrwandler-Schaltungsanordnung (300) nach Anspruch 5, wobei die die Eingangseinheit speisende Stromquelle (102) eine Wechselstromquelle umfasst, wobei der erste Pol (102-1) in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol (102-2) in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt; wobei die Sperrwandler-Schaltungsanordnung (300) ferner einen dritten Halbleiterschalter (116), einen vierten Halbleiterschalter (118), einen fünften Halbleiterschalter (202) und einen sechsten Halbleiterschalter (204) umfasst, wobei der dritte Halbleiterschalter (126) dazu ausgebildet ist, die erste Induktivität (104) wahlweise mit dem ersten Pol (102-1) zu verbinden, wobei der vierte Halbleiterschalter (118) dazu ausgebildet ist, die erste Induktivität (104) wahlweise mit dem zweiten Pol (102-2) zu verbinden, wobei der fünfte Halbleiterschalter (130) dazu ausgebildet ist, den ersten Halbleiterschalter (112) wahlweise mit dem zweiten Pol (102-2) zu verbinden, und wobei der sechste Halbleiterschalter (132) dazu angeordnet ist, den ersten Halbleiterschalter (112) wahlweise mit dem ersten Pol (102-1) zu verbinden; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, den dritten Halbleiterschalter (116) und den fünften Halbleiterschalter (202) jeweils während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase in der positiven Halbwelle leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der positiven Halbwelle nicht-leitend zu schalten, und den dritten Halbleiterschalter (116) und den fünften6. Flyback converter circuit arrangement (300) according to claim 5, wherein the current source (102) feeding the input unit comprises an alternating current source, the first pole (102-1) acting as a negative pole in a negative half cycle, the second pole (102-2 ) acts as a positive pole in the negative half-wave; wherein the flyback converter circuit arrangement (300) further comprises a third semiconductor switch (116), a fourth semiconductor switch (118), a fifth semiconductor switch (202) and a sixth semiconductor switch (204), wherein the third semiconductor switch (126) is designed to to connect the first inductance (104) selectively to the first pole (102-1), the fourth semiconductor switch (118) being designed to selectively connect the first inductance (104) to the second pole (102-2), the fifth semiconductor switch (130) is arranged to selectively connect the first semiconductor switch (112) to the second pole (102-2), and wherein the sixth semiconductor switch (132) is arranged to selectively connect the first semiconductor switch (112) to the first connect pole (102-1); wherein the control unit (150) is designed to conduct the third semiconductor switch (116) and the fifth semiconductor switch (202) during the defined period of time, ton, of the magnetization phase in the positive half-wave and during the variable period of time, tor, of the demagnetization phase of the positive half-wave To switch half-wave non-conductive, and the third semiconductor switch (116) and the fifth Halbleiterschalter (202) jeweils während der negativen Halbwelle nicht- leitend zu schalten, wobei die Steuereinheit (150) ferner dazu ausgebildet ist, den vierten Halbleiterschalter (118) und den sechsten Halbleiterschalter (202) während der positiven Halbwelle jeweils nicht-leitend zu schalten, und den vierten Halbleiterschalter (118) und den sechsten Halbleiterschalter (204) während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase in der negativen Halbwelle jeweils leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der negativen Halbwelle jeweils nicht-leitend zu schalten.Switching the semiconductor switch (202) non-conductive during the negative half-wave, wherein the control unit (150) is also designed to switch the fourth semiconductor switch (118) and the sixth semiconductor switch (202) non-conductive during the positive half-wave, and to switch the fourth semiconductor switch (118) and the sixth semiconductor switch (204) conductive during the fixed period of time, ton, of the magnetization phase in the negative half-wave and non-conductive during the variable period of time, tor, of the demagnetization phase of the negative half-wave. 7. Sperrwandler-Schaltungsanordnung (300) nach Anspruch 5, wobei die die Eingangseinheit speisende Stromquelle (102) eine Wechselstromquelle umfasst, wobei der erste Pol (102-1) in einer negativen Halbwelle als Minuspol wirkt, wobei der zweite Pol (102-2) in der negativen Halbwelle als Pluspol wirkt; wobei die Sperrwandler-Schaltungsanordnung (300) ferner eine dritte Induktivität (304) und einen dritten Halbleiterschalter (116) umfasst, wobei der dritte Halbleiterschalter (116) dazu ausgebildet ist, die dritte Induktivität (304) wahlweise mit dem ersten Knotenpunkt (122) und dem zweiten Knotenpunkt (124) zu verbinden; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, den zweiten Halbleiterschalter (114) während der negativen Halbwelle nicht-leitend zu schalten; wobei die Steuereinheit (150) dazu ausgebildet ist, den dritten Halbleiterschalter (116) während der positiven Halbwelle und während der festgelegten Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase zumindest der ersten Induktivität (104) in der negativen Halbwelle nicht-leitend und während der veränderbaren Zeitdauer, torr, der Abmagnetisierungsphase zumindest der ersten Induktivität (104) der negativen Halbwelle leitend zu schalten.7. Flyback converter circuit arrangement (300) according to claim 5, wherein the current source (102) feeding the input unit comprises an alternating current source, the first pole (102-1) acting as a negative pole in a negative half cycle, the second pole (102-2 ) acts as a positive pole in the negative half-wave; wherein the flyback converter circuit arrangement (300) further comprises a third inductance (304) and a third semiconductor switch (116), the third semiconductor switch (116) being designed to selectively connect the third inductance (304) to the first node (122) and connect to the second node (124); wherein the control unit (150) is designed to switch the second semiconductor switch (114) non-conductive during the negative half-wave; wherein the control unit (150) is designed to make the third semiconductor switch (116) non-conductive during the positive half-wave and during the fixed time period ton, the magnetization phase of at least the first inductor (104) in the negative half-wave and during the variable time period, torr, to turn on the demagnetization phase of at least the first inductor (104) of the negative half-wave. 48 / 51 LU50105748 / 51 LU501057 8. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei einer oder jeder der Halbleiterschalter (112; 114; 116; 118; 202; 204) einen MOSFET, insbesondere einen n-Kanal-MOSFET; einen bipolaren Transistor; einen Thyristor und/oder einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, IGBT, umfassen.8. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 7, wherein one or each of the semiconductor switches (112; 114; 116; 118; 202; 204) a MOSFET, in particular an n-channel MOSFET; a bipolar transistor; a thyristor and/or an insulated gate bipolar transistor, IGBT. 9. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Steuereinheit (150) ferner dazu ausgebildet ist, die Schaltungsanordnung in mindestens einem von nicht-lückendem Betrieb, CCM; lückendem Betrieb, DCM; und auf einer Grenze zwischen dem nicht- lückenden und lückenden Betrieb, BCM, zu betreiben.9. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit (150) is further adapted to operate the circuit arrangement in at least one of continuous operation, CCM; intermittent operation, DCM; and to operate on a boundary between non-gap and gap operation, BCM. 10. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) mindestens einen Messwiderstand (110-1; 110-2; 110-3) oder mindestens einen Hall-Sensor oder mindestens einen induktiven Stromwandler umfasst.10. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 9, wherein the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) at least one measuring resistor (110-1; 110-2; 110- 3) or comprises at least one Hall sensor or at least one inductive current transformer. 11. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) im Strompfad des ersten Halbleiterschalters (112) angeordnet ist, und wobei die Steuereinheit (150) ferner dazu ausgebildet ist, mindestens einen Stromwert während der Aufmagnetisierungsphase in der positiven Halbwelle und/oder in der negativen Halbwelle über der mindestens einen Strommessstelle (110- 1; 110-2; 110-3) zu messen.11. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 10, wherein the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) is arranged in the current path of the first semiconductor switch (112), and wherein the Control unit (150) is also designed to measure at least one current value during the magnetization phase in the positive half-wave and/or in the negative half-wave across the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3). 12. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Stromwert genau einen Stromwert zu einem festgelegten Zeitpunkt der Aufmagnetisierungsphase umfasst, vorzugsweise zu Beginn der Aufmagnetisierungsphase und/oder in der Nähe eines Umschaltzeitpunkts vom nicht-leitenden zum leitenden Zustand des ersten Halbleiterschalters (112).12. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to claim 11, wherein the at least one current value includes exactly one current value at a specified point in time of the magnetization phase, preferably at the beginning of the magnetization phase and/or in the vicinity of a switching point from the non-conductive to the conductive state of the first semiconductor switch (112). 13. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens eine Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) im Strompfad des zweiten Halbleiterschalters (114) angeordnet ist, und wobei die Steuereinheit (150) ferner dazu ausgebildet ist, mindestens einen Stromwert während der Abmagnetisierungsphase in der positiven Halbwelle und/oder in der negativen Halbwelle über der mindestens einen Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) zu messen.13. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 12, wherein the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) is arranged in the current path of the second semiconductor switch (114), and wherein the Control unit (150) is also designed to measure at least one current value during the demagnetization phase in the positive half-wave and/or in the negative half-wave across the at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3). 14. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Steuereinheit (150) ferner dazu ausgebildet ist, mindestens einen oder jeden Halbleiterschalter (112; 114; 116; 118; 202; 204) in einem spannungslosen Zustand und/oder in einem stromlosen Zustand der Induktivitat (104) leitend zu schalten.14. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 13, wherein the control unit (150) is further adapted to at least one or each semiconductor switch (112; 114; 116; 118; 202; 204) in a dead State and / or to turn on in a currentless state of the inductor (104). 15. Schaltungsanordnung (100; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Steuereinheit (150) mindestens eines von einem Digitalen Signalprozessor, DSP; einem Mikrokontroller mit Steuersoftware; einem Field Programmable Gate Array, FPGA; und einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, ASIC, umfasst.15. Circuit arrangement (100; 200; 300) according to any one of claims 1 to 14, wherein the control unit (150) comprises at least one of a digital signal processor, DSP; a microcontroller with control software; a Field Programmable Gate Array, FPGA; and an application specific integrated circuit, ASIC. 16. Verfahren zur Steuerung der Halbleiterschalter einer Schaltungsanordnung (100; 200; 300) wahrend einer Aufmagnetisierungsphase und einer Abmagnetisierungsphase einer Induktivitat (104), umfassend: Messen eines Stromwerts Uber mindestens einer Strommessstelle (110-1; 110-2; 110-3) einer der Schaltungsanordnungen (100; 200; 300) der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Stromwert während eines festgelegten Zeitpunkts einer Periode umfassend eine festgelegte Zeitdauer, ton, einer Aufmagnetisierungsphase und eine veränderbare Zeitdauer, tor, einer Abmagnetisierungsphase einer Induktivitat (104; 302; 304) gemessen wird, wobei die festgelegte Zeitdauer, ton, der Aufmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem vorgegebenem maximalem Strom durch die Induktivitat (104) festgelegt ist;16. Method for controlling the semiconductor switches of a circuit arrangement (100; 200; 300) during a magnetization phase and a demagnetization phase of an inductance (104), comprising: measuring a current value via at least one current measuring point (110-1; 110-2; 110-3) one of the circuit arrangements (100; 200; 300) of claims 1 to 14, wherein the current value during a fixed time of a period comprising a fixed time duration, ton, of a magnetization phase and a variable time duration, tor, of a demagnetization phase of an inductance (104; 302; 304) is measured, the specified time duration, ton, of the magnetization phase of the inductance (104) being specified as a function of a predetermined maximum current through the inductance (104); Vergleichen des gemessenen Stromwerts mit einem für den Zeitpunkt der Messung festgelegten Referenzstromwert; und Verändern der veränderbaren Zeitdauer, tor, der Abmagnetisierungsphase der Induktivität (104) in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichens des gemessenen Stromwerts mit dem Referenzstromwert.Comparing the measured current value with a reference current value specified for the time of measurement; and changing the variable time duration, tor, of the demagnetization phase of the inductor (104) depending on a result of comparing the measured current value with the reference current value.
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