WO1997034363A1 - Schaltregler - Google Patents

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WO1997034363A1
WO1997034363A1 PCT/DE1997/000434 DE9700434W WO9734363A1 WO 1997034363 A1 WO1997034363 A1 WO 1997034363A1 DE 9700434 W DE9700434 W DE 9700434W WO 9734363 A1 WO9734363 A1 WO 9734363A1
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switching regulator
load
switching
dect
switching controller
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PCT/DE1997/000434
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Werner Berns
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
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    • H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0022—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being input voltage fluctuations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2215/00—Reducing interference at the transmission system level
    • H04B2215/069—Reduction of switch mode power supply ripple

Definitions

  • the invention relates to a switching regulator according to the preamble of claim 1.
  • Switching regulators or choke converters are direct voltage converters that work without potential isolation between input and output.
  • the principle of a switching regulator is that energy is conducted via a controlled switch from an upstream direct current source to a memory consisting of an inductor and a capacitor.
  • the memory is then fed with a load operated at the output of the switching regulator. If the load resistance and thus the voltage at the load resistor changes, the ON / OFF duty cycle of the switch is controlled with a control variable derived therefrom so that the output voltage - except for a small residual error - returns to the setpoint.
  • the advantageous properties of the switching regulator are low losses, the possibility of downward, upward and downward / upward regulation as well as the possibility of polarity reversal.
  • the disadvantageous properties are a higher expenditure on switching means, a complicated circuit, a possible superimposition of noise and interference voltages (ripples) on the output voltage of the switching regulator and a relatively slow regulation of load fluctuations.
  • Switched-mode power supplies are clocked power supplies that are increasingly used in many areas of electronics and electrical engineering , so 2 z. B. in data and communications technology, enforce.
  • the use of switching power supplies is always advantageous if a constant output voltage is to be generated with as little power loss as possible.
  • the use of switching power supplies has its limits or a high switching effort in particular if the current at the output of the switching regulator fluctuates greatly in the switching power supply.
  • FIGURES 1 to 3 Such a strong fluctuation in the output current is, for example - as FIGURES 1 to 3 and the following descriptions show - in a DECT / GAP system with a base station and at least one handset connected to the base station by telecommunications, in which the power supply to the Base station and the handset is clocked.
  • FIGURE 1 shows a DECT / GAP system in which according to the DECT / GAP standard (Digital European Cordless Telecommunication; cf. (1): Hannunikationstechnik Electronics 42 (1992)
  • the base station BS is connected to a telecommunications network TKN, e.g. B. in line-bound form via a telecommunication connection unit TAE or a private branch exchange NStA with a line-bound telecommunication network or according to WO 95/05040 in wireless form as a repeater station with a higher-level telecommunication network.
  • a telecommunications network TKN e.g. B. in line-bound form via a telecommunication connection unit TAE or a private branch exchange NStA with a line-bound telecommunication network or according to WO 95/05040 in wireless form as a repeater station with a higher-level telecommunication network.
  • a handset e.g. B. with the mobile part MTl
  • the telecommunication connection unit TAE or private branch exchange NStA with a subscriber in the telecommunication network TKN.
  • the base station BS has - as in the case of the Gigaset 951 (Siemens cordless telephone, see Telcom Report 16, 1993, No. 1, pages 26 and 27) - only one connection to the TAE telecommunications unit or the NStA private branch exchange, see above only an external connection can be established. If the base station BS has two connections to the telecommunications network TKN, as in the case of the Gigaset 952 (Siemens cordless telephone; see Telcom Report 16, 1993, number 1, pages 26 and 27), then in addition to the external connection to the Mobile part MT1 a further external connection from a line-bound telecommunication device TKE connected to the base station BS is possible.
  • TKN telecommunications network
  • a second handset e.g. B.
  • the handset MT12 uses the second connection for an external connection instead of the telecommunications terminal TKE.
  • the MT1 ... MT12 handsets are operated according to the published German patent application 195 45 762.5 in manual mode (normal mode) with a battery or an accumulator and in hands-free mode in connection with a charging station connected to a SPN voltage network.
  • the base station designed as a cordless terminal switching system is connected to the voltage network SPN via a network connection device NAG.
  • FIGURE 2 shows, starting from the publication Components 31 (1993), issue 6, pages 215 to 218; S. Althammer, D. Bruckmann: "Highly optimized ICs for DECT cordless telephones" the basic circuit structure of the base station BS and the mobile part MT.
  • the base station BS and the mobile part then have a radio part FKT with one for transmitting and receiving radio signals assigned antenna ANT, a signal processing device SVE and a central controller ZST, which are connected to one another in the manner shown
  • the radio part FKT essentially contains the known devices such as transmitter SE, receiver EM and synthesizer SYN.
  • the signal processing device SVE contains, inter alia, a code / decoder code CODEC
  • the central control ZST has a microprocessor ⁇ P with a program module PGM constructed according to the OSI / ISO layer model both for the base station BS and for the mobile part MT , a signal control part SST and a digital signal processor DSP, which in the manner shown ⁇ are connected to each other.
  • a signal control part SST is designed in the base station BS as a time switch controller TSC and in the mobile part MT as a burst mode controller BMC.
  • the essential difference between the two signal control parts TSC, BMC is that the base station-specific signal control part TSC takes on additional switching functions (switch functions) compared to the handset-specific signal control part BMC.
  • circuit units listed above are described, for example, in the above-cited publication Components 31 (1993), number 6, pages 215 to 218.
  • the described circuit structure according to FIG. 2 is supplemented by additional functional units in the base station BS and the mobile part MT according to their function in the DECT / GAP system according to FIG.
  • the base station BS is connected to the telecommunications network TKN via the signal processing device SVE and the telecommunications connection unit TAE or the private branch exchange system NStA.
  • the base station BS can also have a user interface (functional units shown in dashed lines in FIGURE 2) which, for. B. from an input device EE designed as a keyboard, a display device AE designed as a display, a speech device designed as a handset with microphone MIF and earphone HK
  • the mobile part MT has the user interface, which is possible as an option with the base station BS, with the operating elements described above belonging to this user interface.
  • a power supply device STVE is provided for the power supply of the function and circuit units described above in the base station BS and the mobile part MT. While the power supply device STVE of the base station BS - according to FIG. 1 - is connected to the voltage network SPN via the network connection device NAG, the power supply device STVE of the mobile unit MT is not connected to the voltage network SPN in the handset mode of the mobile part MT and in hands-free mode - according to the published German patent application 195 45 762.5 - via the network connection device NAG a charging station LST - like the base station BS - connected to the voltage network SPN.
  • the functional and circuit units of the mobile part MT are supplied with current from an energy store ESP of the power supply device STVE.
  • the energy storage ESP is used for charging the Handset - when the handset MT is connected to the charging station LST - charged by the charging station LST.
  • the function and circuit units can either be supplied with current either from the energy store ESP or directly from the voltage network SPN.
  • the power supply devices STVE of the base station BS and the mobile part MT also sometimes have one
  • Switching regulator SR with an input voltage V_. and an output voltage V a .
  • the switching regulator SR in the base station BS receives the input voltage V ⁇ directly from the power supply unit NAG, while the switching regulator SR of the mobile part MT receives the input voltage V e from the energy store ESP.
  • FIGURE 3 shows a possible circuit structure of the circuit regulator SR as an upward regulator.
  • the circuit regulator SR In addition to being used as an upward regulator, it is also possible to construct the circuit regulator SR as a downward regulator or as a upward / downward regulator.
  • Coil current I SP a switching current I s flows through the electronic switching element TR and a load current 1 ⁇ flows through the load R.
  • the load current I L flowing through the load R 1 the TDMA transmission operating / reception operating conditions of the mobile part MT and the base station BS are represented in the sense of an equivalent circuit diagram. The result of this is that the load current Ii is based on the When the transmission or reception channels (transmission or reception time slots) are occupied by the base station BS and the mobile part / the mobile parts MT changes accordingly in time.
  • each transmission channel repeats with a frequency of 100 Hz, so that when only one transmit or receive channel is occupied by the base station BS or the mobile part MT, the load R L flowing load current I L has a frequency of 100 Hz.
  • a load change occurs every 10 ms (periodic pulse-shaped load change).
  • the ON / OFF duty cycle of the electronic switching element TR is controlled with a control variable RGR derived therefrom such that the output voltage V a again assumes the setpoint.
  • a control circuit RS of the switching regulator SR which is outlined in dashed lines in FIG. 3, is not able, due to its inertia, to adapt the current requirement to the respective current load conditions. This is equivalent to the fact that the disturbing ripple of the output voltage V a remains.
  • the regulation of the switching regulator can be improved. However, this is only possible to a limited extent because the control has a control dead time of at least 1 / fl, where fl is the operating frequency of the switching regulator.
  • the object of the invention is to provide voltage fluctuations in, for. B. to reduce pulsating load changes at the output of a switching regulator.
  • the idea on which the invention is based consists in modifying the switching regulator defined / specified in the description so that by adding a correction or control variable, which is a function of the load change, to the controlled variable, e.g.
  • a correction or control variable which is a function of the load change
  • the controlled variable e.g.
  • a correction or control variable which is a function of the load change
  • the correction or control variable depending on the location of the switching regulator, for.
  • B. Use of the switching regulator in a DECT / GAP base station or a DECT / GAP handset, known or z.
  • FIGURE 4 shows, starting from FIGURE 3, a modified switching regulator SR m , in which the control circuit RS is supplied with a guide-sized FGR in addition to the control-sized RGR.
  • the factor k is in each case an correction value which determines the additional current requirement.

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Abstract

Um Spannungsschwankungen bei, z.B. pulsförmig auftretenden, Laständerungen am Ausgang eines Schaltreglers zu reduzieren, wird durch Hinzufügen einer Korrektur- bzw. Steuergröße, die eine Funktion der Laständerung ist, zur Regelgröße - z.B. bei einem im Strom-Modus betriebenen Schaltregler eine den Spulenabschaltstrom des Schaltreglers entsprechende Regelspannung - die Regelung in dem Schaltregler so stark entlastet, daß sie nicht mehr eingreifen muß. Durch die Korrektur- bzw. Steuergröße, die je nach Einsatzort des Schaltreglers, z.B. Verwendung des Schaltreglers in einer DECT/GAP-Basisstation bzw. einem DECT/GAP-Mobilteil, bekannt oder z.B. durch Messungen erfaßbar ist, wird die jeweils aktuell benötigte Menge an elektrischer Leistung an der Last am Ausgang des Schaltreglers bei einer nahezu konstanten Ausgangsspannung des Schaltreglers bereitgestellt. Für die/das vorstehend angesprochene DECT/GAP-Basisstation bzw. DECT/GAP-Mobilteil wirkt sich dies positiv auf die jeweilige Sendeleistung aus.

Description

Beschreibung
Schaltregler
Die Erfindung betrifft einen Schaltregler gemäß dem Oberbe¬ griff des Patentanspruches 1.
Schaltregler oder auch Drosselwandler sind Gleichspannungs- wandler, die ohne Potentlaitrennung zwischen Eingang und Aus- gang arbeiten.
Das Prinzip eines Schaltreglers besteht darin, daß über einen gesteuerten Schalter Energie aus einer vorgeschalteten Gleichstromquelle auf einen aus einer Induktivität und einer Kapazität bestehenden Speicher geleitet wird. Aus diesem
Speicher wird dann eine am Ausgang des Schaltreglers betrie¬ bene Last gespeist. Ändert sich der Lastwiderstand und damit die Spannung an dem Laεtwiderstand, so wird mit einer daraus abgeleiteten Regelgroße das EIN/AUS-Tastverhaltnis des Schal- ters so gesteuert, daß die Ausgangsspannung - bis auf einen kleinen Restfehler - wieder den Sollwert annimmt.
Die vorteilhaf en Eigenschaf en des Schaltreglers sind gerin¬ ge Verluste, die Möglichkeit einer Abwarts-, Aufwärts- und Abwarts-/Aufwartsregelung sowie die Möglichkeit einer Polu - kehrung. Die nachteiligen Eigenschaf en sind ein höherer Auf¬ wand an Schaltmitteln, eine komplizierte Schaltung, eine eventuelle Überlagerung von Rausch- und Storspannungen (Rippel) auf der AusgangsSpannung des Schaltreglers und eine relativ langsame Ausregelung von LastSchwankungen.
Aufgrund der vorteilhaf en Eigenschaf en des Schaltreglers bzw. des Drosselwandlers wird dieser gemäß des Siemens- Druckwerkes W. Hirschmann/A. Hauenstein: „Schaltnetzteile - Konzepte, Bauelemente, Anwendungen", 1990, ISBN 3-8009-1550- 2, Seiten 40 bis 44 in Schaltnetzteilen eingesetzt. Schalt¬ netzteile sind getaktete Stromversorgungen, die sich zuneh¬ mend m vielen Gebieten der Elektronik und Elektrotechnik, so 2 z. B. in der Daten- und Nachrichtentechnik, durchsetzen. Die Anwendung von Schaltnetzteilen ist dabei immer dann von Vor¬ teil, wenn eine konstante AusgangsSpannung möglichst mit ge¬ ringen Verlustleistungen erzeugt werden soll. Der Einsatz von Schaltnetzteilen hat aber insbesondere dann seine Grenzen bzw. einen hohen Schaltaufwand zur Folge, wenn der Strom am Ausgang des Schaltreglers in dem Schaltnetzteil stark schwankt .
Eine derartig starke Schwankung des Ausgangsstroms liegt bei¬ spielsweise - wie die FIGUREN 1 bis 3 und deren nachfolgende Beschreibungen zeigen - in einem DECT/GAP-System mit einer Basisstation und mindestens einem mit der Basisstation durch Telekommunikation verbundenen Mobilteil vor, bei dem die Stromversorgung der Basisstation und des Mobilteils getaktet is .
FIGUR 1 zeigt ein DECT/GAP-System, bei dem gemäß dem DECT/GAP-Standard (Digital European Cordless Telecommunicati- on; vgl. (1): Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992)
Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger „Struktur des DECT- Standards", Seiten 23 bis 29 in Verbindung mit ETS 300175- 1...9, Okt. 1992; (2): Telcom Report 16 (1993) , Nr. 1, J. H. Koch: „Digitaler Komfort für schnurlose Telekommunikation - DECT-Standard eröffnet neue Nutzungsgebiete", Seiten 26 und 27; (3) : tec 2/93 - Das technische Magazin von Ascom „Wege zur universellen mobilen Telekommunikation", Seiten 35 bis 42; Generic Access Profile; vgl. ETSI-Publikation prETS 300444, April 1995, Final Draft, ETSI, FR) an einer DECT/GAP- Basisstation BS über eine für den Frequenzbereich zwischen
1,88 und 1,90 Ghz ausgelegte DECT/GAP-Luf schnittstelle maxi¬ mal 12 Verbindungen nach dem TDMA/FDMA/TDD-Verfahren (Time Division Multiple Access/Frequency Division Multiple Access/ Time Division Duplex) parallel zu DECT/GAP-Mobilteilen MT1...MT12 aufgebaut werden. Die Zahl 12 ergibt sich aus ei¬ ner Anzahl „k" von für den Duplexbetrieb eines DECT/GAP- Systems zur Verfügung stehenden Zeitschlitzen bzw. Telekommu- nikationskanalen (k = 12) . Die Verbindungen können dabei in¬ tern und/oder extern sein. Bei einer internen Verbindung kön¬ nen zwei an der Basisstation BS registrierte Mobilteile, z. B. das Mobilteil MT2 und das Mobilteil MT3 , miteinander kommunizieren. Für den Aufbau einer externen Verbindung ist die Basisstation BS mit einem Telekommunikationsnetz TKN, z. B. in leitungsgebundener Form über eine Telekommunikati- onsanschlußeinheit TAE bzw. eine Nebenstellenanlage NStA mit einem leitungsgebundenen Telekommunikationsnetz oder gemäß der WO 95/05040 in drahtloser Form als Repeaterstation mit einem übergeordneten Telekommunikationsnetz, verbunden. Bei der externen Verbindung kann man mit einem Mobilteil, z. B. mit dem Mobilteil MTl, über die Basisstation BS, die Telekom- munikationsanschlußeinheit TAE bzw. Nebenstellenanlage NStA mit einem Teilnehmer in dem Telekommunikationsnetz TKN kommu¬ nizieren. Besitzt die Basisstation BS - wie im Fall des Giga- set 951 (Siemens Schnurlostelefon, vgl. Telcom Report 16, 1993, Heft 1, Seiten 26 und 27) - nur einen Anschluß zu der Telekommunikationsanschlußemheit TAE bzw. der Nebenstellen- anläge NStA, so kann nur eine externe Verbindung aufgebaut werden. Hat die Basisstation BS - wie im Fall des Gigaset 952 (Siemens Schnurlostelefon; vgl. Telcom Report 16, 1993, Heft 1, Seiten 26 und 27) - zwei Anschlüsse zu dem Telekommunika¬ tionsnetz TKN, so ist zusätzlich zu der externen Verbindung mit dem Mobilteil MTl eine weitere externe Verbindung von ei¬ nem an die Basisstation BS angeschlossenen leitungsgebundenen Telekom unikationsendgerat TKE möglich. Dabei ist es prinzi¬ piell auch vorstellbar, daß ein zweites Mobilteil, z. B. das Mobilteil MT12 anstelle des Telekommunikationsendgerates TKE den zweiten Anschluß für eine externe Verbindung nutzt. Die Mobilteile MT1...MT12 werden gemäß der nachvero fentlichten deutschen Patentanmeldung 195 45 762.5 im Handbetrieb (Normalbetrieb) mit einer Batterie oder einem Akkumulator und im Freisprechbetrieb in Verbindung mit einer an ein Span- nungsnetz SPN angeschlossenen Ladestation betrieben. Die als schnurlose Klem-Vermittlungsanlage ausgebildete Basisstation wird über ein Netzanschlußgerat NAG an das Spannungsnetz SPN angeschlossen.
FIGUR 2 zeigt ausgehend von der Druckschrift Components 31 (1993), Heft 6, Seiten 215 bis 218; S. Althammer, D. Bruck- mann: „Hochoptimierte IC' s für DECT-Schnurlostelefone" den prinzipiellen Schaltungsaufbau der Basisstation BS und des Mobilteils MT. Die Basisstation BS und das Mobilteil weisen danach ein Funkteil FKT mit einer zum Senden und Empfangen von Funksignalen zugeordneten Antenne ANT, eine Signalverar¬ beitungsemrichtung SVE und eine Zentrale Steuerung ZST auf, die in der dargestellten Weise miteinander verbunden sind. In dem Funkteil FKT sind im wesentlichen die bekannten Einrich¬ tungen wie Sender SE, Empfanger EM und Synthesizer SYN ent- halten. In der Signalverarbeitungsemrichtung SVE ist unter anderem eine Codιer-/Decodιereιnrιchtung CODEC enthalten. Die Zentrale Steuerung ZST weist sowohl für die Basisstation BS als auch für das Mobilteil MT einen Mikroprozessor μP mit ei¬ nem nach dem OSI/ISO-Schichtenmodell aufgebauten Programm- modul PGM, ein Signalsteuerungsteil SST und einen digitalen Signalprozessor DSP auf, die in der dargestellten Weise mit¬ einander verbunden sind. Von den m Schichtenmodell definier¬ ten Schichten sind nur die unmittelbar für die Basisstation BS und das Mobilteil MT wesentlichen ersten vier Schichten dargestellt. Das Signalsteuerungsteil SST ist in der Basis¬ station BS als Time Switch Controller TSC und m dem Mobil¬ teil MT als Burst Mode Controller BMC ausgebildet. Der we¬ sentliche Unterschied zwischen den beiden Signalsteuerungs- teilen TSC, BMC besteht darin, daß der basisstationsspezifι- sehe Signalsteuerungsteil TSC gegenüber dem mobilteilspezifI- schen Signalsteuerungsteil BMC zusätzlich Vermittlungsfunk¬ tionen (Switch-Funktionen) übernimmt.
Die prinzipielle Funktionsweise der vorstehend aufgeführten Schaltungseinheiten ist beispielsweise in der vorstehend zi¬ tierten Druckschrift Components 31 (1993) , Heft 6, Seiten 215 bis 218 beschrieben. Der beschriebene Schaltungsaufbau nach FIGUR 2 wird bei der Basisstation BS und dem Mobilteil MT gemäß deren Funktion in dem DECT/GAP-System nach FIGUR 1 durch zusätzliche Funktions- einheiten ergänzt.
Die Basisstation BS ist über die Signalverarbeitungsemrich¬ tung SVE und der Telekommunikationsanschluße heit TAE bzw. der Nebenstellenanlage NStA mit dem Telekommunikationsnetz TKN verbunden. Als Option kann die Basisstation BS noch eine Bedienoberflache aufweisen (in FIGUR 2 gestrichelt einge¬ zeichnete Funktionseinheiten) , die z. B. aus einer als Tasta¬ tur ausgebildeten Eingabeeinrichtung EE, einer als Display ausgebildeten Anzeigeeinrichtung AE, eine als Handapparat mit Mikrofon MIF und Hörkapsel HK ausgebildeten Sprech-
/Hore richtung SHE sowie einer Tonrufklingel TRK besteht.
Das Mobilteil MT weist die bei der Basisstation BS als Option mögliche Bedienoberfläche mit den zu dieser Bedienoberflache gehörenden vorstehend beschriebenen Bedienelementen auf.
Zur Stromversorgung der vorstehend beschriebenen Funktions¬ und Schaltungseinheiten in der Basisstation BS und dem Mo¬ bilteil MT ist jeweils eine Stromversorgungseinrichtung STVE vorgesehen. Wahrend die Stromversorgungseinrichtung STVE der Basisstation BS - gemäß FIGUR 1 - über das Netzanschlußgerat NAG an das Spannungsnetz SPN angeschlossen ist, ist die Stromversorgungseinrichtung STVE des Mobilte ls MT im Handap¬ paratbetrieb des Mobilteils MT nicht an das Spannungsnetz SPN angeschlossen und im Freisprechbetrieb - gemäß der nachveröf¬ fentlichten deutschen Patentanmeldung 195 45 762.5 - über das Netzanschlußgerat NAG einer Ladestation LST - wie die Ba¬ sisstation BS - an das Spannungsnetz SPN angeschlossen. Im Handapparatbetrieb des Mobilteils MT werden die Funktions- und Schaltungseinheiten des Mobilteils MT mit Strom aus einem Energiespeicher ESP der Stromversorgungseinrichtung STVE ver¬ sorgt. Der Energiespeicher ESP wird dazu im Ladebetrieb des Mobilteils - wenn das Mobilteil MT mit der Ladestation LST verbunden ist - von der Ladeεtation LST aufgeladen. Im Frei- εprechbetrieb des Mobilteils MT, d. h. wenn das Mobilteil MT mit der Ladestation LST verbunden ist, können die Funktions- und Schaltungse heiten entweder wiederum aus dem Energie¬ speicher ESP oder unmittelbar aus dem Spannungsnetz SPN mit Strom versorgt werden.
Die Stromversorgungseinrichtungen STVE der Basisstation BS und des Mobilteils MT weisen außerdem eweils einen
Schaltregler SR mit einer Eingangsspannung V_. und einer Aus- gangsspannung Va auf. Der Schaltregler SR in der Basisstation BS erhalt die Eingangsspannung Vβ unmitelbar von dem Netzan¬ schlußgerat NAG, wahrend der Schaltregler SR des Mobilteils MT die Eingangsspannung Ve von dem Energiespeicher ESP er¬ halt .
FIGUR 3 zeigt einen möglichen Schaltungsaufbau des Schal¬ tungsreglers SR als Aufwartsregier. Neben der Verwendung als Aufwartsregier ist es auch möglich, den Schaltungsregler SR als Abwartsregler oder als Aufwarts-/Abwartsregler aufzubau¬ en.
Über ein gesteuertes elektronisches Schaltelement TR wird ei- ne proportional zur Eingangsspannung Ve proportionale Energie auf einen aus einer Spule SP und einem Kondensator KO beste¬ henden Speicher geleitet . Aus diesem Speicher wird dann eine Last RL mit der zu der gespeicherten Energie proportionalen Ausgangsspannung Va gespeist. Die Strombilanz in dem Schaltregler SR sieht so aus, daß durch die Spule SP einen
Spulenstrom ISP, durch das elektronische Schaltelement TR ein Schaltstrom Is und durch die Last R ein Laststrom 1^ fließt. Mit dem durch die Last R^ fließenden Laststrom IL werden je¬ weils die TDMA-Sendebetrιebs-/Empfangsbetriebsverhältnisse des Mobilteils MT und der Basisstation BS im Sinne eines Er¬ satzschaltbildes dargestellt. Daraus ergibt sich, daß sich der Laststrom Ii aufgrund des nach dem TDMA-Prinzip vorgege- benen Belegens der Sende- bzw. Empfangskanale (Sende- bzw. E pfangszeitschlitze) durch die Basisstation BS und des Mo- bilteils/der Mobilteile MT entsprechend zeitlich ändert. Nach dem TDMA-Prmzip wiederholt sich jeder Ubertragungskanal (Sende- bzw. Empfangskanal) mit einer Frequenz von 100 Hz, so daß bei Belegung von nur einem Sende- bzw. Empfangskanal durch die Basisstation BS bzw. des Mobilteils MT der durch die Last RL fließende Laststrom IL eine Frequenz von 100 Hz aufweist. Dies ist gleichbedeutend damit, daß alle 10 ms eine Lastanderung auftritt (periodische pulsformige Lastanderung) . Bei der Belegung von mehreren Ubertragungskanälen, z. B. in der Basisstation BS durch parallele Telekommunikationsverb - dungen zu mehreren Mobilteilen MT, erhöht sich die Frequenz der Lastanderung entsprechend.
Ändert sich der Laststrom und damit die AusgangsSpannung Vd an der Last Rt , so wird mit einer daraus abgeleiteten Regel¬ große RGR das EIN/AUS-Tastverhaltnis das elektronische Schaltelement TR so gesteuert, daß die Ausgangsspannung Va wieder den Sollwert annimmt. Für die vorstehend beschriebenen Lastanderungen ist eine Regelungsschaltung RS des Schaltreg¬ lers SR, die in der FIGUR 3 gestrichelt umrandet ist, wegen ihrer Trägheit nicht in der Lage, den Strombedarf an die je¬ weils aktuellen Lastverhaltnisse anzupassen. Dies ist gleich- bedeutend damit, daß die störende Restwelligkeit der Aus¬ gangsspannung Va bestehen bleibt .
Darüber hinaus besteht das Problem, daß bei auftretenden pe¬ riodischen Lastanderungen der vorstehend beschriebenen Art mit einer Lastanderungsfrequenz, die n etwa der Regelfre¬ quenz fl der Regelschaltung RS entspricht, „chaotische Zu¬ stande" des Schaltreglers SR auftreten können.
Um das Problem, nahezu konstanter Auεgangsspannungen bei zeitlich unterschiedlich auftretenden Lastanderungen, z. B. bei pulsformig periodisch auftretenden Lastanderungen, am Ausgang eines Schaltreglers m den Griff zu bekommen, ist es allgemein bekannt,
1) den Kondensator KO gegen bessere Kondensatoren mit einem niedrigeren Serienwiderstand (ESR= Equivalent Series Resi- stance) auszutauschen;
2) mehrere der Kondensatoren KO parallel zu schalten, wodurch ebenfalls der ESR-Wert verkleinert wird;
3) die Kapazität des verwendeten Kondensators zu erhohen.
Weiterhin kann die Regelung des Schaltreglerε verbessert wer¬ den. Dies ist aber nur bedingt möglich, weil die Regelung ei¬ ne Regeltotzeit von mindeεtens 1/fl hat, wobei fl die Ar¬ beitsfrequenz des Schaltreglers ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Spannungsschwankungen bei, z. B. pulsförmig auftretenden, Lastanderungen am Ausgang eines Schaltreglers zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Schaltregler durch die in dem Kennzeichen angegebenen Merkmale gelost .
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, den in der Beschreibungsemleitung definierten/angegebenen Schaltregler εo zu modifizieren, daß durch Hinzufugen einer Korrektur- bzw. Steuergroße, die eine Funktion der Lastande¬ rung ist, zur Regelgroße, z. B. bei einem im Strom-Modus be¬ triebenen Schaltregler eine den Spulenabschaltstrom des Schaltreglerε entsprechende Regelspannung, die Regelung in dem Schaltregler so stark entlaεtet wird, daß sie nicht mehr eingreifen muß. Durch die Korrektur- bzw. Steuergröße, die je nach Einsatzort des Schaltreglers, z. B. Verwendung des Schaltreglers in einer DECT/GAP-Basiεstation bzw. einem DECT/GAP-Mobilteil, bekannt oder z. B. durch Messungen erfaß- bar ist, wird die jeweils aktuell benotigte Menge an elektri¬ scher Leistung an der Last am Ausgang des Schaltreglers bei einer nahezu konstanten Ausgangεspannung des Schaltreglerε bereitgestellt. Für die/das vorεtehend angeεprochene DECT/GAP-Basisεtation bzw. DECT/GAP-Mobilteil wirkt sich dies positiv auf die jeweilige Sendeleistung aus.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranεpruchen angegeben.
Em Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der FIGUR 4 erläutert .
FIGUR 4 zeigt ausgehend von FIGUR 3 einen modifizierten Ξchaltregler SRm, bei dem der Regelschaltung RS neben der Re¬ gelgroße RGR eine Fuhrungsgroße FGR zugeführt wird. Die Fuh- rungεgroße FGR lεt dabei eine Funktion F der εich zeitlich unterschiedlich, z. B. pulεformig periodisch, ändernden Last. So gilt f r diese Funktion F z. B. folgende Beziehung: F(I )= k IL bzw. F(RL)= k RL. Der Faktor k ist dabei jeweils em Kor¬ rekturwert, der den zusätzlichen Strombedarf bestimmt.

Claims

Patentanεpruche
1. Schaltregler, der im Strom-Betrieb-Modus arbeitet, der an dem Ausgang des Schaltreglers (SR, SRm) eine sich zeitlich unterschiedlich ändernde Last (R;, IL) aufweist und der eine Regeleinrichtung (RS) und eine einen Eingangsstrom (I P) deε Schaltreglers und einen durch ein Schaltelement (TR) des Schaltreglers fließenden Schaltεtrom (Is) enthaltende Regel- εtrecke (SP, KO, TR, ISP, Is) , die einen Regelkreiε derart bilden, daß e durch die Laεt (RL, IL) fließender Auε- gangsstrom (IL) des Schaltreglerε (SR, SRm) die Regelgroße (RGR) des Regelkreises bildet, gekennzeichnet durch eine der Regeleinrichtung (RS) zugefuhrten Fuhrungsgroße (FGR) , deren Wert eine erfaßbare Funktion (F) der εich zeit- lieh unterschiedlich ndernden Last (RL, II) ist.
2. Schaltregler nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet , daß die Last (RL, I am Schaltreglerausgang sich pulεformig periodisch ändert.
3. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als abwartsgeregelten Drosεelwandler.
4. Verwendung deε Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als aufwartsgeregelten Droεεelwandler.
5. Verwendung deε Schaltreglers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als abwarts-/aufwartεgeregelten Drosselwandler.
6. Verwendung des Schaltreglers nach einem der Ansprüche 1 bis 5 einem Telekommunikationsendgerat eines zumindest nach dem TDMA-Prinzip aufgebauten Telekommunikationssystemε .
7. Verwendung des Schaltreglers nach Anspruch 6 n einer DECT/GAP-Bassiεtation und/oder einem DECT/GAP-Mobilteil eines DECT/GAP-Systemε .
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