WO2011124549A2 - Frequenzauswahlschaltung für einen gleichstromwandler und verfahren zur auswahl einer frequenz desselben - Google Patents

Frequenzauswahlschaltung für einen gleichstromwandler und verfahren zur auswahl einer frequenz desselben Download PDF

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Thomas Jessenig
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Definitions

  • Frequency selection circuit for a DC-DC converter and method for selecting a frequency thereof
  • the invention relates to a frequency selection circuit for a DC-DC converter, a frequency setting device and a method for selecting a frequency of a DC-DC converter.
  • a so genann ⁇ th DCDC converter there are various possibilities for setting a desired output voltage or a desired output current by means of an appropriate control of the required switching times, thus switching on and off electronic switch, for example, transistors of the DC-DC converter.
  • the electronic switches are controlled by means of a pulse-width modulated signal, PWM signal, with a constant frequency, in which the on-off time of the so-called duty cycle
  • the use of the DC-DC converter is the main factor.
  • the control of light-emitting diodes, LEDs requirements other than the control of organic light-emitting diodes, OLEDs to voltages generated by the DC-DC converter.
  • OLED-based displays so-called plays, in particular so-called Active Matrix OLED, AMOLED, displays sensitive to a ripple of the drive voltage at low currents.
  • the ripple of the drive voltage leads to a flickering of the display. Since the efficiency of OLED displays is particularly high at low currents, a flicker-free control is desirable, especially in this area.
  • a frequency selection circuit for a DC-DC converter has a first input, a second input, a third input, and an output.
  • the first input is supplied with a first threshold signal as a function of a switching frequency signal of the DC-DC converter.
  • the second input is a second threshold ⁇ signal in response to the first threshold signal supplied ⁇ leads.
  • the third input is supplied with a ready signal of the DC-DC converter.
  • At the output is a control signal in response to the first threshold signal, the second
  • the control signal is configured to select a frequency of the Wegfre ⁇ quenzsignals of the DC-DC converter.
  • the first threshold signal is supplied as a function of the switching ⁇ frequency signal of the DC-DC converter.
  • the second threshold signal is supplied in response to the first threshold value ⁇ signal.
  • the frequency selection ⁇ circuit is supplied to a finished signal of the DC-DC converter. The frequency selection circuit provides at its output the control signal in response to the first and the second
  • Threshold signal and ready signal ready dictates the selection of a frequency of the switching frequency signal.
  • the switching frequency signal of the DC-DC converter is taken, advantageously the DC-DC converter is always operated with egg ⁇ ner defined fixed frequency. Advantageously, this reduces an otherwise occurring low-frequency ripple at the output of the DC-DC converter.
  • the switching frequency signal preferably comprises a clock signal of the DC-DC converter.
  • the frequency of the switching frequency signal is the electronic for actuating switch of the DC-DC converter is ⁇ set frequency.
  • the electronic switch is switched ⁇ converted between a charging and a discharging of energy storage, such as an inductor of the DC-DC converter.
  • a voltage provided by the DC-DC converter is thus a function of a voltage applied to the DC-DC converter and the switching frequency signal.
  • the first and second threshold are preferably each ⁇ wells in synchronism with the switching frequency of the signal Gleichstromwand- toddlers.
  • the first and the second threshold signal thus match in frequency with the frequency of the switching frequency signal.
  • the finished signal is, for example, in response to a current through an inductance of the
  • the DC converter provided An impulse of the finished signal indicates, for example, that the inductance is approximately completely charged.
  • the DC-DC converter used is typically an inductive DC-DC converter.
  • the first and second threshold signal and the digital nal Fertigsig- are especially binary signals to the stand ⁇ logic 1 or assume the status of logical 0th An impulse of a signal indicates the state logical 1.
  • the first threshold is a function of a minimum on the DC wall ⁇ toddlers.
  • the first threshold signal has pulses whose duration is matched to a minimum on-time of the DC-DC converter.
  • the minimum on-time of the DC converter ⁇ is proportional to the reaction time of the current control of the DC-DC converter. For example, it is in the range of 50 ns.
  • the second threshold is a function ei ⁇ nes scalar multiples of the minimum on time of the
  • the scalar multiple is a fractionally rational multiple.
  • the minimum on time of the DC-DC converter determines the width of the ⁇ pulse of the first and second threshold signal.
  • control signal upon occurrence of a pulse of the ready-signal during a pulse of the first threshold signal for decreasing the frequency of the switching frequency Fre ⁇ signal of the DC-DC converter is set from ⁇ .
  • An energy storage of the DC-DC converter is charged in this case already during the minimum on-time.
  • the control signal is at the occurrence of a pulse of the finished signal during an im ⁇ pulse of the second threshold signal for maintaining the Frequency of the switching frequency signal of the DC-DC converter designed.
  • the control signal is provided such that the frequency of the switching frequency signal of the DC-DC converter is not changed.
  • the DC-DC converter already works in the desired range.
  • control signal upon occurrence of a pulse of the ready-signal is designed for a pulse of the second threshold signal for increasing the frequency of the Wegfre ⁇ quenzsignals of the DC-DC converter.
  • the frequency of the switching frequency signal is increased with the aid of the control signal.
  • the increase means switching to a fixed, next higher frequency.
  • the frequency selection circuit has a fourth input, to which a charge protection signal of the DC converter is supplied. Approximate shape in this execution the control signal upon occurrence of a pulse of the overcharge protection signal is laid out to set a maximum ⁇ Fre acid sequence of the switching frequency signal of the DC-DC converter. Upon occurrence of a current jump, which may be caused, for example, egg ⁇ nem switching of an OLED display from black to white, the current reaches a limit due to the inductance of the DC-DC converter. In this case, the overcharge protection signal switches from logic 0 to logic 1.
  • This pulse is evaluated by the frequency selection circuit, whereupon the control signal is provided such that the frequency of the switching frequency signal is set to a maximum.
  • a frequency adjusting device for a DC-DC converter to a frequency selection circuit, a frequency selector switch, a frequency generator, a Schwellwertsignalgenerator, a state machine and a unit for providing the Ready signal to Depending ⁇ ness of a first and a second voltage provided by the DC-DC converter.
  • the frequency switch is coupled to the output of the frequency selection circuit.
  • the frequency switch is a main clock signal of the DC converter, a first clock signal having a first clock frequency and at least a second clock signal supplied with a second clock ⁇ frequency.
  • the frequency change-over switch is set up to provide the switching frequency signal of the DC-DC converter as a function of the control signal, the first and / or the at least one second clock signal.
  • the frequency ⁇ generator, the main clock signal is supplied.
  • the Frequenzge ⁇ generator is designed to provide the first and the at least one second clock signal.
  • the Schwellwertsignalge ⁇ erator the switching frequency signal of the DC-DC converter is supplied.
  • the threshold signal generator is suitable for providing the first and the second threshold signal in each case as a function of the switching frequency signal.
  • the state machine which receives the finished signal and the switching frequency signal are supplied, is designed to provide a drive ⁇ signal for the DC-DC converter.
  • the drive signal is provided as a function of the switching frequency signal and the finished signal.
  • the frequency generator generates from the supplied master clock by frequency-dividing the first and the at least one two ⁇ th clock signal.
  • the master clock signal is provided by a übergeord ⁇ Neten system in which the frequency adjusting operated ben is.
  • the frequency of the main clock signal is the maximum frequency of the frequency setting device.
  • the first and second clock frequencies are thus lower than the frequency of the main clock signal.
  • the threshold signal generator generates the first and the second threshold signal, which are each clocked to the switching frequency ⁇ signal.
  • the second threshold signal has Im ⁇ pulse on the width, ie the duration, are adapted to a multiple of the minimum on-time of the DC-DC converter.
  • the first and the second threshold signal, as well as the finished signal, which is provided as a function of the first and the second voltage of the DC-DC converter, are evaluated in the frequency selection circuit.
  • the control signal is provided accordingly and supplied to the Frequenzum- switch.
  • the information of the STEU ⁇ ersignals frequency switch between the main clock signal, the first clock signal and the second clock signal selects.
  • the ⁇ be selected signal is sent to the output of the frequency change-over switch and provided as a switching frequency signal.
  • Switching frequency signal is supplied to the state machine and thus determines the frequency of the drive signal.
  • the drive signal is set up to control the electronic switches of the DC-DC converter.
  • the drive signal at any time on a fixed, well-defined frequency, namely either the frequency of the main clock signal, the first clock frequency or the second clock frequency. This ensures that the first and the second voltage of the DC converter are provided even at low currents without low-frequency fluctuations, ie without so-called ripple.
  • the state machine is supplied with the overload protection signal.
  • the drive signal is provided in Depending ⁇ ness of the overcharge protection signal.
  • the overcharge protection signal is additionally evaluated.
  • the finished signal and the overcharge protection signal are logic or linked.
  • the on ⁇ control signal is provided accordingly.
  • the frequency setting device for a DC-DC converter is designed with an inductance, wherein the DC-DC converter is set up for generating the first and the second voltage.
  • the DC-DC converter has, for example, exactly one coil.
  • the frequency setting device is for operating a display device with organic
  • the frequency adjustment device allows the operation of an OLED-based display device with a very high efficiency, because by the selection of each fixed In order to operate the display device, noise at the output of the DC converter is minimized.
  • a DC-DC converter is designed with a frequency setting device as described above for supplying an organic light emitting diode display device or an organic light emitting diode active matrix display device. Since the DC-DC converter is operated with the defined frequencies of the frequency setting device, only these frequencies appear at the output of the DC-DC converter, which thus has no low-frequency fluctuations. Consequently, flickering of the powered display device is reduced or prevented.
  • the display device is also called a display.
  • the Active Matrix Display Device is also called Active Matrix Display.
  • a method for selecting a frequency of a DC-DC converter comprises the following steps:
  • the control signal is generated by evaluating the first and the second threshold signal and the finished signal.
  • the frequency of the switching frequency signal is controlled accordingly.
  • the switching frequency signal always has a defined frequency
  • the frequency response at the output of the switched with the switching frequency signal DC converter is verbes ⁇ sert.
  • the one selected frequency also appears at the output of the DC-DC converter.
  • the frequency of the switching frequency signal is selected in a debounced manner.
  • Debounced way means that an event, so a pulse of the final signal is not the first time on ⁇ effect immediately triggers a change in the frequency of the switching frequency signal, but only when this event after a certain time is still present.
  • the debouncing is comparable to the known debouncing, for example, when evaluating key presses on a keyboard.
  • Figure 1 shows an embodiment of a Frequenzenzestellvorraum with a frequency selection circuit according to the proposed principle
  • Figure 2 associated signal diagrams.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a Frequenzenzestell- device with a frequency selection circuit according to the proposed principle.
  • the Frequenzeinstellvorraum has a terminal 6 to which a main clock signal CLK is supplied to a DC ⁇ current transformer, a terminal 7 is supplied to a first voltage VI of the DC converter, a terminal 8 is supplied to a second voltage V2 of the DC converter, a terminal 9 to a Overcharging protection signal S4 of the DC-DC converter is supplied and a terminal 10 to which a drive signal S6 is provided for the DC-DC converter on.
  • the frequency adjusting device comprises the frequency selection circuit 16, a frequency changeover switch 17, a frequency generator 18, a threshold signal generator 19, a state machine 20 and a unit 21 for providing a finished signal.
  • the frequency generator 18 includes an input for supplying the main clock signal CLK, and outputs for providing a first clock signal Cl, a second clock signal C2, and another clock signal Cn.
  • the frequency generator 18 generates the clock signals Cl, C2, Cn in each case by frequency division.
  • the first clock signal Cl has a first clock frequency which corresponds to half the frequency of the main clock signal CLK.
  • the second clock signal C2 has a second clock frequency, for example, a quarter Frequency of the main clock signal CLK corresponds.
  • the further clock signal Cn for example has a clock frequency which speaks to the n-th part of the frequency of the master clock signal CLK ⁇ ent.
  • the frequency changeover switch 17 is coupled to the output of the frequency generator 18 and has a terminal for supplying the main clock signal CLK, a terminal for supplying the first clock signal Cl, a terminal for supplying the second clock signal C2, and a terminal for supplying the further clock signal Cn. Furthermore, the frequency changeover switch 17 has a connection for supplying a control signal S5. The frequency changeover switch 17 also has an output for providing a switching frequency signal DCLK. As a function of the control signal S5, the frequency changeover switch switches between the supplied clock signals CLK, C1, C2 and Cn. The selected clock signal is used as
  • the threshold signal generator 19 is the input side of the frequency changeover switch 17 generated switching frequency signal DCLK supplied.
  • the threshold signal generator 19 has a terminal for providing a first threshold signal Sl and a further terminal for providing a second threshold signal S2.
  • the threshold signal generator 19 generates the first threshold signal Sl in response to the switching frequency signal DCLK, and the second threshold signal S2 in response to the first threshold signal Sl, so that the first and the second threshold signal Sl, S2 are clocked at the frequency of the switching frequency signal DCLK.
  • the width of a pulse of the first threshold signal is adapted to a minimum on-time of the DC current transformer ⁇ .
  • the relationship between the minimum switch-on ⁇ time of the DC-DC converter to the period of the Wegfre- frequency signal DCLK results in a respective duty cycle, so-called duty cycle.
  • Threshold signal S2 is adjusted to a multiple of mi ⁇ nimalen ON time of the DC-DC converter.
  • the pulse width of the second threshold signal S2 is twice the pulse width of the first threshold signal S1.
  • the frequency selection circuit 16 has a first input 11 to which the first threshold signal Sl is supplied, a second input 12 to which the second threshold signal S2 is fed, a third input 13 to which a ready signal S3 of the DC converter is supplied, and a fourth Ein ⁇ gear 14, which is supplied to a Studentsladeschutzsignal S4, on. Furthermore, the frequency selection circuit 16 comprises an output 15 for providing the control signal S5.
  • the frequency quenzaushusscrien 16 generates the control signal S5 in dependency of the first Ab ⁇ threshold signal Sl, the second threshold signal S2, S3 of the finished signal and / or the overcharge protection signal S4.
  • the control signal S5 is at least two bits provided comprising a digi ⁇ tales signal. Thus, for example, via the control signal S5 the information "increase frequency”, “let frequency equal”, “decrease frequency” or “set maximum frequency” is transmitted.
  • the unit 21 for providing the finished signal S5 is via a terminal, a first input signal which is proportional to ⁇ proportional to the first voltage VI of the DC-DC converter, and via a second terminal a second input ⁇ input signal, which is proportional to the second voltage V2 of DC converter is.
  • the finished signal S3 is provided at an output of the unit 21, the finished signal S3 is provided.
  • the finished signal S3 is generated so that a switchover from logical 0 to lo ⁇ gisch 1 takes place as soon as it is determined in the unit 21 that the charging cycle is completed. This Indukti ⁇ tivity discharges again, the ready signal S3 returns to logic 0 from logical first
  • the state machine 20 is supplied via a connection, the switching frequency DCLK. Further connections in each case the finished signal S3 and the overcharge protection signal S4 are ⁇ leads. At an output of the state machine 20, the control signal S6 is provided. A frequency of the driving ⁇ signais S6 is adapted to a frequency of the switching frequency signal DCLK. The finished signal S3 and the overcharge protection signal S4 are evaluated in an OR operation 22 in the state machine 20. As a result, a state change in the state machine 20 is triggered in each case.
  • the drive signal S6 is for controlling electronic switches of the
  • the switching frequency signal DCLK is provided with Fre acid sequence of the master clock signal CLK or the frequency of the first clock signal Cl or the frequency of the second clock signal C2 or the frequency of the other clock signal Cn.
  • the frequency of the switching frequency signal DCLK determines the frequency of the drive signal S6 Fre ⁇ which the switches of the
  • the DC converter controls.
  • the first and the second voltage VI, V2 are provided without so-called ripple, ie without low-frequency fluctuations.
  • the defined frequencies occur either of the main clock signal CLK, the first clock frequency, the second clock frequency or the n-th clock frequency.
  • the second line shows the course of the first threshold signal Sl.
  • the third line shows the course of the second threshold signal S2.
  • the pulse width of the second threshold signal is a multiple of the pulse width of the first threshold signal ton and is marked in the drawing with n * ton. It can clearly be seen that both the first and the second threshold signal S 1, S 2 are in each case synchronous with the switching frequency signal DCKL, that is to say they have the same frequency.
  • the fourth line shows the course of the finished signal S3.
  • the fifth line contains the course of the overload protection signal S4.
  • a pulse of Fertigsig ⁇ Nals S3 during a pulse of the first threshold signal Sl occurs. This means that the inductance of the attached Schlos ⁇ Senen DC converter already during the minimum input switching time sound is charged. Consequently, the frequency of the downshifted.
  • the second time t2 is after the end of a pulse of the first threshold signal Sl, ie when the first threshold signal Sl has already gone back to lo ⁇ gisch 0 and while the second threshold signal S2 is still at logic 1. This means that the connected DC-DC converter works in the desired range.
  • a pulse of the final signal S3 occurs.
  • the third time t3 is after a pulse of the second threshold signal S2, which means that the inductance of the connected DC-DC converter could not be charged during a multiple of the minimum on-time n * ton. Accordingly, the frequency of the switching frequency signal DCLK is increased via the control signal S5. The duty cycle or the duty cycle thereby increase.
  • a pulse of the overcharge protection signal S4 occurs. This corresponds to an occurrence of a current jump in the inductance of the connected DC current transformer ⁇ .
  • the current through the inductor reaches since ⁇ at an upper limit. This occurs for example in order ⁇ turn a connected OLED displays from black to white.
  • the frequency of the switching frequency signal DCLK is switched to the highest available frequency.
  • the highest -availability frequency is, for example, the frequency of the main clock signal ⁇ .
  • a connected OLED display can be controlled insbesonde ⁇ re flicker in the range of low currents so.

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Abstract

In einer Ausführungsform weist eine Frequenzauswahlschaltung einen ersten Eingang (11), dem ein erstes Schwellwertsignal (S1) in Abhängigkeit eines Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers zugeführt ist, einen zweiten Eingang (12), dem ein zweites Schwellwertsignal (S2) in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals (S1) zugeführt ist, einen dritten Eingang (13), dem ein Fertigsignal (S3) des Gleichstrom¬ wandlers zugeführt ist, und einen Ausgang (15), an dem ein Steuersignal (S5) bereitgestellt ist, das zum Auswählen einer Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers eingerichtet ist, auf, wobei das Steuersignal (S5) in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals (S1), des zweiten Schwellwertsignals (S2), und des Fertigsignals (S3) bereitgestellt ist auf. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Auswahl einer Frequenz eines Gleichstromwandlers vorgesehen.

Description

Beschreibung
Frequenzauswahlschaltung für einen Gleichstromwandler und Verfahren zur Auswahl einer Frequenz desselben
Die Erfindung betrifft eine Frequenzauswahlschaltung für einen Gleichstromwandler, eine Frequenzeinstellvorrichtung und ein Verfahren zur Auswahl einer Frequenz eines Gleichstromwandlers .
Bei der Regelung eines Gleichstromwandlers, eines so genann¬ ten DCDC-Konverters , gibt es unterschiedliche Möglichkeiten zur Einstellung einer gewünschten Ausgangsspannung beziehungsweise eines gewünschten Ausgangsstromes mittels einer entsprechenden Steuerung der erforderlichen Schaltzeitpunkte, also Ein- und Ausschalten elektronischer Schalter, beispielsweise Transistoren des Gleichstromwandlers. Beispielsweise erfolgt die Steuerung der elektronischen Schalter mittels eines pulsweiten modulierten Signals, PWM-Signals, mit konstan- ter Frequenz, bei dem die Ein-Auszeit der sogenannte Duty-
Cycle, variabel ist. Eine weitere Möglichkeit ist eine Hyste¬ resesteuerung, die auf dem Prinzip der Zweipunktregelung beruht. Diese bewirkt, dass die Ausgangsspannung eines Gleich¬ stromwandlers innerhalb einer vorgegebenen oberen und unteren Grenze bleibt. Durch die obere und untere Grenze wird jeweils ein SchaltZeitpunkt vorgegeben.
Bei der Auswahl einer Regelung ist vor allem die Anwendung des Gleichstromwandlers ausschlaggebend. Beispielsweise stellt die Ansteuerung von Leuchtdioden, LEDs, andere Anforderungen als die Ansteuerung von organischen Leuchtdioden, OLEDs an von dem Gleichstromwandler erzeugte Spannungen. Erwiesenermaßen sind OLED-basierende Anzeigen, so genannte Dis- plays, insbesondere sogenannte Active Matrix OLED, AMOLED, Displays empfindlich gegenüber einer Welligkeit der Ansteuerspannung bei niedrigen Strömen. Die Welligkeit der Ansteuerspannung führt zu einem Flackern des Displays. Da die Effi- zienz von OLED-Displays bei niedrigen Strömen besonders hoch ist, ist eine flackerfreie Ansteuerung insbesondere in diesem Bereich erstrebenswert.
Bekannte Ansteuerschaltungen für OLEDs basieren auf einem pulsweiten modulierten Gleichstromwandler, bei dem in einem sogenannten Skipmode einzelne Pulse des PWM-Signals ausgelas¬ sen werden. Dies führt zu einer unbestimmten Frequenz am Ausgang des Gleichstromwandlers, welche das Display insbesondere bei niedrigen Strömen flackern lässt.
Ähnlich problematisch ist die Ansteuerung von OLED-Displays mittels Gleichstromwandlern mit Hystereseregelung, da auch hier am Ausgang unterschiedlichste Frequenzen auftreten, die das Display zum Flackern bringen.
Daher ist es eine Aufgabe, eine Verbesserung des Frequenzverhaltens am Ausgang eines Gleichstromwandlers zu ermöglichen, also beispielsweise eine Welligkeit am Ausgang des Gleich¬ stromwandlers zu verringern.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Frequenzauswahlschaltung des Anspruchs 1, durch die Frequenzeinstellvorrichtung des Anspruchs7, durch den Gleichstromwandler des Anspruchs 11 und durch das Verfahren des Anspruchs 12. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstände der abhängigen Ansprüche . In einer Ausführungsform weist eine Frequenzauswahlschaltung für einen Gleichstromwandler einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang, einen dritten Eingang und einen Ausgang auf. Dem ersten Eingang ist ein erstes Schwellwertsignal in Abhän- gigkeit eines Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers zugeführt. Dem zweiten Eingang ist ein zweites Schwellwert¬ signal in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals zuge¬ führt. Dem dritten Eingang ist ein Fertigsignal des Gleichstromwandlers zugeführt. Am Ausgang ist ein Steuersignal in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals, des zweiten
Schwellwertsignals und des Fertigsignals bereitgestellt. Das Steuersignal ist zum Auswählen einer Frequenz des Schaltfre¬ quenzsignals des Gleichstromwandlers eingerichtet. Das erste Schwellwertsignal wird in Abhängigkeit des Schalt¬ frequenzsignals des Gleichstromwandlers zugeführt. Das zweite Schwellwertsignal wird in Abhängigkeit des ersten Schwell¬ wertsignals zugeführt. Des Weiteren wird der Frequenzauswahl¬ schaltung ein Fertigsignal des Gleichstromwandlers zugeführt. Die Frequenzauswahlschaltung stellt an ihrem Ausgang das Steuersignal in Abhängigkeit des ersten und des zweiten
Schwellwertsignals sowie des Fertigsignals bereit. Das Steu¬ ersignal gibt die Auswahl einer Frequenz des Schaltfrequenzsignals vor.
Da mit dem Steuersignal die Auswahl einer Frequenz des
Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers getroffen wird, wird vorteilhafterweise der Gleichstromwandler immer mit ei¬ ner definierten festen Frequenz betrieben. Mit Vorteil wird dadurch eine sonst auftretende niederfrequente Welligkeit am Ausgang des Gleichstromwandlers reduziert. Das Schaltfrequenzsignal umfasst vorzugsweise ein Taktsignal des Gleichstromwandlers. Es gibt also im Wesentlichen die Frequenz vor, mit der der Gleichstromwandler betrieben wird. Die Frequenz des Schaltfrequenzsignals ist die zur Ansteue- rung elektronischer Schalter des Gleichstromwandlers einge¬ setzte Frequenz. Mittels der elektronischen Schalter wird zwischen einem Aufladen und einem Entladen von Energiespeichern, z.B. einer Induktivität, des Gleichstromwandlers umge¬ schalten. Eine von dem Gleichstromwandler bereitgestellte Spannung ist folglich eine Funktion einer dem Gleichstromwandler zugeführten Spannung und des Schaltfrequenzsignals.
Das erste und das zweite Schwellwertsignal sind bevorzugt je¬ weils synchron zum Schaltfrequenzsignal des Gleichstromwand- lers . Das erste und das zweite Schwellwertsignal stimmen also in ihrer Frequenz jeweils mit der Frequenz des Schaltfrequenzsignals überein. Das Fertigsignal wird beispielsweise in Abhängigkeit eines Stromes durch eine Induktivität des
Gleichstromwandlers bereitgestellt. Ein Impuls des Fertigsig- nals zeigt beispielsweise an, dass die Induktivität in etwa vollständig geladen ist. Der eingesetzte Gleichstromwandler ist dabei typischerweise ein induktiver Gleichstromwandler.
Das erste und das zweite Schwellwertsignal und das Fertigsig- nal sind digitale insbesondere binäre Signale, die den Zu¬ stand logisch 1 oder den Zustand logisch 0 annehmen. Ein Impuls eines Signals kennzeichnet den Zustand logisch 1.
In einer Weiterbildung ist das erste Schwellwertsignal eine Funktion einer minimalen Einschaltzeit des Gleichstromwand¬ lers . Das erste Schwellwertsignal weist Impulse auf, die in ihrer Dauer an eine minimale Einschaltzeit des Gleichstromwandlers angepasst sind. Die minimale Einschaltzeit des Gleichstrom¬ wandlers ist proportional zur Reaktionszeit der Stromregelung des Gleichstromwandlers. Sie liegt beispielsweise im Bereich von 50 ns . Das zweite Schwellwertsignal ist eine Funktion ei¬ nes skalaren Vielfachen der minimalen Einschaltzeit des
Gleichstromwandlers. Das skalare Vielfache ist beispielsweise ein gebrochen rationales Vielfaches. Die minimale Einschalt- zeit des Gleichstromwandlers bestimmt also die Breite der Im¬ pulse des ersten und des zweiten Schwellwertsignals.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Steuersignal bei Auftreten eines Impulses des Fertigsignals während eines Im- pulses des ersten Schwellwertsignals zum Verringern der Fre¬ quenz des Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers aus¬ gelegt .
Ein Energiespeicher des Gleichstromwandlers ist in diesem Fall bereits während der minimalen Einschaltzeit aufgeladen.
Falls also das Fertigsignal auf logisch 1 schaltet, bevor das erste Schwellwertsignal auf 0 geht, wird die Frequenz des Gleichstromwandlers mit Hilfe des Steuersignals verringert. Das Schaltfrequenzsignal wird folglich auf eine nächst nied¬ rigere Frequenz geschaltet. Bevorzugt ist eine Menge fest vordefinierter Frequenzen des Schaltfrequenzsignals vorgege¬ ben . In einer weiteren Ausführungsform ist das Steuersignal beim Auftreten eines Impulses des Fertigsignals während eines Im¬ pulses des zweiten Schwellwertsignals zum Beibehalten der Frequenz des Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers ausgelegt .
Schaltet das Fertigsignal auf logisch 1 während zeitgleich das zweite Schwellwertsignal auf logisch 1 ist, so wird das Steuersignal derart bereitgestellt, dass die Frequenz des Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers nicht verändert wird. Der Gleichstromwandler arbeitet bereits im gewünschten Bereich .
In einer Weiterbildung ist das Steuersignal bei Auftreten eines Impulses des Fertigsignals nach einem Impuls des zweiten Schwellwertsignals zum Erhöhen der Frequenz des Schaltfre¬ quenzsignals des Gleichstromwandlers ausgelegt.
In diesem Fall wird der Energiespeicher des Gleichstromwand¬ lers nicht ganz aufgeladen.
Schaltet das Fertigsignal auf logisch 1 erst nachdem sowohl das erste Schwellwertsignal als auch das zweite Schwellwert¬ signal innerhalb einer Taktperiode des Schaltfrequenzsignals wieder auf logisch 0 geschalten haben, so wird mit Hilfe des Steuersignals die Frequenz des Schaltfrequenzsignals erhöht. Das Erhöhen bedeutet ein Umschalten auf eine fest definierte nächst höhere Frequenz.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Frequenzauswahlschaltung einen vierten Eingang, dem ein Überladeschutzsignal des Gleichstromwandlers zugeführt ist, auf. In dieser Ausfüh- rungsform ist das Steuersignal bei Auftreten eines Impulses des Überladeschutzsignals zum Einstellen einer maximalen Fre¬ quenz des Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers aus¬ gelegt . Bei Auftreten eines Stromsprungs, der beispielsweise von ei¬ nem Umschalten eines OLED-Displays von schwarz auf weiß verursacht werden kann, erreicht der Strom durch die Induktivität des Gleichstromwandlers ein Limit. In diesem Fall schal- tet das Überladeschutzsignal von logisch 0 auf logisch 1.
Dieser Impuls wird von der Frequenzauswahlschaltung ausgewertet, woraufhin das Steuersignal derart bereitgestellt wird, dass die Frequenz des Schaltfrequenzsignals auf ein Maximum eingestellt wird.
In einer Ausführungsform weist eine Frequenzeinstellvorrichtung für einen Gleichstromwandler eine Frequenzauswahlschaltung, einen Frequenzumschalter, einen Frequenzgenerator, einen Schwellwertsignalgenerator, einen Zustandsautomaten und eine Einheit zum Bereitstellen des Fertigsignals in Abhängig¬ keit einer ersten und einer zweiten von dem Gleichstromwandler bereitgestellten Spannung auf. Der Frequenzumschalter ist mit dem Ausgang der Frequenzauswahlschaltung gekoppelt. Dem Frequenzumschalter ist ein Haupttaktsignal des Gleichstrom- wandlers, ein erstes Taktsignal mit einer ersten Taktfrequenz und mindestens ein zweites Taktsignal mit einer zweiten Takt¬ frequenz zugeführt. Der Frequenzumschalter ist zum Bereitstellen des Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers in Abhängigkeit des Steuersignals, des ersten und/oder des min- destens einen zweiten Taktsignals eingerichtet. Dem Frequenz¬ generator ist das Haupttaktsignal zugeführt. Der Frequenzge¬ nerator ist zum Bereitstellen des ersten und des mindestens einen zweiten Taktsignals ausgelegt. Dem Schwellwertsignalge¬ nerator ist das Schaltfrequenzsignal des Gleichstromwandlers zugeführt. Der Schwellwertsignalgenerator ist zum Bereitstellen des ersten und des zweiten Schwellwertsignals jeweils in Abhängigkeit des Schaltfrequenzsignals geeignet. Der Zu- standsautomat , dem das Fertigsignal und das Schaltfrequenz- signal zugeführt sind, ist zum Bereitstellen eines Ansteuer¬ signais für den Gleichstromwandlers ausgelegt. Das Ansteuer- signal ist in Abhängigkeit des Schaltfrequenzsignals und des Fertigsignals bereitgestellt.
Der Frequenzgenerator erzeugt aus dem zugeführten Haupttakt durch Frequenzteilung das erste und das mindestens eine zwei¬ te Taktsignal. Das Haupttaktsignal wird von einem übergeord¬ neten System, in dem die Frequenzeinstellvorrichtung betrie- ben wird bereitgestellt. Die Frequenz des Haupttaktsignals ist die maximale Frequenz der Frequenzeinstellvorrichtung. Die erste und die zweite Taktfrequenz sind folglich geringer als die Frequenz des Haupttaktsignals. Der Schwellwertsignalgenerator generiert das erste und das zweite Schwellwertsignal, die jeweils auf das Schaltfrequenz¬ signal getaktet sind. Das zweite Schwellwertsignal weist Im¬ pulse auf deren Breite, also deren Dauer, an ein Vielfaches der minimalen Einschaltzeit des Gleichstromwandlers angepasst sind. Das erste und das zweite Schwellwertsignal, sowie das Fertigsignal, welches in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Spannung des Gleichstromwandlers bereitgestellt wird, werden in der Frequenzauswahlschaltung ausgewertet. Das Steuersignal wird entsprechend bereitgestellt und dem Frequenzum- Schalter zugeführt. Entsprechend der Informationen des Steu¬ ersignals wählt der Frequenzumschalter zwischen Haupttaktsignal, erstem Taktsignal und zweitem Taktsignal aus. Das ausge¬ wählte Signal wird auf den Ausgang des Frequenzumschalters gelegt und als Schaltfrequenzsignal bereitgestellt. Das
Schaltfrequenzsignal wird dem Zustandsautomaten zugeführt und bestimmt somit die Frequenz des Ansteuersignais. Das Ansteu- ersignal ist dazu eingerichtet, die elektronischen Schalter des Gleichstromwandlers zu steuern. Mit Vorteil weist das Ansteuersignal zu jedem Zeitpunkt eine feste, wohl definierte Frequenz auf, nämlich entweder die Frequenz des Haupttaktsignals, die erste Taktfrequenz oder die zweite Taktfrequenz. Somit ist sichergestellt, dass die erste und die zweite Spannung des Gleichstromwandlers auch bei geringen Strömen ohne niederfrequente Schwankungen, also ohne sogenanntes Ripple, bereitgestellt werden.
In einer Weiterbildung ist dem Zustandsautomaten das Überla- deschutzsignal zugeführt. Das Ansteuersignal ist in Abhängig¬ keit des Überladeschutzsignals bereitgestellt.
In dem Zustandsautomaten wird zusätzlich das Überladeschutz- signal ausgewertet. Beispielsweise werden das Fertigsignal und das Überladeschutzsignal logisch oder verknüpft. Das An¬ steuersignal wird entsprechend bereitgestellt.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Frequenzeinstellvorrichtung für einen Gleichstromwandler mit einer Induktivi- tät ausgelegt, wobei der Gleichstromwandler zum Erzeugen der ersten und der zweiten Spannung eingerichtet ist.
Der Gleichstromwandler weist beispielsweise genau eine Spule auf .
In einer Weiterbildung ist die Frequenzeinstellvorrichtung zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung mit organischen
Leuchtdioden eingerichtet. Mit Vorteil ermöglicht die Frequenzeinstellvorrichtung das Betreiben einer OLED-basierten Anzeigevorrichtung mit einer sehr hohen Effizienz, weil durch die Auswahl von jeweils fes- ten Frequenzen zum Betreiben der Anzeigevorrichtung ein Rauschen am Ausgang des Gleichstromwandlers minimiert wird.
In einer Ausführungsform ist ein Gleichstromwandler mit einer wie oben beschriebenen Frequenzeinstellvorrichtung zur Versorgung einer Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden oder einer Aktiv-Matrix-Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden ausgelegt. Dadurch dass der Gleichstromwandler mit den definierten Frequenzen der Frequenzeinstellvorrichtung betrieben wird, erscheinen lediglich diese Frequenzen am Ausgang des Gleichstromwandlers, der somit keine niederfrequenten Schwankungen aufweist. Folglich wird ein Flackern der versorgten Anzeige- Vorrichtung reduziert beziehungsweise verhindert.
Die Anzeigevorrichtung wird auch als Display bezeichnet. Die Aktive-Matrix-Anzeigevorrichting wird auch Active Matrix Display genannt.
In einer Ausführungsform weist ein Verfahren zur Auswahl einer Frequenz eines Gleichstromwandlers folgende Schritte auf:
Zuführen eines ersten Schwellwertsignals in Abhängigkeit eines Schaltfrequenzsignals des Gleichstromwandlers,
Zuführen eines zweiten Schwellwertsignals in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals,
Zuführen eines Fertigsignals des Gleichstromwandlers, Bereitstellen eines Steuersignals in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals, des zweiten Schwellwertsignals und des Fertigsignals, und
Auswählen einer Frequenz des Schaltfrequenzsignals in Abhängigkeit des Steuersignals. Das Steuersignal wird durch Auswerten des ersten und des zweiten Schwellwertsignals sowie des Fertigsignals erzeugt. Die Frequenz des Schaltfrequenzsignals wird dementsprechend gesteuert .
Da das Schaltfrequenzsignal immer eine definierte Frequenz aufweist, wird das Frequenzverhalten am Ausgang des mit dem Schaltfrequenzsignal betriebenen Gleichstromwandlers verbes¬ sert. Die eine ausgewählte Frequenz erscheint auch am Ausgang des Gleichstromwandlers.
In einer Weiterbildung erfolgt das Auswählen der Frequenz des Schaltfrequenzsignals in entprellter Art und Weise. Entprellte Art und Weise bedeutet hier, dass ein Ereignis, also ein Impuls des Fertigsignals nicht beim erstmaligen Auf¬ treten sofort eine Änderung der Frequenz des Schaltfrequenzsignals auslöst, sondern erst wenn dieses Ereignis nach einer gewissen Zeit immer noch präsent ist. Das Entprellen ist ver- gleichbar mit dem bekannten Entprellen beispielsweise beim Auswerten von Tastendrücken auf einer Tastatur.
Dadurch wir mit Vorteil verhindert, dass das Schaltfrequenz¬ signal laufend zwischen zwei Frequenzen hin- und hergeschal- tet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungswei¬ se wirkungsgleiche Schaltungsteile und Signale tragen dabei gleiche Bezugszeichen. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Frequenzeinstellvorrichtung mit einer Frequenzauswahlschaltung nach dem vorgeschlagenen Prinzip und
Figur 2 zugehörige Signaldiagramme.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Frequenzeinstell- Vorrichtung mit einer Frequenzauswahlschaltung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Frequenzeinstellvorrichtung weist einen Anschluss 6 dem ein Haupttaktsignal CLK eines Gleich¬ stromwandlers zugeführt ist, einen Anschluss 7 dem eine erste Spannung VI des Gleichstromwandlers zugeführt ist, einen An- schluss 8 dem eine zweite Spannung V2 des Gleichstromwandlers zugeführt ist, einen Anschluss 9 dem ein Überladeschutzsignal S4 des Gleichstromwandlers zugeführt ist und einen Anschluss 10, an dem ein Ansteuersignal S6 für den Gleichstromwandler bereitgestellt ist, auf. Des Weiteren umfasst die Frequenz- einstellvorrichtung die Frequenzauswahlschaltung 16, einen Frequenzumschalter 17, einen Frequenzgenerator 18, einen Schwellwertsignalgenerator 19, einen Zustandsautomaten 20 und eine Einheit 21 zum Bereitstellen eines Fertigsignals. Der Frequenzgenerator 18 umfasst einen Eingang zum Zuführen des Haupttaktsignals CLK, sowie Ausgänge zum Bereitstellen eines ersten Taktsignals Cl, eines zweiten Taktsignals C2, und eines weiteren Taktsignals Cn . Der Frequenzgenerator 18 erzeugt die Taktsignale Cl, C2, Cn jeweils durch Frequenztei- lung. Beispielsweise weist das erste Taktsignal Cl eine erste Taktfrequenz auf, die einer halben Frequenz des Haupttaktsignals CLK entspricht. Das zweite Taktsignal C2 weist eine zweite Taktfrequenz auf, die beispielsweise einer viertel Frequenz des Haupttaktsignals CLK entspricht. Das weitere Taktsignal Cn weist beispielsweise eine Taktfrequenz auf, die dem n-ten Teil der Frequenz des Haupttaktsignals CLK ent¬ spricht .
Der Frequenzumschalter 17 ist mit dem Ausgang des Frequenzgenerators 18 gekoppelt und weist einen Anschluss zum Zuführen des Haupttaktsignals CLK, einen Anschluss zum Zuführen des ersten Taktsignals Cl, einen Anschluss zum Zuführen des zweiten Taktsignals C2 und einen Anschluss zum Zuführen des weiteren Taktsignals Cn auf. Des Weiteren weist der Frequenzumschalter 17 einen Anschluss zum Zuführen eines Steuersignals S5 auf. Der Frequenzumschalter 17 umfasst zudem einen Ausgang zum Bereitstellen eines Schaltfrequenzsignals DCLK. In Funktion des Steuersignals S5 schaltet der Frequenzum¬ schalter zwischen den zugeführten Taktsignalen CLK, Cl, C2 und Cn um. Das jeweils ausgewählte Taktsignal wird als
Schaltfrequenzsignal DCLK mit der entsprechenden Frequenz bereitgestellt .
Dem Schwellwertsignalgenerator 19 ist eingangsseitig das von dem Frequenzumschalter 17 erzeugte Schaltfrequenzsignal DCLK zugeführt. Der Schwellwertsignalgenerator 19 weist einen Anschluss zum Bereitstellen eines ersten Schwellwertsignals Sl und einen weiteren Anschluss zum Bereitstellen eines zweiten Schwellwertsignals S2 auf. Der Schwellwertsignalgenerator 19 generiert das erste Schwellwertsignal Sl in Abhängigkeit des Schaltfrequenzsignals DCLK, und das zweite Schwellwertsignal S2 in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals Sl, so dass das erste und das zweite Schwellwertsignal Sl, S2 jeweils mit der Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK getaktet sind. Die Breite eines Impulses des ersten Schwellwertsignals ist dabei angepasst an eine minimale Einschaltzeit des Gleich¬ stromwandlers. Aus Verhältnis zwischen minimaler Einschalt¬ zeit des Gleichstromwandlers zur Periodendauer des Schaltfre- quenzsignals DCLK ergibt sich ein jeweiliges Tastverhältnis, sogenannter Duty-Cycle. Eine Impulsbreite des zweiten
Schwellwertsignals S2 ist angepasst an ein Vielfaches der mi¬ nimalen Einschaltzeit des Gleichstromwandlers. Beispielsweise ist die Impulsbreite des zweiten Schwellwertsignals S2 das Doppelte der Impulsbreite des ersten Schwellwertsignals Sl.
Die Frequenzauswahlschaltung 16 weist einen ersten Eingang 11, dem das erste Schwellwertsignal Sl zugeführt ist, einen zweiten Eingang 12, dem das zweite Schwellwertsignal S2 zuge- führt ist, einen dritten Eingang 13, dem ein Fertigsignal S3 des Gleichstromwandlers zugeführt ist, und einen vierten Ein¬ gang 14, dem ein Überladeschutzsignal S4 zugeführt ist, auf. Des Weiteren umfasst die Frequenzauswahlschaltung 16 einen Ausgang 15 zum Bereitstellen des Steuersignals S5. Die Fre- quenzauswahlschaltung 16 erzeugt das Steuersignal S5 in Ab¬ hängigkeit des ersten Schwellwertsignals Sl, des zweiten Schwellwertsignals S2, des Fertigsignals S3 und/oder des Überladeschutzsignals S4. Das Steuersignal S5 wird als digi¬ tales Signal umfassend mindestens zwei Bit bereitgestellt. So wird beispielsweise über das Steuersignal S5 die Information "Frequenz erhöhen", "Frequenz gleich lassen", "Frequenz erniedrigen" oder "maximale Frequenz einstellen" übermittelt.
Der Einheit 21 zum Bereitstellen des Fertigsignals S5 ist über einen Anschluss ein erstes Eingangssignal, welches pro¬ portional zur ersten Spannung VI des Gleichstromwandlers ist, zugeführt und über einen zweiten Anschluss ein zweites Ein¬ gangssignal, welches proportional zur zweiten Spannung V2 des Gleichstromwandlers ist. An einem Ausgang der Einheit 21 ist das Fertigsignal S3 bereitgestellt. Das Fertigsignal S3 wird dabei so erzeugt, dass ein Umschalten von logischen 0 auf lo¬ gisch 1 erfolgt, sobald in der Einheit 21 festgestellt wird, dass der Ladezyklus beendet ist. Entlädt sich diese Indukti¬ vität wieder, schaltet das Fertigsignal S3 von logisch 1 auf logisch 0 zurück.
Dem Zustandsautomaten 20 ist über einen Anschluss das Schalt- frequenz DCLK zugeführt. Über weitere Anschlüsse sind jeweils das Fertigsignal S3 und das Überladeschutzsignal S4 zuge¬ führt. An einem Ausgang des Zustandsautomaten 20 ist das An- steuersignal S6 bereitgestellt. Eine Frequenz des Ansteuer¬ signais S6 ist an eine Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK angepasst. Das Fertigsignal S3 sowie das Überladeschutz- signal S4 werden in einer ODER-Verknüpfung 22 im Zustandsautomaten 20 ausgewertet. Dadurch wird jeweils eine Zustandsän- derung in dem Zustandsautomaten 20 ausgelöst. Das Ansteuer- signal S6 ist zur Steuerung elektronischer Schalter des
Gleichstromwandlers ausgelegt.
Mit Hilfe der Frequenzauswahlschaltung 16 wird von dem Frequenzumschalter 17 das Schaltfrequenzsignal DCLK mit der Fre¬ quenz des Haupttaktsignals CLK oder der Frequenz des ersten Taktsignals Cl oder der Frequenz des zweiten Taktsignals C2 oder der Frequenz des weiteren Taktsignals Cn bereitgestellt. Die Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK bestimmt die Fre¬ quenz des Ansteuersignais S6, welches die Schalter des
Gleichstromwandlers steuert. Somit werden die erste und die zweite Spannung VI, V2 ohne sogenanntes Ripple, also ohne niederfrequente Schwankungen bereitgestellt. Am Ausgang des mit der Frequenzeinstellvorrichtung betriebenen Gleichstromwandlers treten lediglich die definierten Frequenzen entweder des Haupttaktsignals CLK, die erste Taktfrequenz, die zweite Taktfrequenz oder die n-te Taktfrequenz auf.
Vorteilhafterweise ist es damit möglich ein angeschlossenes Display auf Basis von organischen LEDs auch bei dunklen Bildern, in welchem Bereich OLED-basierte Displays eine sehr ho¬ he Effizienz aufweisen, ohne Flackern anzusteuern. Zusätzlich wird die elektromagnetische Verträglichkeit aufgrund der be¬ grenzten Anzahl von verwendeten Frequenzen deutlich verbes- sert.
Figur 2 zeigt Signaldiagramme zum Ausführungsbeispiel von Fi¬ gur 1. In jeder Zeile ist der Verlauf jeweils eines Signals über der Zeit t dargestellt. Die erste Zeile zeigt den Ver- lauf des Schaltfrequenzsignals DCLK. Die zweite Zeile zeigt den Verlauf des ersten Schwellwertsignals Sl. Die Breite ei¬ nes Impulses des ersten Schwellwertsignals Sl entspricht der minimalen Einschaltzeit ton wie oben beschrieben. Die dritte Zeile zeigt den Verlauf des zweiten Schwellwertsignals S2. Die Impulsbreite des zweiten Schwellwertsignals ist dabei ein Vielfaches der Impulsbreite des ersten Schwellwertsignals ton und ist in der Zeichnung gekennzeichnet mit n * ton. Es ist deutlich zu erkennen, dass sowohl das erste als auch das zweite Schwellwertsignal Sl, S2 jeweils synchron zum Schalt- frequenzsignals DCKL ist, also die gleiche Frequenz aufweist. In der vierten Zeile ist der Verlauf des Fertigsignals S3 dargestellt. Die fünfte Zeile enthält den Verlauf des Überla- deschutzsignals S4. Zu einem ersten Zeitpunkt tl tritt ein Impuls des Fertigsig¬ nals S3 während eines Impulses des ersten Schwellwertsignals Sl auf. Dies bedeutet, dass die Induktivität des angeschlos¬ senen Gleichstromwandlers bereits während der minimalen Ein- schaltzeit ton aufgeladen ist. Folglich wird die Frequenz des heruntergeschaltet .
Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 tritt ein weiterer Impuls des Fertigsignals S3 auf. Der zweite Zeitpunkt t2 liegt nach dem Ende eines Impulses des ersten Schwellwertsignals Sl, also wenn das erste Schwellwertsignal Sl bereits wieder auf lo¬ gisch 0 gegangen ist und während das zweite Schwellwertsignal S2 noch auf logisch 1 ist. Die bedeutet, dass der angeschlos- sene Gleichstromwandler im gewünschten Bereich arbeitet.
Folglich wird die Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK beibehalten .
Zu einem dritten Zeitpunkt t3 tritt noch ein Impuls des Fer- tigsignals S3 auf. Der dritte Zeitpunkt t3 liegt nach einem Impuls des zweiten Schwellwertsignals S2, was bedeutet, dass die Induktivität des angeschlossenen Gleichstromwandlers nicht während eines Vielfachen der minimalen Einschaltzeit n * ton aufgeladen werden konnte. Dementsprechend wird über das Steuersignal S5 die Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK erhöht. Das Tastverhältnis beziehungsweise der Duty-Cycle vergrößern sich dadurch.
Zu einem vierten Zeitpunkt t4 tritt ein Impuls des Überlade- schutzsignals S4 auf. Dies entspricht einem Auftreten eines Stromsprungs in der Induktivität des angeschlossenen Gleich¬ stromwandlers. Der Strom durch die Induktivität erreicht da¬ bei eine obere Grenze. Dies erfolgt beispielsweise beim Um¬ schalten eines angeschlossenen OLED-Displays von schwarz auf weiß. Um dem Überladen der Induktivität entgegenzuwirken, wird folglich die Frequenz des Schaltfrequenzsignals DCLK auf die höchste verfügbare Frequenz geschaltet. Die höchste ver- fügbare Frequenz ist beispielsweise die Frequenz des Haupt¬ taktsignals .
Alle Frequenzänderungen die auf die Ereignisse zu den Zeit- punkten tl bis t3 ausgelöst werden, erfolgen in der Regel in entprellter Art und Weise, also erst wenn das gleiche Ereig¬ nis mindestens noch ein zweites Mal auftritt. Damit wird ein wiederholtes Umschalten zwischen unterschiedlichen Frequenzen vermieden. Lediglich die Reaktion auf einen Impuls des Über- ladeschutzsignals S4 erfolgt in der Regel direkt.
Mit Vorteil wird so erreicht, dass am Ausgang eines ange¬ schlossenen Gleichstromwandlers nur bestimmte, definierte Frequenzen auftreten. Die Welligkeit der von dem Gleichstrom- wandler bereitgestellten Spannungen wird deutlich reduziert. Ein angeschlossenes OLED-Display lässt sich somit insbesonde¬ re im Bereich von geringen Strömen flackerfrei ansteuern.
Bezugs zeichenliste
6 , ..,15 Anschluss
16 FrequenzauswählSchaltung 17 Frequenzumschalter
18 Frequenzgenerator
19 Schwellwertsignalgenerator 20 ZuStandsautomat
21 Einheit
22 ODER-Verknüpfung
Cl, C2, Cn Taktsignal
CLK Haupttaktsignal
DCLK Schaltfrequenzsignal
Sl, S2 Schwellwertsignal
S3 Fertigsignal
S4 Überladeschutzsignal
S5 Steuersignal
S6 Ansteuersignal
tl, .. , t4 Zeitpunkt
ton Einschaltzeit
VI, V2 Spannung

Claims

Patentansprüche
1. Frequenzauswahlschaltung für einen Gleichstromwandler aufweisend
- einen ersten Eingang (11), dem ein erstes Schwellwert¬ signal (Sl) in Abhängigkeit eines Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers zugeführt ist,
- einen zweiten Eingang (12), dem ein zweites Schwellwertsignal (S2) in Abhängigkeit des ersten Schwellwert¬ signals (Sl) zugeführt ist,
- einen dritten Eingang (13), dem ein Fertigsignal (S3) des Gleichstromwandlers zugeführt ist, und
- einen Ausgang (15), an dem ein Steuersignal (S5) be¬ reitgestellt ist, das zum Auswählen einer Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers eingerichtet ist,
wobei das Steuersignal (S5) in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals (Sl), des zweiten Schwellwertsignals (S2) und des Fertigsignals (S3) bereitgestellt ist.
2. Frequenzauswahlschaltung nach Anspruch 1,
wobei das erste Schwellwertsignal (Sl) eine Funktion ei¬ ner minimalen Einschaltzeit (ton) des Gleichstromwand¬ lers ist.
3. Frequenzauswahlschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Steuersignal (S5) bei Auftreten eines Impulses des Fertigsignals (S3) während eines Impulses des ersten Schwellwertsignals (Sl) zum Verringern der Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers ausgelegt ist. Frequenzauswahlschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei das Steuersignal (S5) bei Auftreten eines Impulses des Fertigsignals (S3) während eines Impulses des zwei¬ ten Schwellwertsignals (S2) zum Beibehalten der Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers ausgelegt ist.
Frequenzauswahlschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Steuersignal (S5) bei Auftreten eines Impulses des Fertigsignals (S3) nach einem Impuls des ersten Schwellwertsignals (Sl) und nach einem Impuls des zwei¬ ten Schwellwertsignals (S2) zum Erhöhen der Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers ausgelegt ist.
Frequenzauswahlschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
weiter aufweisend einen vierten Eingang (14), dem ein Überladeschutzsignal (S4) des Gleichstromwandlers zuge¬ führt ist,
wobei das Steuersignal (S5) bei Auftreten eines Impulses des Überladeschutzsignals (S4) zum Einstellen einer ma¬ ximalen Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers ausgelegt ist.
Frequenzeinstellvorrichtung für einen Gleichstromwandler mit einer Frequenzauswahlschaltung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
weiter aufweisend
- einen Frequenzumschalter (17), der mit dem Ausgang (15) der Frequenzauswahlschaltung (16) gekoppelt ist, dem ein Haupttaktsignal (CLK) des Gleichstromwand¬ lers, ein erstes Taktsignal (Cl) mit einer ersten Taktfrequenz und mindestens ein zweites Taktsignal (C2) mit einer zweiten Taktfrequenz zugeführt sind und der zum Bereitstellen des Schaltfrequenzsignals (DCLK) des Gleichstromwandlers in Abhängigkeit des Steuersignals (S5) , des ersten und/oder des mindes¬ tens einen zweiten Taktsignals (Cl, C2) eingerichtet ist,
- einen Frequenzgenerator (18), dem das Haupttaktsignal (CLK) zugeführt ist und der zum Bereitstellen des ersten und mindestens des mindestens einen zweiten Taktsignals (Cl, C2) ausgelegt ist,
- einen Schwellwertsignalgenerator (19), dem das
Schaltfrequenzsignal (DCLK) des Gleichstromwandlers zugeführt ist und der zum Bereitstellen des ersten und des zweiten Schwellwertsignals (Sl, S2) jeweils in Abhängigkeit des Schaltfrequenzsignals (DCLK) ge¬ eignet ist,
- einen Zustandsautomaten (20), dem das Fertigsignal (S3) und das Schaltfrequenzsignal (DCLK) zugeführt sind und der zum Bereitstellen eines Ansteuersignais (S6) für den Gleichstromwandler ausgelegt ist und
- eine Einheit (21) zum Bereitstellen des Fertigsignals (S3) in Abhängigkeit einer ersten und einer zweiten von dem Gleichstromwandler bereitgestellten Spannung (VI, V2),
wobei das Ansteuersignal (S6) in Abhängigkeit des
Schaltfrequenzsignals (DCLK) und des Fertigsignals (S3) bereitgestellt ist.
Frequenzeinstellvorrichtung nach Anspruch 7, wobei dem Zustandsautomaten (20) das Überladeschutzsig- nal (S4) zugeführt ist und das Ansteuersignal (S6) in Abhängigkeit des Überladeschutzsignals (S4) bereitge¬ stellt ist.
Frequenzeinstellvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Frequenzeinstellvorrichtung für einen Gleichstromwandler mit einer Induktivität ausgelegt ist, wobe der Gleichstromwandler zum Erzeugen der ersten und der zweiten Spannung (VI, V2) eingerichtet ist.
10. Frequenzeinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei die Frequenzeinstellvorrichtung zum Betreiben ei- ner Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden eingerichtet ist.
11. Gleichstromwandler mit einer Frequenzeinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
wobei der Gleichstromwandler zur Versorgung einer Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden oder einer Aktiv-Matrix-Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden ausgelegt ist. 12. Verfahren zur Auswahl einer Frequenz eines Gleichstromwandlers aufweisend:
- Zuführen eines ersten Schwellwertsignals (Sl) in Ab¬ hängigkeit eines Schaltfrequenzsignals (CDLK) des Gleichstromwandlers ,
- Zuführen eines zweiten Schwellwertsignals (S2) in Ab¬ hängigkeit des ersten Schwellwertsignals (Sl),
- Zuführen eines Fertigsignals (S3) des Gleichstrom¬ wandlers, - Bereitstellen eines Steuersignals (S5) in Abhängigkeit des ersten Schwellwertsignals (Sl), des zweiten Schwellwertsignals (S2) und des Fertigsignals (S3) ,
- Auswählen einer Frequenz des Schaltfrequenzsignals (DCLK) in Abhängigkeit des Steuersignals (S5) .
Verfahren nach Anspruch 12,
weiter aufweisend:
- Zuführen eines Überladeschutzsignals (S4),
wobei das Bereitstellen des Steuersignals (S5) zusätz¬ lich in Abhängigkeit des Überladeschutzsignals (S4) er¬ folgt .
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
wobei das Auswählen der Frequenz des Schaltfrequenzsig¬ nals (CLK) in entprellter Art und Weise erfolgt.
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