WO2014001180A2

WO2014001180A2 - Wandleranordnung und verfahren zum betreiben einer wandleranordnung

Info

Publication number: WO2014001180A2
Application number: PCT/EP2013/062799
Authority: WO
Inventors: Thomas Jessenig; Peter Kammerlander
Original assignee: Ams Ag
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2014-01-03
Also published as: CN104396131B; US20170244324A1; CN104396131A; WO2014001180A3; US9673703B2; DE102012105694A1; US20150326122A1; DE102012105694B4; US10056839B2; CN110061623B; CN110061623A

Abstract

Eine Wandleranordnung, insbesondere eine geschaltete Gleichspannungswandleranordnung umfasst einen Steuerbaustein (D1) und einen Wandlerbaustein (D2). Der Steuerbaustein (D1) umfasst eine Steuerlogik zum Generieren eines Kontrollsignals (PWM) und zum Steuern des Wandlerbausteins (D2) mittels des Steuersignals (PWM) einen Steuerausgang (D1_T1, D1_T2). Der Wandlerbaustein (D2) umfasst wenigstens einen Wandler (DCDC1), der eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Steuersignals (PWM) ein Eingangssignal (Vsup) in ein Ausgangssignal (Vout) umzuwandeln, wobei das Steuersignal an einem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) empfangbar ist. Eine Einleitungsschnittstelle (INT1, INT2) verbindet den Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) mit dem Steuereingang (D2_T1, D2_T2).

Description

Beschreibung

WANDLERANORDNUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER WANDLERANORDNUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wandleranordnung, insbesondere eine geschaltete Gleichspannungswandleranord^¬ nung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Wandleranordnung, insbesondere zum Betreiben einer geschalteten Gleichspannungswandleranordnung.

An das Energiemanagement für integrierte Schaltungen in kun^¬ denspezifischen Anwendungen steht zunehmend vor der Aufgabe, einen stetig steigenden Stromverbrauch bereitstellen zu kön- nen. Gerade moderne Prozessoren erfordern hohe Ströme, die über Spannungsversorgungsschienen mehrerer DC/DC-Abwärts- wandler bereitgestellt werden müssen. Die dazu notwendigen Kontrollschaltungen (power management units) werden entsprechend zunehmend komplex, sodass die Bereitstellung hoher Ströme nur unter zunehmend hohem Aufwand erreichbar wird. Be^¬ grenzende Faktoren sind beispielsweise die Größe der verwen^¬ deten Halbleiterträger, die Zahl von Pins und Anschlüssen, thermische Einschränkungen aufgrund von Leistungsverlusten sowie Einschränkungen aufgrund der Stromführung und räumlich begrenzten Möglichkeit der Verlötung.

Im Stand der Technik ist es bekannt, externe Transistoren zu verwenden, um die Komplexität integrierter Schaltungen für ein Energiemanagement zu verringern und gleichzeitig hohe Ströme bereitstellen zu können. Auf diese Weise kann der Versorgungspfad (power path) von der zentralen Kontrolleinheit (power management integrated circuit oder kurz PMIC) getrennt werden. Obwohl die Verwendung externer Transistoren ein ein- facheres Design der PMICs erlaubt, hat diese Anordnung eine Reihe von Nachteilen. So werden mehrere Verbindungen (pins) notwendig, um einen herkömmlichen Strommodus DC/DC-Konverter (current mode) umzusetzen. Darüber hinaus haben derzeit er- hältliche externe Transistoren nur eine geringe Schaltfre^¬ quenz und verfügen so über langsame Anstiegs- und Abstiegs^¬ zeiten. Dies führt dazu, dass die Verwendung von Spulen mit höherer Impedanz notwendig wird, die die Effizienz des DC/DC- Konverters weiter herabsetzen. Dies kann gerade in Applikati- onen mit Prozessoren, die eine Vielzahl von Spannungsversorgungen erfordern, kritisch sein. Es besteht daher der Bedarf, eine Wandleranordnung mit geringerer Komplexität und gleichzeitig der Fähigkeit, hohe Ströme bereitstellen zu können, anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen An^¬ sprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Wandleranordnung einen Steuerbaustein und einen Wandlerbaustein. Insbesondere kann die Wandleranordnung als eine geschaltete Gleichspannungswandleranordnung ausgeführt sein. Der Steuerbaustein umfasst weiterhin eine Steuerlogik, um ein Steuersignal zu generieren. Der Wandlerbaustein umfasst wenigstens einen DC/DC-Wandler, der eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Steuersignals ein Eingangssignal in ein Ausgangs^¬ signal zu umzuwandeln. Der Steuerbaustein und der Wandlerbau- stein sind mittels einer Einleitungsschnittstelle verbunden. Diese Einleitungsschnittstelle verbindet den Steuerausgang des Steuerbausteins mit dem Steuereingang des Wandlerbau^¬ steins . Der Steuerbaustein beziehungsweise die Steuerlogik des Steuerbausteins generiert das Kontrollsignal, um damit den Wand^¬ lerbaustein über den Steuerausgang zu steuern. Beispielsweise wird das Kontrollsignal benutzt, um an dem Wandlerbaustein einen Tastgrad (duty cycle) einzustellen. Der wenigstens eine DC/DC-Wandler transformiert in Abhängigkeit des Kontrollsig^¬ nals das Eingangssignal in das Ausgangssignal.

Der Ausdruck „Einleitungsschnittstelle" bezeichnet hier eine Schnittstelle, die dazu ausgelegt ist, ein Signal in zwei verschiedene Richtungen zu übertragen. Im vorliegenden Fall wird das Kontrollsignal, welches durch den Steuerbaustein ge^¬ neriert wurde, mittels der Einleitungsschnittstelle vom Steu^¬ erausgang des Steuerbausteins zum Steuereingang des Wandler- bausteins in einer ersten Übertragungsrichtung übertragen.

Information oder allgemein Signale können ebenfalls in einer zweiten Übertragungsrichtung vom Wandlerbaustein über den Steuereingang zum Steuerausgang des Steuerbausteins übertragen werden. Die Übertragung in beide Richtungen erfolgt über eine einzelne Leitung.

Des Weiteren bezeichnet der Ausdruck Baustein einen Halbleiterchip oder englisch "Die", womit im Umfeld integrierter Schaltkreise ein Halbleitermaterial bezeichnet wird, das ei- nen funktionalen integrierten Schaltkreis umfasst.

Die vorgeschlagene Implementierung separater Steuer- und Wandlerbausteine erlaubt ein weniger komplexes Design der ge^¬ samten Wandleranordnung und ist gleichzeitig in der Lage, ho- he Stromstärken bereitzustellen. Beispielsweise kann der Wandlerbaustein einen oder mehrere DC/DC-Wandler mit beispielsweise mit entsprechenden DC/DC Transistoren sowie ent^¬ sprechende Treiber für diese Transistoren, Strommessvorrich- tungen und Nullkomparatoren in einer einzigen und vom Steuerbaustein getrennten Struktur umfassen. Andere Komponenten, die üblicherweise in einer Wandleranordnung verwendet werden, sind von der Steuerlogikumfasst . Zum Beispiel umfasst die Steuerlogik einen Feedbackpfad bzw. Rückführungspfad, einen Regelungspfad, einen Pulsweitenmodulator und eine Spannungs^¬ auswahl. Diese Komponenten sind ebenfalls integriert in einen separaten Baustein. Im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik, die externe Transistoren verwenden, verfügt die vorgeschlagene Lö^¬ sung eine reduzierte Zahl von Anschlüssen (pins) . Externe An^¬ schlüsse für solche Transistoren sind nicht notwendig. Da auf externe Transistoren verzichtet werden kann, ist die Schalt- frequenz der vorliegenden Anordnung gegenüber diesen Lösungen verbessert. Insbesondere für geschaltete Gleichspannungswand^¬ ler kann die Schaltfrequenz erhöht und damit kleinere Induktivitäten mit der Wandleranordnung verwendet werden. Dies hat zudem den Vorteil, dass kleinere Bausteingrößen und damit einhergehend geringere Produktionskosten realisiert werden können. Schließlich lässt aufgrund der erhöhten Schaltfrequenzen und der Möglichkeit kleinere Induktivitäten nutzen zu können auch die Effizienz der Wandleranordnung erhöhen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die

Einleitungsschnittstelle eingerichtet für eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Steuerausgang und dem Steuereingang. Die bidirektionale Kommunikation ermöglicht eine Über^¬ tragung von Signalen in den oben definierten ersten und zwei- ten Übertragungsrichtungen. Bevorzugt wird das Kontrollsignal vom Steuerbaustein zum Wandlerbaustein gesendet, um am Wandlerbaustein einen Tastgrad beziehungsweise duty cycle einzu^¬ stellen. In der zweiten Übertragungsrichtung wird bevorzugt Information über einen Spulenstrom und/oder eine Temperatur des Bausteins- oder der Spule übertragen. So können bei^¬ spielsweise zu hohe Temperaturen festgestellt werden. Allge^¬ mein ist es möglich, Signale in beide Übertragungsrichtungen gleichzeitig zu übertragen. Bevorzugt ist aber die Übertra^¬ gung zunächst in eine Richtung, gefolgt von einer Übertragung in die andere Richtung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die bidirektionale Kommunikation eingerichtet, für eine Übertra^¬ gung des Kontrollsignals vom Steuerausgang zum Steuereingang und weiter eingerichtet zum Empfangen eines Stromsignals, welches vom Steuereingang zum Steuerausgang übertragen wird. Das Stromsignal hängt dabei ab von einem Strom, der durch ei- ne Spule fließt, die an dem wenigstens einen DC/DC-Wandler anschließbar ist.

In herkömmlichen Wandleranordnungen ist wenigstens eine Spule extern an dem integrierten Schaltkreis angeschlossen. Es ist jedoch auch möglich, die Spule ebenfalls in die Bausteinstruktur zu integrieren.

Mit dem Strom, der durch die Induktivität oder Spule fließt, ist ein möglicher Regelparameter gegeben, der von dem Be- triebszustand des Wandlers selbst abhängt. Die Übertragung des korrespondierenden Stromsignals mit Hilfe der bidirektio^¬ nalen Einleitungsschnittstelle kann genutzt werden, um die Wandleranordnung zu regeln. Auf diese Weise wird die Einlei^¬ tungsschnittstelle benutzt, um den Wandlerbaustein in einer Übertragungsrichtung zu steuern und in der anderen Übertragungsrichtung ein Feedback zur Regelung zu erhalten. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung generiert die Steuerlogik auf dem Steuerbaustein das Kontrollsignal in Abhängigkeit des Stromsignals. Das Stromsignal ist ein Maß für den Strom, der durch die angeschlossene Induktivität oder Spule fließt und kann als Re^¬ gelparameter verwendet werden. Zum Beispiel gibt das Stromsignal die Stromstärke an, die durch die Spule fließt und et^¬ wa innerhalb bestimmter Grenzen bleiben soll. Mit Hilfe der Regelung kann erreicht werden, dass das Stromsignal innerhalb vorbestimmter Schwellwerte verbleibt. Sobald der Strom diese Bereiche verlässt, kann die Regelung eingreifen, in dem sie das Kontrollsignal mit Hilfe der Steuerlogik entsprechend an- passt .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Steuerlogik einen Feedback- beziehungsweise Rückführungs^¬ eingang, der mit einem Feedbackausgang (oder Rückführungsausgang) des Wandlerbausteins verbunden ist.

Der Wandlerbaustein generiert ein Feedback- oder Rückführungssignal in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der (Span- nungs- ) Wandlung durch den Wandlerbaustein. Das Kontrollsignal, das durch die Steuerlogik generiert wird, hängt eben- falls vom Feedbacksignal ab. Bevorzugt zeigt das Feedbacksig^¬ nal die Höhe des Ausgangssignals an. Zum Beispiel entspricht dem Ausgangssignal die Ausgangsspannung, die durch den wenigstens einen DC/DC-Wandler generiert wird. Durch Rückführung dieses Ausgangssignals kann das Kontrollsignal entspre- chend eingestellt werden, was beispielsweise durch Anpassung des Tastgrades beziehungsweise des "duty cycles" des wenigs^¬ tens einen DC/DC-Wandlers erfolgen kann. Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung um- fasst die Steuerlogik einen Komparator, der mit dem Feedbackeingang gekoppelt ist. Der Komparator ist eingerichtet, ein Vergleichssignal durch Vergleich des Stromsignals und des Feedbacksignals zu gene^¬ rieren. Auf diese Weise werden zwei Regelgrößen verwendet, um das Kontrollsignal zu generieren. Zum einen erfolgt die Rege^¬ lung über den Weg der Einleitungsschnittstelle beziehungswei- se durch Übertragen des Stromsignals, welches den Stromfluss durch die angeschlossene Induktivität beziehungsweise Spule angibt. Zum anderen erfolgt die Regelung durch das vom Ausgangssignal abhängige Feedback- oder Rückführungssignal. Das Feedbacksignal gibt beispielsweise die Ausgangsspannung des wenigstens einen DC/DC-Wandlers an und wird zum Einstellen des Kontrollsignals entsprechend verwendet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Steuerlogik einen Modulator zum Modulieren des Kontroll- signals auf Basis einer Pulsweitenmodulation. Die Modulation hängt dabei von dem Vergleichssignal des Komparators ab. Des Weiteren bestimmt das auf diese Weise pulsweitenmodulierte Kontrollsignal den Tastgrad oder "duty cycle" des wenigstens einen DC/DC-Wandlers. Diese Ausführung mit Hilfe einer modu- lation ist besonders dann sinnvoll, wenn eine geschaltete „current mode"-Wandleranordnung verwendet wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Wandlerbaustein den wenigstens einen DC/DC-Wandler, der zudem Schalter aufweist. Mögliche Schalter umfassen beispielsweise Leistungsschalter oder englisch "power Switches". Ferner ist eine Wandlersteuerlogik vorgesehen, die mit dem Steuereingang verbunden ist und über Treiberstufen mit den Schaltern verbunden ist. Des Weiteren ist eine Stromquelle vorgesehen, die mit dem Steuereingang verbunden und mit einem Strommesser gekoppelt ist. Die Schalter sind ebenfalls in demselben Halbleiterchip zusammen mit der Wandlersteuerlogik integriert, das heißt die Treiberstufen sind mit den Schaltern verbunden. Die Stromquelle sowie der Strommesser sind ebenfalls in derselben Halbleiterstruktur integriert.

Der Wandlerbaustein empfängt am Steuereingang das Kontrollsignal, welches in der Folge an den Treiberstufen anliegt. Die Treiberstufen sind eingerichtet, die Schalter entspre^¬ chend des Kontrollsignals anzusteuern. Der Strommesser wird verwendet, das Stromsignal, welches den Stromfluss durch die angeschlossene Spule anzeigt, zu messen. Von diesem Strommes^¬ ser wird das Stromsignal abgegriffen und mittels der Strom^¬ quelle am Steuereingang bereitgestellt. Das Stromsignal kann so mittels der Einleitungsschnittstelle zum Steuerausgang des Steuerbausteins übertragen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Steuerbaustein einen Temperatureingang. Der Wandlerbaustein umfasst zudem einen Temperaturausgang. Eine zweite Ein- leitungsschnittstelle ist vorgesehen und verbindet den Tempe^¬ ratureingang mit dem Temperaturausgang.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Einleitungsschnittstelle eingerichtet für eine bidi- rektionale Kommunikation zwischen dem Temperatureingang und Temperaturausgang . In ähnlicher Weise die oben diskutierte erste Einleitungs^¬ schnittstelle ist auch die zweite Einleitungsschnittstelle dazu eingerichtet, Signale in zwei unterschiedlichen Übertra^¬ gungsrichtungen - in diesem Fall vom Temperatureingang zum Temperaturausgang und umgekehrt - zu übertragen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Wandlerbaustein Mittel zum Generieren eines Temperatursignals in Abhängigkeit der Temperatur des Wandlerbausteins auf. Die- ses Temperatursignal wird am Temperaturausgang bereitgestellt und mittels der zweiten Einleitungsschnittstelle zum Tempera^¬ tureingang des Steuerbausteins übertragen. Auf diese Weise kann Temperaturinformation, die etwa die Temperatur des Halbleiterchips oder der Spule anzeigt, am Steuerbaustein bereit- gestellt, sodass diese Temperaturinformation bei der Bereit^¬ stellung des Kontrollsignals berücksichtigt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine bidirektionale Kommunikation eingerichtet, um das Temperatur- signal vom Temperaturausgang zum Temperatureingang zu übertragen und zudem ein Konfigurationssignal vom Temperatureingang am Temperaturausgang zu empfangen.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung schaltet in Abhängigkeit des Konfigurationssignals die Steu^¬ erlogik den Wandlerbaustein an oder aus und/oder stellt am Wandlerbaustein einen BIAS-Strom beriet. Mit anderen Worten kann die zweite Einleitungsschnittstelle in einer ähnlichen Art und Weise wie die erste Einleitungsschnittstelle verwen- det werden. Das heißt, es ist möglich, mittels der zweiten

Einleitungsschnittstelle Signale zu übertragen und zu empfan^¬ gen, in diesem Fall bevorzugt in zwei Übertragungsrichtungen das Temperatursignal und das Konfigurationssignal. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Wandlerbaustein eine Vielzahl von Steuerlogiken, die jeweils entsprechende Steuerausgänge aufweisen. Des Weiteren umfasst der Wandlerbaustein eine Vielzahl von Wandlern und entsprechenden Steuereingängen.

Jede Steuerlogik kann über jeweilige Kontrollsignale einen korrespondierenden Wandler steuern. Der Wandlerbaustein umfasst dazu einen oder mehrere DC/DC-Wandler, die als Phasen bezeichnet werden. Die Wandler sind beispielsweise in einen gemeinsamen Halbleiterkörper integriert oder auf verschiedene separate Bausteine verteilt.

Das vorgeschlagene Design ermöglicht eine flexible Implemen- tierung der Wandleranordnung für ein effektives Powermanagement. Die Zahl der einzelnen Phasen kann weitestgehend frei gewählt und an die entsprechende Aufgabe angepasst werden. Hohe Stromstärken für mehrere Spannungsversorgungen sind möglich.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vielzahl von Steuerlogiken in einem gemeinsamen Halbleiterkörper integriert. Die Vielzahl von Wandlern ist in einem anderen gemeinsamen Halbleiterkörper integriert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwenden beziehungsweise teilen die Vielzahl von Steuerlogiken einen gemeinsamen Rückführungs- beziehungsweise Feedbackeingang Dieser ist verbunden mit einem Feedbackausgang der Vielzahl von Wandlern. Bevorzugt ist der Feedback- oder Rückführungspfad, der den Feedbackeingang mit dem Komparator verbindet, derselbe für alle oder zumindest für Teile der Steuerlogiken. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Wandleranordnung, insbesondere zum Betreiben eines geschalteten Spannungswandlers, zunächst ein Generieren eines Kontrollsignals mittels einer Steuerlogik in einem Steuerbaustein, um mittels des Steuersignals einen

Wandlerbaustein zu steuern. Des Weiteren wird das Kontrollsignal mittels einer ersten Einleitungsschnittstelle, die ei^¬ nen Steuerausgang des Steuerbausteins mit einem Steuereingang des Wandlerbausteins verbindet, übertragen. Das Steuersignal wird am Steuereingang des Wandlerbausteins empfangen und we^¬ nigstens ein DC/DC-Wandler des Wandlerbausteins wandelt ein Eingangssignal in Abhängigkeit des Kontrollsignals in ein Ausgangssignal um. Das vorgeschlagene Verfahren verwendet separate beziehungs^¬ weise getrennte Steuer- und Wandlerbausteine und erlaubt auf diese Weise ein einfacheres Design und somit Betriebsverfah^¬ ren der gesamten Wandleranordnung. Auf diese Weise ist es möglich, hohe Stromstärken bereitzustellen. Im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik kann auf die Verwendung externer Transistoren verzichtet werden und somit die Zahl externer Anschlüsse (pins) reduziert werden, da externe Tran^¬ sistoren nicht angeschlossen werden müssen. Dadurch ist die Schaltfrequenz der Wandleranordnung vergrößert und erlaubt es, kleine Induktivitäten, die üblicherweise mit der Anord^¬ nung verwendet werden, zu verwenden. Dies hat zudem den Vorteil von reduzierten Baugrößen und damit einhergehend geringere Produktionskosten. Schließlich erlaubt die schnellere Schaltfrequenz und die Verwendung kleinerer Induktivitäten eine Verbesserung der Effizienz der gesamten Wandleranordnung . Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbei^¬ spielen anhand von Figuren näher erläutert. Soweit sich

Schaltungsteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entspre^¬ chen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.

Es zeigen:

Figur 1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Wandleran- Ordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, Figur 3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm einer Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 4 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 5 eine beispielhafte Ausführungsform einer Multipha^¬ senwandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 6 eine beispielhafte Ausführungsform einer invertier- ten Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 7 eine beispielhafte Ausführungsform einer Wandleranordnung gemäß Figur 6 und Figur 8 eine beispielhafte Ausführungsform einer weiteren

Multiphasenwandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Wand^¬ leranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Wandleranordnung umfasst zwei separate Komponenten, einen Steuerbau^¬ stein Dl und einen Wandlerbaustein D2. Beide Bausteine sind jeweils integriert in verschiedene Halbleiterblöcke. In der Abbildung sind nur Funktionsblöcke dargestellt, die mit Bezug auf die weiteren Figuren in größerem Detail diskutiert werden. In der vorgeschlagenen Anordnung umfasst der Wandlerbaustein wenigstens einen DC/DC-Konverter, wobei in Figur 1 ein erster und zweiter DC/DC-Konverter DCDC1, DCDC2 gezeigt sind. Diese Spannungswandler umfassen jeweils Transistoren SW1, SW2, Mittel zum Betreiben dieser Transistoren, Strommessmittel und (optional) einen Nullkomparator . Der Steuerbaustein oder Hauptbaustein umfasst eine Steuerlogik, um die DC/DC- Wandler des Wandlerbasteins D2 zu steuern. Weitere Komponen^¬ ten umfassen einen Rückführungs- oder Feedbackpfad, einen Re^¬ gelpfad, einen Pulsweitenmodulator und Spannungsauswahlmög^¬ lichkeiten oder andere Komponenten. Der Steuerbaustein Dl und der Wandlerbaustein D2 sind untereinander verbunden über unterschiedliche Steuerleitungen. In diesem Beispiel umfasst der Regelungsbaustein Dl zwei Steuerausgänge D1_T1, D1_T2, die mittels einer Einleitungsschnitt^¬ stelle INT1, INT2 mit entsprechenden Steuereingängen D2_T1, D2_T2 des Wandlerbausteins D2 verbunden sind. Des Weiteren umfasst der Steuerbaustein Dl einen Feedbackeingang D1_FB, der mit einem Feedbackausgang D2_FB des Wandlerbausteins D2 verbunden ist. Schließlich umfasst der Steuerbaustein einen Temperatureingang D1_TMP, der mit einem korrespondierenden Temperaturausgang D2_TMP des Wandlerbausteins D2 verbunden ist . Der Wandlerbaustein D2 verfügt über einen Versorgungseingang, an dem eine Versorgungsspannung Vsup zugeführt werden kann, sowie über einen weiteren Eingang PVSS zum Zuführen einer Referenzspannung. Die Steuereingänge D2_T1, D2_T2 sind verbun- den mit einem ersten und zweiten DC/DC-Konverter . Sowohl der erste wie der zweite DC/DC-Konverter sind verbunden mit entsprechenden Induktivitätsanschlüssen LX1, LX2. Diese Induktivitätsanschlüsse sind verbunden mit einer ersten und einer zweiten Spule LI, L2. Sowohl die erste wie auch die zweite Spule LI, L2 sind miteinander verbunden und weiter verbunden mit einem Ausgang Vout des Wandlerbausteins D2 und einer Ka^¬ pazität C. Am Verbindungsknoten zwischen der ersten und der zweiten Spule LI, L2 ist ein Rückführungs- oder Feedbackaus^¬ gang D2_FB mit dem Feedbackeingang D1_FB des Steuerbausteins Dl verbunden.

Die in dieser Figur gezeigte Wandleranordnung verfügt über eine Spannungsrückführung zum Feststellen des Feedbacksignals FB (hier in Abhängigkeit einer Ausgangsspannung Vout) des Wandlungsbausteins D2. Zudem verfügt die Wandleranordnung über ein Regelungspfad zum Feststellen eines Stromsignals I_sense, das ein Maß darstellt für den Stromfluss in der ers^¬ ten und zweiten Spule LI, L2. Zur Implementierung dieser Rückführungen sind der Steuereingang und der Steuerausgang mittels der Einleitungsschnittstellen INT1, INT2 verbunden. Diese Schnittstellen sind für eine bidirektionale Kommunika^¬ tion eingerichtet und können das Kontrollsignal PWM vom Steu^¬ erungsbaustein Dl zum Wandlerbaustein D2 und in der entgegengesetzten Übertragungsrichtung das gemessene Stromsignal I_sense übertragen, welches den Induktivitätsstrom (common sense) angibt durch die Übertragung vom Wandlerbaustein D2 am Steuerbaustein Dl empfangen wird. Die Spannungsrückführung ist durch die Übertragung des Feedbacksignals FB in Abhängigkeit der Ausgangsspannung Vout vom Wandlerbaustein D2 zum Steuerbaustein Dl umgesetzt und erfolgt lediglich in einer Richtung.

Darüber hinaus kann die Verbindung zwischen Temperatureingang und Temperaturausgang D1_TMP, D2_TMP ebenfalls auf Basis einer bidirektionalen Kommunikation erfolgen. Zu diesem Zweck ist die Verbindung zwischen Temperaturein- und -ausgang eben- falls eine Einleitungsschnittstelle INT3. Diese Schnittstelle kann dazu verwendet werden, vom Wandlerbaustein D2 ein Temperatursignal TEMP zu empfangen und in einer anderen Übertragungsrichtung ein Konfigurationssignal SET vom Steuerungsbau^¬ stein D2 zum Wandlerbaustein D2 zu übertragen und in Abhän- gigkeit dieses Signals den Wandlerbaustein D2 an- oder auszu^¬ schalten und/oder einen Bias-Strom am Wandlerbaustein D2 bereitzustellen.

Die Einleitungsschnittstellen INT1, INT2 stellen eine verein- fachte Art und Weise zur Steuerung der DC/DC-Wandler auf dem Wandlerbaustein D2 in einer Übertragungsrichtung dar und erlauben, Rückführungs- oder Feedbackinformationen, beispielsweise des am Konverterbaustein D2 gemessenen Stromes, in die andere Übertragungsrichtung zu empfangen. Die Implementierung der Wandleranordnung erlaubt ein Design mit reduzierter Komplexität und reduzierter Baugröße. Verglichen mit Lösungen aus dem Stand der Technik ist eine geringere Zahl von An^¬ schlüssen notwendig. Der Einfluss thermischer Faktoren ist reduziert, da die Dissipation von Leistung im Wesentlichen nur einen der beiden Bausteine betrifft. Des Weiteren ist die Implementierung vorteilhaft für eine einfachere Spannungsversorgung . Figur 2 zeigt eine Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip im weiteren Detail. Der Steuerbaustein Dl umfasst eine Steuerlogik die wenigstens drei weitere Komponenten auf^¬ weist: Einen Pulsweitenmodulator MOD, einen Rückführungs- be- ziehungsweise Feedbackpfad und einen Regelpfad. Die Eingangs^¬ seite des Pulsweitenmodulators MOD ist mit einem Taktgenera^¬ tor (nicht abgebildet) und dem Ausgang des zweiten Kompara- tors COMP2 verbunden. Ein Sägezahngenerator GEN ist ebenfalls mit dem Taktgenerator verbunden. Ein Ausgang des Pulsweiten- modulators MOD ist mit einer Kontrollseite eines ersten

Schalters SW1 und, über einen Inverter INV, mit einer Kontrollseite eines zweiten Schalters SW2 verbunden. Der erste und zweite Schalter SW1, SW2 sind miteinander über ihre jeweiligen Ladeseiten und mittels eines ersten Knotens Nl und einem Messwiderstand Rsense verbunden. Des Weiteren ist der erste Schalter SW1 mittels seiner anderen Ladeseite mit einem Versorgungsanschluss VSUP gekoppelt. Der zweite Schalter SW2 ist mit seiner weiteren Ladeseite über einen zweiten Knoten N2 mit einem weiteren Versorgungsanschluss VSS gekoppelt.

Der Regelpfad umfasst einen Operationsverstärker OPAMP der mit dem ersten und zweiten Knoten Nl, N2 über dessen Eingangsseiten verbunden ist. Der erste Knoten Nl ist weiterhin gekoppelt mit dem Steuerausgang D1_T1. Eine Ausgangsseite des Operationsverstärkers OPAMP ist verbunden mit einem ersten

Komparator COMP1 und über einen Summierer Σ mit einem Eingang eines zweiten Komparators COMP2. Der erste Komparator COMP1 ist eine optionale Komponente die über ihre Ausgangsseite mit dem Pulsweitenmodulator MOD gekoppelt ist.

Der Rückführungs- beziehungsweise Feedbackpfad umfasst einen Transkonduktanzverstärker OTA (engl. Operational transconduc- tance amplifier) , der über eine Eingangsseite mit dem Rück- führungs- beziehungsweise Feedbackeingang D1_F1 verbunden ist. An einer weiteren Eingangsseite liegt eine Referenzspannung VREF an. Eine Ausgangsseite des Transkonduktanzverstär- kers OTA ist mit einem geerdeten, parallelen Schaltkreis ver- bunden, der eine erste Kapazität Cl an einem Ast und eine zweite Kapazität sowie einen ersten Widerstand Rl auf einem anderen Ast umfasst. Die Ausgangsseite des Operationsverstär^¬ kers OPAMP ist zudem verbunden mit einem weiteren Eingang des zweiten Komparators COMP2. Schließlich ist der Sägezahngene- rator GEN über den Summierer Σ mit dem zweiten Komparator COMP2 gekoppelt.

Der Wandlerbaustein D2 umfasst wenigstens einen DC/DC-Wandler DCDC1 mit wenigstens zwei miteinander verbundenen Schaltern SW3, SW4. Die Schalter sind jeweils über eine Treiberstufe mit einer Wandlerkontrolllogik CCL gekoppelt, wobei die Treiberstufe ein p-Gate und ein n-Gate umfasst. Insbesondere ist einer der Schalter SW3 mit der Wandlersteuerlogik CCL über das n-Gate und der andere Schalter SW4 über das p-Gate mit der Wandlersteuerlogik CCL gekoppelt. Die Schalter SW3, SW4 sind über ihre entsprechenden Ladeseiten und mit einem Strommesser SENSE in Reihe geschaltet. Des Weiteren werden die Schalter SW3, SW4 über die Versorgungsanschlüsse VSUP, PVSS versorgt .

Die miteinander verbundenen Schalter sind zusätzlich mit einem Induktivitätsanschluss LX1 verbunden. Bevorzugt ist der Induktivitätsanschluss LX1 mit einer externen Spule LI ver^¬ bunden und über einen Kondensator C geerdet. Des Weiteren bildet ein Verbindungsknoten, der die Spule LI und den Kondensator C verbindet, einen Feedbackausgang D2_FB und ist mit dem Feedbackeingang D1_FB verbunden. Optional umfasst der Wandlerbaustein D2 einen Nullkomparator Zcomp der zwischen einem der Schalter (hier SW3) und dem entsprechenden Versorgungseingang PVSS verbunden ist. Die Implementierung, die in Figur 2 dargestellt ist, stellt einen Strommodus DC/DC-Wandler (engl, current mode DC/DC Converter) dar. Bevorzugt wird die Anordnung auf Basis des Prin^¬ zips geschalteter DC/DC-Konverter betrieben. Demgemäß verwendet der Wandler ein Feedbacksignal FB, welches die Ausgangsspannung Vout anzeigt und vom DC/DC-Wandler DCDC1 bereitgestellt wird. Über den Regelpfad verwendet der Wandler ein Stromsignal I_sense, welches vom Stromfluss durch die Spule LI abhängt. Diese beiden Signale werden dem zweiten Komparator COMP2 zugeführt. Auf diese Weise wird das Kon^¬ trollsignal PWM in Abhängigkeit eines Vergleichssignals des zweiten Komparators COMP2 mittels des Pulsweitenmodulators MOD generiert. Das Kontrollsignal PWM dient dann der Steue^¬ rung des Wandlerbausteins D2, zum Beispiel indem es einen Tastgrad oder Duty Cycle für den DC/DC-Wandler DCDC1 einstellt. Mit anderen Worten benutzt der Steuerbaustein Dl sowohl eine Feedbackspannung und Strominformation der Spule LI, um das Kontrollsignal PWM zu generieren. Im Folgenden wird die Arbeitsweise des Steuerbausteins Dl in weiterem Detail ausgeführt. Die vorgestellte Arbeitsweise kann aus dem Prinzip der Strommodussteuerung (engl, current mode control principle) abgeleitet werden. Dabei wird die Spule LI als Stromquelle benutzt, um Dynamik in der Rückfüh- rung zu reduzieren. Die Steuerlogik setzt eine Stromreferenz durch die Verwendung des Kontrollsignals PWM. Regelung und Rückführung folgen dieser Referenz Zyklus für Zyklus. Das Kontrollsignal PWM, welches über den Steuerausgang D1_T1 übertragen werden kann, wird mittels des Pulsweitenmodulators MOD generiert. Es sind jedoch auch andere Mittel der Signal^¬ erstellung denkbar. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird der Pulsweitenmodulator MOD mit einem Taktsignal CLK versorgt. Zusätzlich liegt am Pulsweitenmodulator MOD das Vergleichssignal des zweiten Komparators COMP2 an, welches zur Anpassung des Kontrollsignals PWM in Abhängigkeit des Feedbacksignals FB und des Stromsignals I_sense verwendet werden kann.

Das Stromsignal I_sense wird als ein Spannungsabfall über dem Messwiderstand Rsense mit Hilfe des Operationsverstärkers OPAMP gemessen. Das resultierende Stromsignal I_sense wird mit einem Sägezahnsignal SAW addiert, wobei dazu der Summie^¬ rer Σ verwendet wird. Danach wird das Stromsignal am zweiten Komparator COMP2 bereitgestellt. Des Weiteren wird das Stromsignal I_sense ebenfalls dem ersten Komparator COMP1 zuge^¬ führt, der gewissermaßen eine Sicherheitskomponente dar- stellt, die der Pulsweitenmodulation eine Hochstromsituation am Wandlerbaustein D2 anzeigen kann. Diese Komponente ist optional .

Der Transkonduktanzverstärker OTA vergleicht das Feedbacksig- nal FB mit der Referenz Vref. Am anderen Eingang des zweiten Komparators COMP2 liegt das in dieser Art und Weise vergli^¬ chene Feedbacksignal FB als ein Fehlersignal an. Cl, C2 und Rl werden zur Kompensation des Ausgangs des Transkonduktanz- verstärkers OTA verwendet und eingestellt.

Der zweite Komparator COMP2 vergleicht sowohl das Feedbacksignal FB und das summierte Stromsignal I_sense um ein ent^¬ sprechendes Ausgangssignal beziehungsweise das Vergleichssig- nal zu erzeugen. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform das Vergleichssignal des zweiten Komparators COMP2 ebenfalls ein pulsweiten moduliertes Signal. Aus dem Vergleichssignal des zweiten Komparators COMP2 und des Taktsignals CLK gene- riert der Pulsweitenmodulator das Kontrollsignal PWM. Die

Schalter SW1, SW2 öffnen und schließen entsprechend des modu^¬ lierten Kontrollsignals PWM. Auf diese Weise wird ein Tast^¬ grad beziehungsweise Duty Cycle des Wandlerbausteins D2 defi^¬ niert und dem DC/DC Converter DCDCl über das Einzelleitungs- interface INT1 übertragen.

Die Arbeitsweise des Wandlerbausteins D2 lässt sich mit Bezug auf die Figur 3 weiter erläutern. Figur 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Ablaufdiagramms einer Wand- leranordnung gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Zeichnung zeigt charakteristische Signale, die am Steuerausgang D2_T1, am p-Gate und n-Gate sowie am Induktivitätsanschluss LX1 als Funktion der Zeit t anliegen. Das Kontrollsignal PWM wird vom Steuerausgang D1_T1 zum Steu^¬ ereingang D2_T1 übertragen. Am Steuereingang D2_T1 des Wandlerbausteins D2 wird das Kontrollsignal PWM mittels des Puf^¬ fers BUF gemessen, der in der vorliegenden Ausführungsform einen Schmitt-Trigger darstellt. In Abhängigkeit des Kon- trollsignals PWM generiert der Puffer BUF ein PGATE Signal, welches synchron mit dem Kontrollsignal PWM ist (vgl. Signale am Steuerausgang D2_T1 und p-Gate in der Zeichnung) . Das PGATE Signal führt dazu, dass das p-Gate den Schalter SW4 öffnet oder schließt. Zur gleichen Zeit, wenn der Schalter SW4 geöffnet ist, erhöht sich der Stromfluss durch die Spule LI, was in der Zeichnung als Signalanstieg am Induktivitäts^¬ eingang LX1 erkennbar ist (siehe Signal an LX1 in der Zeichnung) . Aufgrund der Rückführung und Regelung (siehe oben) wird das Kontrollsignal PWM dynamisch angepasst. Dies ist in der

Zeichnung in einem Signalanstieg am Steuerausgang D2_T1 er- kennbar.

Durch Ausschalten des PGATE Signals wird auch der Schalter SW4 geschlossen und zur gleichen Zeit ein NGATE Signal mittels der Wandlersteuerlogik CCL eingeschaltet. Das NGATE Sig- nal führt dazu, dass das n-Gate den Schalter SW3 öffnet oder schließt. Zur selben Zeit, wenn Schalter SW3 geschlossen ist, nimmt der Stromfluss durch die Spule LI ab, was in der Zeich^¬ nung als Signalabfall am Induktivitätsanschluss LX1 erkennbar ist (siehe Signal an LX1 in der Zeichnung) . Ist der Strom- fluss durch die Spule LI nahe Null während das NGATE Signal angeschaltet ist, deaktiviert der (optionale) Null-Komparator Zcomp das NGATE Signal (ideale Diodenoperation) und ein neuer Zyklus wird gestartet. Während das PGATE Signal aktiviert ist, wird der Spulenstrom gemessen und die Stromquelle I genutzt, um ein entsprechendes Stromsignal I_sense zum Steuerbaustein Dl mittels der Einzel^¬ leitungsschnittstelle INT1 zu übertragen. Dabei wird diese Information für die Steuerlogik verwandt, um zum Beispiel ei- nen Strommodus DC/DC-Wandler zu realisieren.

Figur 4 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform ei^¬ ner Wandleranordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die gezeigte Implementierung basiert auf der mit Bezug auf Figur 2 beschriebenen Anordnung. Die Messung des Stromsignals

I_sense ist jedoch in einer anderen Art und Weise umgesetzt. Der Messwiderstand Rsense ist in diesem Fall zwischen dem zweiten Knoten N2 und einem dritten Knoten N3, der mit dem Versorgungseingang VSS verbunden ist, gekoppelt. Der zweite Komparator COMP2 ist verbunden über dessen Eingangsseite zu jeweils dem zweiten und dritten Knoten N3, N2. Auf diese Wei^¬ se erfolgt die Messung des Stromsignals I_sense nur über ei^¬ nen Spannungsabfall über dem Messwiderstand Rsense. Im Gegen^¬ satz zur Implementierung aus der Figur 2 wird das Stromsignal I_sense gewissermaßen ausgekoppelt und der Transistor SWl ist nicht involviert.

Figur 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Multi- phasenwandlers nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Diese Implementierung basiert auf dem Ausführungsbeispiel, das in Figur 4 dargestellt ist. Sowohl Steuer- wie auch Wandlerbaustein Dl, D2 umfassen jedoch weitere Komponenten.

Der Steuerbaustein Dl hat eine Vielzahl von Steuerlogiken, die nach der Art und Weise wie sie oben diskutiert wurden ausgeführt sind und in einem gemeinsamen Halbleiterkörper integriert sind. Zusammen bilden diese Komponenten eine Multi- phasenwandleranordnung, wobei jede Steuerlogik eine entsprechende Phase definiert. In dieser konkreten Ausführungsform wird der Regelungs- beziehungsweise Feedbackpfad unter den Steuerlogiken geteilt. Es ist jedoch genauso möglich, separa^¬ te Feedbackpfade für jede der entsprechenden Steuerlogiken vorzusehen oder jeweils einige Steuerlogiken mit einem entsprechenden Feedbackpfad zu versehen usw. Der Wandlerbaustein D2 entspricht im Wesentlichen dem Wandlerbaustein der in Zusammenhang mit Figur 2 diskutiert wurde. Der Wandlerbaustein umfasst jedoch eine Vielzahl von Wandlern, die in der Zeichnung als Kästen angedeutet sind. Diese Wandler können ebenfalls in einen gemeinsamen Halbleiterkörper oder alternativ in jeweils oder teilweise separaten Halbleiterkörper integriert sein. Sie können, wie in der Figur 5 angedeutet, über jeweilige Feedbackausgänge D2_FB verbunden sein. Auf diese Weise stellen alle Wandler ein gemeinsames Ausgangssignal Vout bereit. Alternativ und in der Abbildung nicht dargestellt, kann jeder Wandler auch ein anderes Aus^¬ gangssignal bereitstellen. Die vorgeschlagene Implementierung erlaubt eine flexible An^¬ passung der Wandleranordnung zum Strom- und Powermanagement. Die Zahl der Phasen kann weitgehend frei gewählt und an die gegebene Aufgabe angepasst werden. Hohe Ströme sind somit auf verschiedenen Spannungsversorgungen möglich.

Figur 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer invertierten Wandleranordnung gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip. Die gezeigte Implementierung basiert auf dem Konzept, wie es mit Bezug auf Figur 2 vorgestellt wurde. Zur Vereinfachung sind nur einige Komponenten des Steuerbausteins Dl gezeigt, um die Unterschiede besser herauszustellen.

In diesem Fall ist der Messwiderstand Rsense verbunden mit dem ersten Knoten Nl und dem ersten Schalter SW1, anstatt mit dem zweiten Schalter SW2. Daraus resultiert ein invertiertes Kontrollsignal PWM, das am Steuereingang D1_T1 (siehe Figur 7) anliegt und stellt damit eine alternative Art der Imple^¬ mentierung dar. Figur 7 zeigt ein korrespondierendes beispielhaftes Ablauf^¬ diagramm einer Wandleranordnung gemäß der Figur 6. Figur 8 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer weite^¬ ren Multiphasenwandleranordnung gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip. In diesem speziellen Beispiel umfasst der Steuerbaustein Dl eine Steuerlogik, die in der Lage ist acht Phasen, das heißt acht DC/DC-Wandler, die von einem einzelnen oder von mehreren Wandlerbaustein D2 umfasst sind, betreiben kann. In der Figur sind jedoch nur vier DC/DC-Wandler gezeigt. Der Steuerbaustein Dl hat eine korrespondierende Anzahl von Steu^¬ erausgängen D1_T1, D1_T2 und Temperatureingängen D1_TMP. Des Weiteren ist hier ein gemeinsamer Feedbackeingang D1_FB vorgesehen .

Entsprechend weisen der eine oder die vielen Wandlerbausteine D2 eine korrespondierende Zahl von Steuerausgängen D2_T1, D2_T2 und Temperaturausgängen D2_TMP auf. Die Feedbackausgänge D2_FB verbinden die Induktivitätsanschlüsse LX1, LX2 und sind mit dem gemeinsamen Feedbackeingang D1_FB des Steuerbausteins Dl gekoppelt.

Bezugs zeichenliste

BUF Puffer

C Kondensator

Cl Kondensator

C2 Kondensator

CCL Wandlersteuerlogik

COMP1 Komparator

COMP2 Komparator

Dl Steuerbaustein

D1_T1 Steuerausgang

D1_T2 Steuerausgang

Dl TMP Temperatureingang

D2 Wandlerbaustein

D2_T1 Steuereingang

D2_T2 Steuereingang

D2_TMP Temperaturausgang

DCDC1 dc/dc Wandler

DCDC2 dc/dc Wandler

GEN Sägezahngenerator

I Stromquelle

INT1 Einleitungsschnittstelle

INT2 Einleitungsschnittstelle

INT3 Einleitungsschnittstelle INV Inverter

LI Induktivität

L2 Induktivität

LX1 Induktivitätsanschluss

LX2 Induktivitätsanschluss Nl Knoten

N2 Knoten

N3 Knoten

n-gate Treiberstufe für n-gate NGATE Gate-Signal

MOD Modulator

OPAMP Operationsverstärker OTA TranskonduktanzVerstärker p-gate Treiberstufe für p-gate PGATE Gate-Signal

PVss Versorgungsanschluss PWM Kontrollsignal

Rl Widerstand

Rsense Messwiderstand

Σ Summierer

SENSE Strommesser

S 1 Schalter

SW2 Schalter

SW3 Schalter

SW4 Schalter

Vout Ausgangssignal

Vref Referenzsignal

Vsup Versorgungsanschluss Zcomp Nullkomparator

Claims

Ansprüche

Wandleranordnung, insbesondere eine geschaltete Gleich- spannungswandleranordnung, umfassend :

einen Steuerbaustein (Dl), der eine Steuerlogik zum Generieren eines Kontrollsignals (PWM) umfasst und zum Steuern eines Wandlerbausteins (D2) mittels des Steuer^¬ signals (PWM) einen Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) aufweist,

den Wandlerbaustein (D2), der wenigstens einen Wandler (DCDC1) umfasst, der eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Steuersignals (PWM) ein Eingangssignal (Vsup) in ein Ausgangssignal (Vout) umzuwandeln, wobei das Steuersig^¬ nal an einem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) empfangbar ist, und

eine Einleitungsschnittstelle (INT1, INT2), die den Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) mit dem Steuereingang

(D2_T1, D2_T2) verbindet.

Wandleranordnung nach Anspruch 1, wobei die Einleitungsschnittstelle (INT1, INT2) eingerichtet ist, für eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) und dem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) .

Wandleranordnung nach Anspruch 2, wobei die bidirektionale Kommunikation eingerichtet ist

zum Übertragen des Steuersignals (PWM) vom Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) zum Steuereingang (D2_T1, D2_T2), und zum Empfangen eines Stromsignals (I_sense) vom Steuer^¬ eingang (D2_T1, D2_T2) am Steuerausgang (D1_T1, D1_T2), wobei das Stromsignal (I_sense) abhängt von einem durch eine am wenigstens einen Wandler (DCDC1) anschließbare Spule (LI) fließenden Spulenstrom.

4. Wandleranordnung nach Anspruch 3, wobei die Steuerlogik des Steuerbausteins (Dl) das Steuersignal (PWM) in Ab^¬ hängigkeit des Stromsignals (I_sense) generiert.

5. Wandleranordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei

- die Steuerlogik einen Feedbackeingang (D1_FB) umfasst, der zum Empfangen eines Feedbacksignals (FB) mit einem Feedbackausgang (D2_FB) des Wandlerbausteins (D2) verbunden ist, wobei das Feedbacksignal (FB) vom Ausgangs^¬ signal (Vout) abhängt und

- das Kontrollsignal (PWM) abhängig ist vom Feedbacksignal (FB) .

6. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerlogik einen Komparator (COMP2) umfasst, der mit dem Feedbackeingang (D1_FB) gekoppelt ist, und der eingerichtet ist, durch Vergleich von Stromsignal

(I_sense) und Feedbacksignal (FB) ein Vergleichssignal zu generieren.

7. Wandleranordnung nach Anspruch 6, wobei

- die Steuerlogik einen Modulator (MOD) zum Modulieren des Kontrollsignals (PWM) mittels einer Pulsweitenmodulation umfasst, wobei die Pulsweitenmodulation in Abhängigkeit des Vergleichssignals des Komparators (COMP2) erfolgt und

- das modulierte Kontrollsignal (PWM' ) einen Tastgrad des wenigstens einen Wandlers (DCDC1) bestimmt.

8. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Wandlerbaustein (D2) umfasst: den wenigstens einen Wandler (DCDC1), der Schalter

(SW1, SW2) aufweist,

eine Wandlersteuerlogik (CCL) , die mit dem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) verbunden ist und über Treiberstufen (p_gate, n_gate) jeweils mit den Schaltern (SW1, SW2) verbunden ist und

eine Stromquelle (I), die mit dem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) verbunden ist und die mit einem Strommesser

(SENSE) gekoppelt ist.

9. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei

- der Steuerbaustein (Dl) einen Temperatureingang (D1_TMP) aufweist,

- der Wandlerbaustein (D2) einen Temperaturausgang

(D2_TMP) aufweist und

- eine zweite Einleitungsschnittstelle (INT3) den Tempera^¬ tureingang (D1_TMP) mit dem Temperaturausgang (D2_TMP) verbindet . 10. Wandleranordnung nach Anspruch 9, wobei die zweite Einleitungsschnittstelle (INT3) eingerichtet ist für eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Temperatureingang (D1_TMP) und dem Temperaturausgang (D2_TMP) . 11. Wandleranordnung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der

Wandlerbaustein (D2) mittel zum Generieren eines Temperatursignals (TEMP) aufweist, wobei das Temperatursignal (TEMP) von der Temperatur des Wandlerbausteins (D2) abhängig ist und am Temperaturausgang (D2_TMP) bereitge- stellt wird.

12. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die bidirektionale Kommunikation eingerichtet ist - zur Übertragung des Temperatursignals (TEMP) vom Tempe^¬ raturausgang (D2_TMP) zum Temperatureingang (D1_TMP) und

- zum Empfang eines Konfigurationssignal (SET) am Tempera^¬ tureingang (D1_TMP) vom Temperaturausgang (D2_TMP) .

13. Wandleranordnung nach Anspruch 12, wobei die Steuerlogik in Abhängigkeit des Konfigurationssignals (SET)

- den Wandlerbaustein (D2) an- oder ausschaltet und/oder

- einen Biasstrom am Wandlerbaustein (D2) bereitstellt.

14. Wandleranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei

- der Steuerbaustein (Dl) eine Vielzahl von Steuerlogiken umfasst, die jeweils einen Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) aufweisen,

- der Wandlerbaustein (D2) eine Vielzahl von Wandlern

(DCDC1) umfasst, die jeweils einen Steuereingang (D2_T1, D2_T2) aufweisen. 15. Wandleranordnung nach Anspruch 14, wobei

- die Vielzahl von Steuerlogiken in einem gemeinsamen

Halbleiterchip integriert ist und

- die Vielzahl von Wandlern in einem weiteren gemeinsamen Halbleiterchip integriert ist.

16. Wandleranordnung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die

Vielzahl von Steuerlogiken denselben Feedbackeingang (D1_FB) aufweist, wobei der Feedbackeingang (D1_FB) jeweils mit Feedbackausgängen (D2_FB) der Vielzahl von Wandlern verbunden ist. Verfahren zum Betreiben einer Wandleranordnung, insbesondere zum Betreiben einer geschalteten Gleichspan- nungswandleranordnung, umfassend :

Generieren eines Kontrollsignals (PWM) mittels einer Steuerlogik eines Steuerbausteins (Dl) zur Steuerung ei nes Wandlerbausteins (D2),

Übertragen des Kontrollsignals (PWM) mittels einer ers^¬ ten Einleitungsschnittstelle (INT1, INT2), die einen Steuerausgang (D1_T1, D1_T2) des Steuerbausteins (Dl) mit einem Steuereingang (D2_T1, D2_T2) des Wandlerbau^¬ steins (D2) verbindet,

Empfangen des Kontrollsignals (PWM) am Steuereingang (D2_T1, D2_T2) des Wandlerbausteins (D2) und

Umwandeln eines Eingangssignals (Vsup) in ein Ausgangs^¬ signal (Vout) in Abhängigkeit des Kontrollsignals (PWM) und mittels wenigstens eines Wandlers (DCDC1) des Wand^¬ lerbausteins (D2).