DE102020117180A1 - Step-up converter for a power supply of an electrical consumer and a power supply and method for up-converting the input voltage in a power supply of an electrical consumer - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, aufweisend eine Gleichrichter- oder Polwenderschaltung (D1, D2; S3, S4), eine Induktivität (L1) und einen Siebkondensator (C1), wobei die Induktivität (L1) an einen Pol einer Wechselspannungsquelle (ACin) geschaltet ist und an einen Knotenpunkt (P1) zwischen zwei Halbleiterschaltern (S1 und S2). Gemäß der Erfindung ist der erste Halbleiterschalter (S1) in Reihe mit einem Messwiderstand (R1) geschaltet. Der Aufwärtswandler weist eine Signalerzeugungseinheit (110) zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die beiden Halbleiterschalter (S1, S2) auf, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung (Vin) der erste Halbleiterschalter (S1) geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter (S2) geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität (L1) zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L1). Zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1) wird der erste Halbleiterschalter (S1) geöffnet und der zweite Halbleiterschalter (S2) geschlossen und der Siebkondensator (C1) entsprechend aufgeladen. Die Signalerzeugungseinheit (110) weist Mittel zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand (R1), insbesondere zum Anfang der Phase zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L1) auf. Dieser Aufwärtswandler (100) kann vorteilhaft als Leistungsfaktor-Vorregler bei Stromversorgungen eingesetzt werden.The invention relates to a step-up converter for a power supply for an electrical consumer, having a rectifier or pole changer circuit (D1, D2; S3, S4), an inductor (L1) and a filter capacitor (C1), the inductor (L1) being connected to one pole is connected to an AC voltage source (ACin) and to a node (P1) between two semiconductor switches (S1 and S2). According to the invention, the first semiconductor switch (S1) is connected in series with a measuring resistor (R1). The step-up converter has a signal generation unit (110) for generating control signals for the two semiconductor switches (S1, S2), with the first semiconductor switch (S1) being closed and the second semiconductor switch (S2) being opened for step-up conversion of the input voltage when the input voltage (Vin) is positive is used to drive a current through the inductor (L1) to magnetize the inductor (L1). To demagnetize the inductance (L1), the first semiconductor switch (S1) is opened and the second semiconductor switch (S2) is closed and the filter capacitor (C1) is charged accordingly. The signal generation unit (110) has means for detecting the current through the measuring resistor (R1), in particular at the beginning of the phase for magnetizing the inductance (L1). This boost converter (100) can be used advantageously as a power factor pre-regulator in power supplies.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufwärtswandler für eine Stromversorgung zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Stromversorgung, die einen Aufwärtswandler gemäß der Erfindung aufweist. Dabei kann der Aufwärtswandler insbesondere als Leistungsfaktor-Vorregler in einem Schaltnetzgerät eingesetzt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers.The present invention relates to a step-up converter for a power supply for supplying an electrical consumer. The invention further relates to a power supply which has a boost converter according to the invention. The step-up converter can in particular be used as a power factor pre-regulator in a switched-mode power supply. The invention also relates to a method for up-converting the input voltage in a power supply for an electrical consumer.
Stromversorgungen sind für vielfältige Bereiche und Einsatzzwecke erforderlich. Da der Begriff Stromversorgung vielfältig verwendet wird, wird im Folgenden der Begriff Stromrichter verwendet. Sie haben die Aufgabe, den Stromfluss zwischen Stromquelle und Last zu steuern oder von einer Stromart in eine andere umzuformen. Sie gehören zum Teilgebiet der Leistungselektronik innerhalb der Elektrotechnik. Es gibt folgende Arten von Stromrichtern: Gleichrichter, Wechselrichter, Gleichstrom-Umrichter und Wechselstrom-Umrichter. Zu diesen verschiedenen Stromrichtern gehören auch die Netzgeräte, die auch als Netzteile bezeichnet werden. Sie haben die Aufgabe, elektronische Betriebsmittel mit einer Gleichspannung zu versorgen. Man unterscheidet lineare Netzgeräte und Schaltnetzgeräte. Die Schaltnetzgeräte gehören gleichzeitig zu den geregelten Netzgeräten.Power supplies are required for a wide variety of areas and purposes. Since the term power supply is used in many ways, the term power converter will be used in the following. Their task is to control the flow of current between the power source and load or to convert it from one type of current to another. They belong to the sub-area of power electronics within electrical engineering. There are the following types of power converters: rectifiers, inverters, DC converters, and AC converters. These various power converters also include the power supply units, which are also referred to as power supply units. Their task is to supply electronic equipment with direct voltage. A distinction is made between linear power supply units and switched-mode power supply units. The switched-mode power supply units are also part of the regulated power supply units.
Die
Für Netzgeräte, die für Leistungsbereiche von 75 W und mehr ausgelegt sind, ist es Vorschrift, dass sie mit der PFC-Technik, entsprechend Power Factor Correction, ausgestattet werden, um Rückwirkungen auf das Stromversorgungsnetz durch Erzeugen von Oberschwingungen zu vermeiden. Dies wird auch in der europäischen Norm EN61000-3-2 definiert. Dafür wird häufig eine aktive PFC-Schaltung eingesetzt. Diese besteht aus einer Art zusätzliches Schaltnetzteil, das dem eigentlichen vorgeschaltet ist, und dafür sorgt, dass der aufgenommene Strom der sinusförmigen Netzspannung entspricht. Der Strom folgt dadurch einem Verlauf, wie ihn ein Widerstand an der aktuellen Netzspannung hervorrufen würde. Somit wird bei einer nicht genau sinusförmigen Netzspannung, wie sie in Stromnetzen häufig vorkommt, der tatsächliche Verlauf - nicht der idealisierte - der Netzspannung nachgefahren. Der Leistungsfaktor bleibt dabei nahe bei Eins und es entstehen weniger Oberschwingungen. Diese könnten sich sonst „Aufschaukeln“ und zur Überlastung des Stromnetzes führen. Der Leistungsfaktor gibt dabei das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung an. Ist die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Null, sind Wirkleistung und Scheinleistung gleich und der Leistungsfaktor bleibt bei Eins. Wenn zwischen Spannung und Strom merkliche Phasenunterschiede bestehen, fließt Leistung zurück zum Elektrizitätswerk und der Leistungsfaktor sinkt unter Eins. Aktive PFC-Schaltungen bestehen in der Regel aus einem Gleichrichter mit direkt nachgeschaltetem Aufwärtswandler, der einen Kondensator mit großer Kapazität auf eine Spannung oberhalb der Scheitelspannung der Netzwechselspannung, z.B. 400 V, auflädt. Aus diesem wird dann der eigentliche Verbraucher (Schaltnetzteil oder z. B. elektronisches Vorschaltgerät von Leuchtstofflampen) versorgt. Ein Aufwärtswandler wird auch als Hochsetzsteller bezeichnet. Es handelt sich um einen Sperrwandler, bei dem eine Spule einen Strom durch die Last treibt, wenn der Schalttransistor sperrt.For power supply units that are designed for power ranges of 75 W and more, it is a requirement that they are equipped with PFC technology, corresponding to Power Factor Correction, in order to avoid repercussions on the power supply network by generating harmonics. This is also defined in the European standard EN61000-3-2. An active PFC circuit is often used for this. This consists of a kind of additional switched-mode power supply that is connected upstream of the actual power supply and ensures that the current consumed corresponds to the sinusoidal mains voltage. As a result, the current follows a curve that would be caused by a resistance at the current mains voltage. Thus, if the mains voltage is not exactly sinusoidal, as it often occurs in power networks, the actual course - not the idealized one - of the mains voltage is followed. The power factor remains close to one and there are fewer harmonics. Otherwise these could "build up" and overload the power grid. The power factor indicates the ratio of real power to apparent power. If the phase shift between current and voltage is zero, the real power and apparent power are the same and the power factor remains at one. If there are noticeable phase differences between voltage and current, power will flow back to the utility and the power factor will drop below unity. Active PFC circuits usually consist of a rectifier with a directly downstream step-up converter, which charges a capacitor with a large capacity to a voltage above the peak voltage of the AC mains voltage, e.g. 400 V. From this the actual consumer (switched-mode power supply or e.g. electronic ballast for fluorescent lamps) is supplied. A step-up converter is also known as a step-up converter. It is a flyback converter in which a coil drives a current through the load when the switching transistor blocks.
Die
In der
Dabei bedeuten Pin die Eingangsleistung und L die Induktivität der Drosselspule
So ist es dann gewährleistet, dass die Transistorkapazität des Halbleiterschalters S für ein verlustfreies Schalten entladen werden kann.This then ensures that the transistor capacitance of the semiconductor switch S can be discharged for loss-free switching.
In besonders verlustoptimierten Anwendungen kommt an Stelle eines konventionellen Aufwärtswandlers gem.
Die zeitlichen Zusammenhänge, die für die Schaltung gem.
In der
Die Bedingung für das Abschalten von S1 und das Einschalten von S2 ist in diesem Fall das Überschreiten der Stromschwelle Ih des Drosselstroms
Dabei bleibt im Gegensatz zur Schaltung in
Einzelheiten zu diesem Ansteuerverfahren sind in den Dokumenten
Ein alternatives Verfahren zur Generierung der Ansteuersignale für die Halbleiterschalter
Aus dem Dokument
Die erwähnten Verfahren zur Generierung der Ansteuersignale für Aufwärtswandler-Topologien, die mit 2 Stromschaltern
Bei der einen Lösung geschieht die Messung des Stroms
Nachteile:
- a. Schaltkreise zur Potenzialtrennung verursachen höhere Kosten
- b. Schaltkreise zur Potenzialtrennung haben oft nur eine geringe Bandbreite und geben das Signal verzerrt wieder.
- a. Circuits for electrical isolation cause higher costs
- b. Electrical isolation circuits often only have a small bandwidth and reproduce the signal in a distorted manner.
Bei der anderen Lösung erfolgt die Messung des Stroms mit Stromwandlern in den einzelnen Stromschalterpfaden unter Einsatz zusätzlicher Schaltmittel zur Entmagnetisierung der Stromwandler und zusätzlicher Schaltmittel, um den Strom bidirektional zu messen.In the other solution, the current is measured with current transformers in the individual current switch paths using additional switching means to demagnetize the current transformers and additional switching means to measure the current bidirectionally.
Nachteile:
- c. Es handelt sich um aufwendige Schaltmittel mit vielen Komponenten
- d. Stromwandler sind im Regelfall teurer als Strommesswiderstände (Shunts). Sie messen den Strom meistens indirekt über eine
- c. It is a complex switching device with many components
- d. Current transformers are usually more expensive than current measuring resistors (shunts). They mostly measure the current indirectly via a
Messung der Magnetfeldstärke des Magnetfeldes, das durch den Stromfluss erzeugt wird, mit Spulen oder Hall-Sensoren.Measurement of the magnetic field strength of the magnetic field generated by the flow of current with coils or Hall sensors.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Aufwärtswandler für Stromversorgungen bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet. Dabei wurde es von den Erfindern erkannt, dass das Potenzial für die Mess- und Kontrollschaltungen wie üblich auf das störungsarme Potenzial der negativen Zwischenkreisspannung gelegt werden sollte. Zusätzlich soll eine möglichst günstige Strommessung mit Hilfe nur eines Messwiderstandes im Strompfad mit geringer Zusatzbeschaltung für die Erfassung des Stroms ausreichen.It is therefore the object of the invention to provide a step-up converter for power supplies which avoids the disadvantages mentioned above. The inventors recognized that the potential for the measurement and control circuits should, as usual, be placed on the low-interference potential of the negative intermediate circuit voltage. In addition, the most favorable current measurement possible with the aid of just one measuring resistor in the current path with little additional circuitry should be sufficient for recording the current.
Diese Aufgabe wird durch einen Aufwärtswandler gemäß Anspruch 1, eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung gemäß Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a step-up converter according to
Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung.The dependent claims contain advantageous developments and improvements of the invention according to the following description.
In einer generellen Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, aufweisend eine Gleichrichter- oder Polwenderschaltung, eine Induktivität und einen Siebkondensator, wobei die Induktivität an einen Pol der Wechselspannungsquelle geschaltet ist und an einen Knotenpunkt zwischen zwei Halbleiterschaltern. Dieser Aufwärtswandler zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Halbleiterschalter in Reihe mit einem Messwiderstand geschaltet ist, und eine Signalerzeugungseinheit zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die beiden Halbleiterschalter aufweist, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität. Zur Abmagnetisierung der Induktivität wird der erste Halbleiterschalter geöffnet und der zweite Halbleiterschalter geschlossen und der Siebkondensator entsprechend geladen. Die Signalerzeugungseinheit weist dabei Mittel auf zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand zum Anfang der Phase zur Aufmagnetisierung der Induktivität und einen Siebkondensator, wobei die Induktivität an einen Pol der Wechselspannungsquelle geschaltet ist und an einen Knotenpunkt zwischen zwei Halbleiterschaltern. In einer bevorzugten Ausprägung ist der erste Halbleiterschalter in Reihe mit einem Messwiderstand geschaltet zur Messung des Stroms, der durch den ersten Halbleiterschalter fließt. Dabei ist in dem Aufwärtswandler eine Signalerzeugungseinheit vorgesehen zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die beiden Halbleiterschalter. Zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung wird der erste Halbleiterschalter geschlossen und der zweite Halbleiterschalter geöffnet, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität. Zur Abmagnetisierung der Induktivität wird der erste Halbleiterschalter geöffnet und der zweite Halbleiterschalter geschlossen. So wird in der Phase der Abmagnetisierung der Siebkondensator entsprechend geladen. Weiterhin weist die Signalerzeugungseinheit Mittel auf zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand zum Anfang der Phase zur Aufmagnetisierung der Induktivität bei positiver Eingangsspannung. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass ein möglichst verlustloses Schalten der Halbleiterschalter möglich wird. Besonders störend für ein verlustloses Schalten ist nämlich die Kapazität des Halbleiterschalters. Sie bewirkt eine Spannung während des Schaltvorgangs, die zusammen mit dem verbleibenden Stromfluss in dem Halbleiterschalter zu einer Verlustleistung führt. Um verlustlos zu schalten, ist die möglichst vollständige Entladung der Kapazität des Halbleiterschalter erforderlich. Dafür ist eine Strommessung erforderlich. Ein besonderer Vorteil der Schaltung liegt darin, dass ein einfacher Messwiderstand für die Strommessung ausreicht.In a general embodiment, the invention relates to a step-up converter for a power supply of an electrical load, having a rectifier or pole-changing circuit, an inductance and a filter capacitor, the inductance being connected to one pole of the AC voltage source and to a node between two semiconductor switches. This step-up converter is characterized in that the first semiconductor switch is connected in series with a measuring resistor and has a signal generation unit for generating control signals for the two semiconductor switches, the first semiconductor switch being closed and the second semiconductor switch being opened for up-converting the input voltage when the input voltage is positive is to drive a current through the inductance to magnetize the inductance. To demagnetize the inductance, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed and the filter capacitor is charged accordingly. The signal generation unit has means for detecting the Current through the measuring resistor to the beginning of the phase for magnetizing the inductance and a filter capacitor, the inductance being connected to one pole of the AC voltage source and to a node between two semiconductor switches. In a preferred embodiment, the first semiconductor switch is connected in series with a measuring resistor in order to measure the current flowing through the first semiconductor switch. In this case, a signal generation unit is provided in the step-up converter for generating control signals for the two semiconductor switches. To up-convert the input voltage when the input voltage is positive, the first semiconductor switch is closed and the second semiconductor switch is opened in order to drive a current through the inductance to magnetize the inductance. To demagnetize the inductance, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed. In the demagnetization phase, the filter capacitor is charged accordingly. Furthermore, the signal generation unit has means for detecting the current through the measuring resistor at the beginning of the phase for magnetizing the inductance with a positive input voltage. The invention offers the advantage that switching of the semiconductor switches with as little loss as possible becomes possible. This is because the capacitance of the semiconductor switch is particularly disruptive to lossless switching. It causes a voltage during the switching process which, together with the remaining current flow in the semiconductor switch, leads to a power loss. In order to switch without loss, it is necessary to discharge the capacitance of the semiconductor switch as completely as possible. A current measurement is required for this. A particular advantage of the circuit is that a simple measuring resistor is sufficient for current measurement.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Aufwärtswandlung der Eingangswechselspannung bei negativer Eingangsspannung der erste Halbleiterschalter geöffnet und der zweite Halbleiterschalter geschlossen, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität, wobei zur Abmagnetisierung der Induktivität der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird. In der Phase der Abmagnetisierung wird der Siebkondensator entsprechend geladen. Dabei weist die Signalerzeugungseinheit Mittel auf zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand zum Ende der Phase zur Abmagnetisierung der Induktivität. Diese Variante der Erfindung ermöglicht verlustloses Schalten der Halbleiterschalter durch Anpassen der Ansteuersignale der Halbleiterschalter auch bei Anliegen der negativen Halbwelle der Eingangswechselspannung. So ermöglicht die Erfindung den Verzicht auf eine Halbschwingungsgleichrichtung, die zusätzliche Kosten verursachen würde.In a further development of the invention, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed to drive a current through the inductance to magnetize the inductance, whereby the first semiconductor switch is closed and the second semiconductor switch is closed to demagnetize the inductance to demagnetize the inductance is opened. In the demagnetization phase, the filter capacitor is charged accordingly. The signal generation unit has means for detecting the current through the measuring resistor at the end of the phase for demagnetizing the inductance. This variant of the invention enables lossless switching of the semiconductor switches by adapting the control signals of the semiconductor switches even when the negative half-wave of the AC input voltage is applied. The invention thus makes it possible to dispense with half-wave rectification, which would result in additional costs.
Für das möglichst verlustlose Schalten ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Signalerzeugungseinheit eine Berechnungseinheit aufweist, die die Regelzykluszeit für die Phasen für Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung pro Regelzyklus in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und Ausgangsspannung vorausberechnet. Ein Regelzyklus besteht dabei aus den Phasen für Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung. Dabei weist die Signalerzeugungseinheit weiterhin eine Regelungsstufe auf, die basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand und einem Strom-Referenzwert einen Korrekturwert für die Regelzykluszeit berechnet. So können verschiedene Faktoren, die für eine genauere Berechnung der Regelzykluszeit erforderlich wären, unberücksichtigt gelassen werden. Manche Faktoren, wie Bauteilstreuungen, sind unvermeidlich und könnten nur durch großen Aufwand erfasst werden. Außerdem könnten einige Faktoren alterungsbedingt sein, was noch mehr Aufwand für deren Berücksichtigung bedeutet.For switching with as little loss as possible, it is also advantageous if the signal generation unit has a calculation unit which precalculates the control cycle time for the phases for magnetization and demagnetization per control cycle as a function of the input voltage and output voltage. A control cycle consists of the phases for magnetization and demagnetization. The signal generation unit also has a control stage which, based on the difference between the measured current value through the measuring resistor and a current reference value, calculates a correction value for the control cycle time. In this way, various factors that would be required for a more precise calculation of the control cycle time can be left out of consideration. Some factors, such as component scatter, are unavoidable and could only be captured with great effort. In addition, some factors could be age-related, which means even more effort to take into account.
Es ist besonders vorteilhaft für das verlustlose Schalten, wenn der Korrekturwert in einer Zeitgebereinheit der Signalerzeugungseinheit für den nachfolgenden Regelzyklus zur Anwendung kommt, so dass die Zeitgebereinheit die Regelzykluszeit entsprechend verkürzt oder verlängert. Die Signalerzeugungseinheit erzeugt die Ansteuersignale für die Halbleiterschalter. It is particularly advantageous for lossless switching if the correction value is used in a timer unit of the signal generation unit for the subsequent control cycle, so that the timer unit shortens or extends the control cycle time accordingly. The signal generation unit generates the control signals for the semiconductor switches.
Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Signalerzeugungseinheit eine weitere Regelungsstufe aufweist, die aus der Differenz zwischen vorgegebener Ausgangsspannung und gemessener Ausgangsspannung eine Aufmagnetisierungszeit berechnet. Dies entspricht einem Spannungsregler, der eine Regelgröße ausgibt, um die Ausgangsspannung konstant zu halten.It is also advantageous that the signal generation unit has a further control stage which calculates a magnetization time from the difference between the specified output voltage and the measured output voltage. This corresponds to a voltage regulator that outputs a controlled variable in order to keep the output voltage constant.
Zur Erzeugung der Ansteuersignale für die Halbleiterschalter ist es vorteilhaft, wenn die Signalerzeugungseinheit eine weitere Zeitgebereinheit aufweist, an die die berechnete Aufmagnetisierungszeit weitergeleitet wird, in der die berechnete Aufmagnetisierungszeit für eine Anzahl nachfolgender Regelzyklen zur Anwendung kommt. Die Ansteuersignale werden in Form von PWM-Signalen erzeugt. Durch die getrennten Zeitgebereinheiten kann das Tastverhältnis der PWM-Signale variabel eingestellt werden.To generate the control signals for the semiconductor switches, it is advantageous if the signal generation unit has a further timer unit to which the calculated magnetization time is passed on, in which the calculated magnetization time is used for a number of subsequent control cycles. The control signals are generated in the form of PWM signals. The pulse duty factor of the PWM signals can be set variably through the separate timer units.
Dabei besteht eine vorteilhafte Variante darin, dass die Anzahl der Regelzyklen, für die die berechnete Aufmagnetisierungszeit zur Anwendung kommt, für eine Halbwelle der Eingangswechselspannung gültig ist. Die Aufmagnetisierungszeit wird der Einfachheit halber über eine Halbwelle konstant gehalten, während die Abmagnetisierungszeit angepasst wird.In an advantageous variant, the number of control cycles for which the calculated magnetization time is used is valid for a half-wave of the AC input voltage. For the sake of simplicity, the magnetization time is kept constant over a half-wave, while the demagnetization time is adjusted.
Dafür ist es weiterhin vorteilhaft, dass die Signalerzeugungseinheit mit einer Eingangswechselspannungs-Erfassungseinheit ausgestattet ist, die zur Ermittlung der Phasenlage der Eingangswechselspannung eingerichtet ist, und die Information über die Phasenlage, insbesondere ob die positive Halbwelle oder negative Halbwelle der Eingangswechselspannung anliegt, an eine Konfigurationseinheit der Signalerzeugungseinheit liefert. Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Aufwärtswandlers ist für die positive und negative Halbwelle der Eingangswechselspannung unterschiedlich. Deshalb ist die Erfassung der Phasenlage vorteilhaft.For this, it is also advantageous that the signal generation unit is equipped with an input AC voltage detection unit, which is set up to determine the phase position of the input AC voltage, and the information about the phase position, in particular whether the positive half-wave or negative half-wave of the input alternating voltage is present, to a configuration unit of the Signal generating unit supplies. The mode of operation of the step-up converter according to the invention is different for the positive and negative half-waves of the AC input voltage. It is therefore advantageous to detect the phase position.
Diesbezüglich besteht eine weitere vorteilhafte Variante darin, dass die Konfigurationseinheit eingerichtet ist, eine Anzahl der Komponenten der Signalerzeugungseinheit zu konfigurieren für den Betrieb bei positiver Eingangsspannung oder bei negativer Eingangsspannung, je nachdem was die Information über die Phasenlage der Eingangswechselspannung angibt. Es ist üblich, die verschiedenen Komponenten über Registereinträge zu konfigurieren, was von der Konfigurationseinheit vorgenommen werden kann.In this regard, a further advantageous variant consists in that the configuration unit is set up to configure a number of the components of the signal generation unit for operation with a positive input voltage or with a negative input voltage, depending on what the information about the phase position of the AC input voltage indicates. It is common to see the different To configure components via register entries, which can be done by the configuration unit.
Zur Erfassung des Stroms bei der Entladung der Kapazität des Halbleiterschalters ist es vorteilhaft, den Messwiderstand zwischen den ersten Halbleiterschalter und der Rückleitung zur Eingangswechselspannungsquelle, an die die Induktivität nicht angeschlossen ist, zu schalten.To detect the current when the capacitance of the semiconductor switch is discharged, it is advantageous to connect the measuring resistor between the first semiconductor switch and the return line to the input AC voltage source to which the inductance is not connected.
Typischerweise wird in Aufwärtswandlern als Induktivität eine Drosselspule eingesetzt. Diese kann durch Anzahl der Windungen und Strecken oder Stauchen und geometrische Gestaltung genau angepasst werden.A choke coil is typically used as the inductance in step-up converters. This can be precisely adapted by the number of turns and stretches or upsetting and geometric design.
In einer weiteren Ausprägung besteht die Erfindung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, die einen erfindungsgemäßen Aufwärtswandler aufweist. Der erfindungsgemäße Aufwärtswandler kann dabei besonders vorteilhaft als Aufwärtswandler zur Leistungsfaktor-Vorregelung in der Stromversorgung dienen.In a further embodiment, the invention consists in a power supply for an electrical consumer which has a step-up converter according to the invention. The step-up converter according to the invention can particularly advantageously serve as a step-up converter for power factor precontrol in the power supply.
Solche Leistungsfaktor-Vorregelungsstufen lassen sich besonders vorteilhaft in Schaltnetzgeräten einsetzen.Such power factor pre-regulation stages can be used particularly advantageously in switched-mode power supplies.
Eine weitere Ausprägung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers. Dabei weist der Aufwärtswandler eine Gleichrichterschaltung, eine Induktivität und einen Siebkondensator auf, wobei die Induktivität an einen Pol der Eingangsspannungsquelle geschaltet ist und an einen Knotenpunkt zwischen zwei Halbleiterschaltern. Weiterhin ist eine Signalerzeugungseinheit vorhanden zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die Halbleiterschalter, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben, zur Aufmagnetisierung der Induktivität, und wobei zur Abmagnetisierung der Induktivität der erste Halbleiterschalter geöffnet wird und der zweite Halbleiterschalter geschlossen wird und der Siebkondensator entsprechend geladen wird. Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass der Strom durch den Messwiderstand zum Anfang der Phase zur Aufmagnetisierung der Induktivität gemessen wird und eine Regelzykluszeit für die Phasen zur Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung pro Regelzyklus in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und Ausgangsspannung vorausberechnet wird. Von einer Regelungsstufe wird basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand und einem Strom-Referenzwert ein Korrekturwert für die Regelzykluszeit berechnet, um den die vorausberechnete Regelzykluszeit korrigiert wird. So werden Abweichungen bei der vorausberechneten Regelzykluszeit ausgeregelt und es wird nach einer Anzahl von Regelzyklen die gewünschte Abmagnetisierungszeit erreicht, die zur vollständigen Entladung der Kapazität des Halbleiterschalters führt.Another embodiment of the invention consists in a method for up-converting the input voltage in a power supply of an electrical consumer. The step-up converter has a rectifier circuit, an inductance and a filter capacitor, the inductance being connected to one pole of the input voltage source and to a node between two semiconductor switches. Furthermore, there is a signal generation unit for generating control signals for the semiconductor switches, with the first semiconductor switch being closed for upward conversion of the input voltage with a positive input voltage and the second semiconductor switch being opened in order to drive a current through the inductance, to magnetize the inductance, and for Demagnetization of the inductance, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed and the filter capacitor is charged accordingly. The method is characterized in that the current through the measuring resistor is measured at the beginning of the phase for magnetizing the inductance and a control cycle time for the phases for magnetizing and demagnetizing per control cycle is calculated in advance depending on the input voltage and output voltage. A control stage calculates a correction value for the control cycle time based on the difference between the measured current value through the measuring resistor and a current reference value, by which the precalculated control cycle time is corrected. In this way, deviations in the precalculated control cycle time are corrected and, after a number of control cycles, the desired demagnetization time is reached, which leads to the complete discharge of the capacitance of the semiconductor switch.
Diesbezüglich besteht ein besonderer Vorteil darin, dass bei diesem Verfahren der Strom durch den Messwiderstand zu vorgegebenen Zeiten gemessen wird, die durch die vorausberechnete Regelzykluszeit und um den Korrekturwert korrigiert, vorgegeben werden. Für die Erfindung reicht es aus, den Strom nur zu diesen Zeitpunkten zu messen, was mit kostengünstigen AD-Wandlern möglich ist.In this regard, there is a particular advantage that with this method the current through the measuring resistor is measured at predetermined times, which are predetermined by the precalculated control cycle time and corrected by the correction value. For the invention it is sufficient to measure the current only at these times, which is possible with inexpensive AD converters.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Prinzipschaltbild eines Schaltnetzgerätes; -
2 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit einem Halbleiterschalter; -
3 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem.2 und den Spannungsverlauf am Halbleiterschalter S aufgrund seiner Drain-Source-Kapazität; -
4 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit zwei Halbleiterschaltern; -
5 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem.4 und den Spannungsverlauf am HalbleiterschalterS1 aufgrund seiner Drain-Source-Kapazität; -
6 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit zwei Halbleiterschaltern und Polwender-Schaltung; -
7 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit zwei Halbleiterschaltern, wobei die Polwender-Schaltung mit Dioden realisiert wird; -
8 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem.7 bei positiver Halbwelle der Eingangsspannung; -
9 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem.7 bei negativer Halbwelle der Eingangsspannung; und -
10 ein Blockschaltbild einer Signalerzeugungseinheit der Halbbrücken-PFC-Schaltung.
-
1 a schematic diagram of a switched-mode power supply; -
2 a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with a semiconductor switch; -
3 the current flow through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to2 and the voltage profile at the semiconductor switch S due to its drain-source capacitance; -
4th a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches; -
5 the current flow through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to4th and the voltage curve on the semiconductor switchS1 due to its drain-source capacitance; -
6th a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches and a pole inverter circuit; -
7th a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches, the pole-changing circuit being implemented with diodes; -
8th the current flow through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to7th with a positive half-wave of the input voltage; -
9 the current flow through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to7th with negative half-wave of the input voltage; and -
10 a block diagram of a signal generation unit of the half-bridge PFC circuit.
Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Ausführungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäßen Offenbarung verkörpern und in ihrem Umfang ebenfalls geschützt sein sollen. The present description illustrates the principles of the disclosure of the invention. It is therefore understood that those skilled in the art will be able to conceive various designs which, although not explicitly described here, follow the principles of the invention Embody revelation and should also be protected in its scope.
Wie beschrieben, gibt es den Ansatz eine PFC-Schaltung im Boundary Conduction Mode (BCM) zu betreiben. Dabei wird die Zeit
Zusätzlich muss noch die Zeit zum Abmagnetisieren der Induktivität L eingestellt werden. In der genannten Publikation passiert dies durch die Generierung eines Zero Current Detection (ZCD) Signals, das durch den Umladevorgang einer Diode hervorgerufen wird. Dies lässt sich allerdings in einer Aufwärtswandlerschaltung, in der die Funktion der Diode durch einen Stromschalter realisiert wird, aber nicht erzeugen, da dieser Stromschalter nicht von selbst sperrt.In addition, the time to demagnetize the inductance L must be set. In the publication mentioned, this happens through the generation of a Zero Current Detection (ZCD) signal, which is caused by the recharging process of a diode. However, this cannot be generated in a step-up converter circuit in which the function of the diode is implemented by a current switch, since this current switch does not block by itself.
Um dieses Problem zu lösen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Zeitpunkt, an dem der zweite Stromschalter abschalten soll, vorauszuberechnen und die Zeit zum Abmagnetisieren entsprechend einzustellen.In order to solve this problem, it is proposed according to the invention to calculate in advance the point in time at which the second current switch is to switch off and to set the time for demagnetization accordingly.
Die Abmagnetisierungszeit (Off-Zeit), in der der erste Stromschalter
Da die Berechnung durch Bauteil-Toleranzen und andere Faktoren, wie Verzögerungen bei der Generierung der Ansteuersignale in Treiberstufen, etc. abweichen kann, muss geprüft werden, ob mit der berechneten Off-Zeit auch der gewünschte Stromwert in der Induktivität L erreicht wurde.Since the calculation can deviate due to component tolerances and other factors, such as delays in generating the control signals in driver stages, etc., it must be checked whether the desired current value in the inductance L has also been reached with the calculated off-time.
Dazu kann die erforderliche Information des Stroms aus dem Pfad des ersten Halbleiterschalter
Die
Die
Mit der Schaltung gem.
- LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11.
- LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11.
Mit diesem Schaltungsdesign wird eine PFC-Schaltung im sogenannten „Boundary Conduction Mode“ (BCM) betrieben. Hierbei wird die Zeit
Um die Zeit zum Abmagnetisieren der Drossel L einzustellen, wird in der genannten Publikation ein Zero Current Detection (ZCD) Signal benutzt, das durch den Umladevorgang der Diode hervorgerufen wird. Dies lässt sich allerdings in einer Aufwärtswandlerschaltung, in der die Funktion der Diode mit einem verlustarmen Halbleiterschalter
Es wird deshalb gemäß der Erfindung der Zeitpunkt, an dem der zweite Halbleiterschalter
Die
Mit dem Regler werden die Ansteuersignale
Mit der Zustandsmaschine
Zusammenfassend wird die Funktionsweise der integrierten Schaltung nochmals erläutert. Mit Hilfe der integrierten Schaltung
Es wäre bei dieser Methode aber auch möglich, einen anderen Punkt aus der Stromflanke für die Regelung heranzuziehen. Dazu muss die Berechnung des Stromreferenzwertes angepasst werden. Dies kann unterschiedliche Vorteile haben. Z.B. ließe sich so auch eine Average Current Regelung realisieren, bei der die Schaltung nicht im BCM-Mode betrieben wird, sondern z.B. im CCM-Mode, entsprechend Continuous Conduction Mode.With this method, however, it would also be possible to use another point from the current edge for the control. To do this, the calculation of the current reference value must be adapted. This can have different advantages. For example, an average current control could also be implemented in which the circuit is not operated in BCM mode, but, for example, in CCM mode, corresponding to continuous conduction mode.
Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.The disclosure is not restricted to the exemplary embodiments described here. There is room for various adaptations and modifications which those skilled in the art, based on their expert knowledge as well as belonging to the disclosure, would consider.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- NetzfilterLine filter
- 22
- HochsetzstellerBoost converter
- 33
- SiebkondensatorFilter capacitor
- 44th
- SchaltstufeSwitching stage
- 55
- ÜbertragerTransformer
- 66th
- ReglerRegulator
- 77th
- OptokopplerOptocoupler
- 1010
- aktive PFC-Schaltungactive PFC circuit
- 2020th
- GleichstromstellerDC chopper
- 3030th
- LeistungsübertragungsstufePower transfer stage
- 4040
- GlättungsstufeSmoothing level
- 5050
- RegelstufeControl stage
- 6060
- PotenzialtrennungElectrical isolation
- 7070
- Steuerungsteering
- 100100
- AufwärtswandlerBoost converter
- 110110
- SignalerzeugungseinheitSignal generation unit
- 111a, 111b111a, 111b
- SubtraktionsstufenSubtraction levels
- 112112
- weitere Regelungsstufefurther control level
- 113113
- RegelungsstufeControl level
- 114114
- BerechnungseinheitCalculation unit
- 115115
- weitere Zeitgebereinheitfurther timer unit
- 116116
- ZeitgebereinheitTimer unit
- 117117
- Eingangswechselspannungs-ErfassungseinheitAC input voltage detection unit
- 118118
- KonfigurationseinheitConfiguration unit
- 119119
- PWM-SignalerzeugungseinheitPWM signal generation unit
- C1C1
- SiebkondensatorFilter capacitor
- CTRL1, CTRL2CTRL1, CTRL2
- AnsteuersignalControl signal
- DD.
- Diodediode
- D1, D2D1, D2
- Gleichrichter-DiodeRectifier diode
- CoscCosc
- TransistorkapazitätTransistor capacitance
- IbIb
- gemessener Strommeasured current
- Ib_senseIb_sense
- Leitung zur StrommessungLine for current measurement
- IerrIerr
- Abweichung vom SollstromDeviation from the target current
- ILIL
- SpulenstromCoil current
- IrefIref
- SollstromTarget current
- L1L1
- DrosselspuleChoke coil
- S1, S2, S3, S4S1, S2, S3, S4
- HalbleiterschalterSemiconductor switch
- SNGSNG
- SchaltnetzgerätSwitching power supply
- tonvolume
- AufmagnetisierungszeitMagnetization time
- tofftoff
- AbmagnetisierungszeitDemagnetization time
- tRestRes
- ResonanzschwingungszeitResonance oscillation time
- TOffsetTOffset
- KorrekturwertCorrection value
- Tonvolume
- AufmagnetisierungszeitMagnetization time
- TPTP
- RegelzykluszeitControl cycle time
- VinVin
- EingangsspannungInput voltage
- VoutVout
- AusgangsspannungOutput voltage
- Vout_refVout_ref
- AusgangsspannungsreferenzwertOutput voltage reference value
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 8766605 B2 [0010]US 8766605 B2 [0010]
- US 20070109822 A1 [0014]US 20070109822 A1 [0014]
- US 8026704 B2 [0014]US 8026704 B2 [0014]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- „Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application‟, von Jian Li, April 14, 2009 [0015]"Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application", by Jian Li, April 14, 2009 [0015]
- „LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System‟; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11 [0016]"LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System"; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11 [0016]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020126471A1 (en) | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Boost converter circuitry, power supply and method of stepping up an input voltage |
DE102021134072A1 (en) | 2021-12-21 | 2023-06-22 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Control of semiconductor switches in a voltage converter circuit arrangement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070109822A1 (en) | 2005-11-14 | 2007-05-17 | Kan-Sheng Kuan | Zero voltage switch method for synchronous rectifier and inverter |
US8026704B2 (en) | 2008-06-06 | 2011-09-27 | Infineon Technologies Austria Ag | System and method for controlling a converter |
US8766605B2 (en) | 2010-12-02 | 2014-07-01 | Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. | Bridgeless PFC converter and the method thereof |
-
2020
- 2020-06-30 DE DE102020117180.3A patent/DE102020117180A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070109822A1 (en) | 2005-11-14 | 2007-05-17 | Kan-Sheng Kuan | Zero voltage switch method for synchronous rectifier and inverter |
US8026704B2 (en) | 2008-06-06 | 2011-09-27 | Infineon Technologies Austria Ag | System and method for controlling a converter |
US8766605B2 (en) | 2010-12-02 | 2014-07-01 | Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. | Bridgeless PFC converter and the method thereof |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
„Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application‟, von Jian Li, April 14, 2009 |
„LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System‟; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020126471A1 (en) | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Boost converter circuitry, power supply and method of stepping up an input voltage |
DE102021134072A1 (en) | 2021-12-21 | 2023-06-22 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Control of semiconductor switches in a voltage converter circuit arrangement |
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