DE102008016632A1

DE102008016632A1 - Schaltsteuerung in DC-DC-Wandlern

Info

Publication number: DE102008016632A1
Application number: DE102008016632A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ferianz; Maria Giovanna Lagioia; Joachim Pichler; Robert Piskernik
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2008-10-30
Also published as: US7633276B2; US20080259648A1

Abstract

Eine Schaltsteuerschaltung für einen DC-DC-Wandler weist einen Eingangsanschluss zum Empfangen von Eingangssignalen, einen Ausgangsanschluss zum Koppeln der Schaltsteuerschaltung mit einem Schalter des DC-DC-Wandlers und einen quasistatischen Versorgungspfad, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um erste Signale, die auf den Eingangssignalen basieren, zu empfangen, und ferner mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale zuzuführen, die auf den Eingangssignalen basieren. Ferner ist ein dynamischer Versorgungspfad vorgesehen, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um zweite Signale, die auf den Eingangssignalen basieren, phasengleich mit den ersten Signalen zu empfangen, und mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale basierend auf den Eingangssignalen zuzuführen.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf DC-DC-Wandler und insbesondere auf die Schaltsteuerung für DC-DC-Wandler.
DC-DC-Wandler sind Vorrichtungen, die eine Eingangsspannung auf einem ersten Pegel in eine Ausgangsspannung auf einem zweiten Pegel umsetzen. Der erste und der zweite Pegel können typischerweise verschieden sein, was aber nicht notwendig ist. Abhängig von der spezifischen Art einer Wandlerschaltung können DC-DC-Wandler in der Lage sein, Gleichspannungen heraufzusetzen, was auch als Aufwärtswandler oder Boost-Wandler bezeichnet wird, Gleichspannungen herabzusetzen, was auch als Abwärtswandler oder Buck-Wandler bezeichnet wird, oder herauf- oder herunterzusetzen, was auch als Buck-Boost-Wandler bezeichnet wird. Ferner können DC-DC-Wandler dahingehend unterschieden werden, ob die Ausgangsspannung im Vergleich zu der Eingangsspannung umgekehrt oder nicht umgekehrt wird, wobei die erste Art als invertierender Wandler bezeichnet wird. Bei DC-DC-Wandlern wird zum Speichern und Freigeben von Energie ein induktives Element bzw. eine Induktivität verwendet. Dem induktiven Element wird abhängig von der Steuerung eines Schalters Strom zugeführt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept für eine verbesserte Schaltsteuerung für DC-DC Wandler zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltsteuerschaltung für einen DC-DC Wandler gelöst, die folgende Merkmale umfasst:
einen Eingangsanschluss zum Empfangen von Eingangssignalen;
einen Ausgangsanschluss zum Koppeln der Schaltsteuerschaltung mit einem Schalter des DC-DC-Wandlers;
einen quasistatischen Versorgungspfad, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um erste Signale, die auf den Eingangssignalen basieren, zu empfangen, und mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale zuzuführen, die auf den Eingangssignalen basieren;
einen dynamischen Versorgungspfad, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um zweite Signale, die auf den Eingangssignale basieren, phasengleich mit den ersten Signalen zu empfangen, und mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale basierend auf den Eingangssignalen zuzuführen.
Das Vorsehen eines quasi-statischen Versorgungspfads und eines dynamischen Versorgungspfads, der phasengleich mit dem quasistatischen Versorgungspfad gespeist wird, ermöglicht, dass ein DC-DC-Wandler eine verbesserte Charakteristik aufweisen kann, da ein Umschalten eines in dem DC-DC-Wandlers angeordneten Schalters durch das Ansteuern mittels dynamischer Versorgungssignale, die durch den dynamischen Versorgungspfad bereitgestellt werden zeitnah erfolgt, wobei der langsamere quasistatische Versorgungspfad den Schalter über relativ längere Zeiträume in dem jeweiligen Schaltungszustand durch die quasistationäre Signale aufrechterhält. Dabei kann die schnelle Umschaltung auch für eine Konfiguration ermöglicht werden, bei der lediglich ein einzelner Pin als Eingang für das Eingangssignal verwendet wird, d. h. der dynamische und der quasistatische Versorgungspfad erhalten Signale vom gleichen Eingangsgin.
Bei einem Ausführungsbeispiel können der dynamische und der quasistatische Versorgungspfad parallel miteinander verschaltet sein. Ferner kann der quasistatische Versorgungspfad einen Transistor umfassen, der bei einem Ausführungsbeispiel ein Bipolartransistor mit einem Basisanschluss ist, der mit einem Festpotentialanschluss gekoppelt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der dynamische Versorgungspfad nur passive Elemente umfassen.
Der dynamische Versorgungspfad kann einen Kondensator mit einer mit dem Eingangsanschluss verbundenen ersten Elektrode und einer mit dem Ausgangsanschluss verbundenen zweiten Elektrode umfassen.
Zwischen dem Eingangsanschluss und einen weiteren ersten Anschluss des Bipolartransistors kann gemäß einem Ausführungsbeispiel ein erster Widerstand geschaltet sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die erste Elektrode und der Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt, wobei ferner der erste Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten angeordnet ist und ein zweiter Widerstand zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss angeordnet ist, um ein erstes Potential bereitzustellen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Ausgangsanschluss, die zweite Elektrode und ein weiterer zweiter Anschluss des Bipolartransistors mit einem dritten Knoten verschaltet sein, wobei zwischen dem dritten Knoten und einem zweiten Bezugspotentialanschluss ein dritter Widerstand angeordnet ist, um ein zweites Potential bereitzustellen.
Die obige Aufgabe wird ferner durch eine Steuerschaltung, die in einem DC-DC-Wandler angeordnet ist, gelöst wobei die Steuerschaltung folgende Merkmale umfasst:
einen Eingangsanschluss zum Empfangen von Eingangssignalen;
einen Ausgangsanschluss, um einem Schalter des DC-DC-Wandlers Ausgangssignale zuzuführen;
einen Transistor mit einem ersten und zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, wobei der erste Anschluss mit dem Eingangsanschluss und der zweite Anschluss mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist; und
einen Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist.
Bei der Steuerschaltung kann der Transistor ein Bipolartransistor sein und wobei der Steueranschluss der Basisanschluss des Bipolartransistors ist und der erste Anschluss der Emitteranschluss des Bipolartransistors ist.
Der Steueranschluss kann hierbei mit einem ersten Festpotentialanschluss gekoppelt sein. Ferner kann bei der Schaltung die erste Elektrode des Kondensators mit dem ersten Anschluss des Bipolartransistors gekoppelt sein und eine zweite Elektrode des Kondensators mit dem zweiten Anschluss des Bipolartransistors gekoppelt sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann bei der Schaltung die erste Elektrode und der Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt sein, wobei zwischen dem ersten Knoten und dem ersten Anschluss des Transistors ein erster Widerstand angeordnet ist.
Die obige Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Steuern eines Schalters eines DC-DC-Wandlers, das folgende Schritte aufweist:
Empfangen eines Ansteuersignals von einem Treiber an einem Eingangsanschluss;
Zuführen des Ansteuersignals zu einem quasistatischen Versorgungspfad, um dem Schalter des DC-DC-Wandlers ein quasistatisches Steuersignal zuzuführen;
Zuführen des Ansteuersignals zu einem dynamischen Versorgungspfad, um dem Schalter ein dynamisches Steuersignal zuzuführen; und
Steuern des Schalters durch das quasistatische und das dynamische Steuersignal.
Das Ansteuersignal kann, wie bereits oben beschrieben, hierbei gemäß einem Ausführungsbeispiel an einem einzigen Pin empfangen werden. Ferner kann der quasistatische Versorgungspfad einen Bipolartransistor in Basisschaltungskonfiguration umfassen.
Der dynamische Versorgungspfad kann hierbei einen Kondensator umfassen, wobei eine erste Elektrode des Kondensators mit dem Eingangsanschluss und eine zweite Elektrode des Kondensators mit dem Schalter gekoppelt sind.
Die obige Aufgabe wird ferner durch einen DC-DC-Wandler gelöst, der folgende Merkmale aufweist:
einen Schalter;
eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung folgende Merkmale umfasst:
einen Eingangsanschluss zum Empfangen eines Steuersignals;
einen Transistor mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, wobei der erste Anschluss mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um das Steuersignal zu empfangen, und wobei der zweite Anschluss mit dem Schalter gekoppelt ist; und
ein kapazitives Element mit einer ersten Elektrode, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem Schalter gekoppelt ist.
Der Transistor kann hierbei ein Bipolartransistor sein, wobei die Basis des Bipolartransistors mit einem Festpotentialanschluss gekoppelt ist.
Bei dem DC-DC-Wandler kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Eingangsanschluss ein einziger Pin sein.
Der Schalter des DC-DC-Wandlers kann bei Ausführungsbeispielen ein Bipolartransistor oder ein feldgesteuerter Transistor sein.
Der DC-DC-Wandler kann bei Ausführungsbeispielen ausgestaltet sein, so dass die erste Elektrode des kapazitiven Elements, der erste Anschluss des Transistors und der erste Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt sind und zwischen dem ersten Knoten und dem ersten Anschluss des Transistors ein erster Widerstand angeordnet ist.
Bei dem DC-DC-Wandler kann der erste Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten angeordnet sein, wobei ein zweiter Widerstand zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss angeordnet ist, um ein erstes Potential bereitzustellen. Ferner kann die zweite Elektrode des kapazitiven Elements, der zweite Anschluss des Transistors und ein Steueranschluss des Schalters mit einem dritten Knoten gekoppelt sein und zwischen dem dritten Knoten und einem zweiten Bezugspotentialanschluss kann ein dritter Widerstand geschaltet sein, um ein zweites Potential bereitzustellen. Ferner kann ein weiterer erster Anschluss des Schalters mit dem ersten Bezugspotentialanschluss gekoppelt sein und ein weiterer zweiter Anschluss des Schalters mit dem zweiten Bezugspotentialanschluss gekoppelt sein.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ein Flussdiagramm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ein Schaltbild gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein Schaltbild gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Schaltbild gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Steuerschaltung 100 zur Steuerung eines Schalters eines DC-DC-Wandlers. Die Steuerschaltung 100 umfasst einen Eingangsanschluss 110 zum Empfangen von Steuersignalen IN von einer Signalquelle. Die Schaltsteuerschaltung 100 umfasst einen quasistatischen Versorgungspfad 112, der an einem ersten Ende mit dem Eingangsanschluss 110 gekoppelt bzw. verschaltet ist, um Signale QS1 zu empfangen, die auf den Eingangssignalen IN basieren. Der quasistatische Versorgungspfad 112 ist an einem zweiten Ende mit einem Ausgangsanschluss 116 gekoppelt, um dem Ausgangsanschluss 116 Signale QS2 zuzuführen, um einem Schalter eines DC-DC-Wandlers quasistatische Versorgungssignale zuzuführen.
Die Steuerschaltung 100 umfasst ferner einen dynamischen Versorgungspfad 114, der an einem ersten Ende mit dem Eingangsanschluss 110 gekoppelt ist, um Signale DYN1 zu empfangen, die auf den an den Anschlüssen 110 empfangenen Signalen Eingangssignalen basieren und phasengleichen mit den Signalen QS1 sind. Der dynamische Versorgungspfad 114 ist an einem zweiten Ende mit dem Ausgangsanschluss 116 gekoppelt, um dem Ausgangsanschluss 116 Signale DYN2 zuzuführen, um einem Schalter eines DC-DC-Wandlers dynamische Versorgungssignale zuzuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann der dynamische Versorgungspfad 114 einen Kondensator umfassen, um dem Schalter des DC-DC-Wandlers dynamische Versorgungssignale zuzuführen.
Die dynamischen Versorgungssignale DYN2 werden durch den dynamischen Versorgungspfad zum dynamischen Umschalten des Schalters des DC-DC-Wandlers bereitgestellt. Somit werden die Signale DYN2 beim Anregen der Schaltsignale an den Schalter des DC-DC-Wandlers sofort oder fast sofort bereitgestellt, während der quasistatische Versorgungspfad zusätzliche Zeit benötigt, um einen Betrieb zum Bereitstellen des Ausgangssignals herzustellen.
Der quasistatische Versorgungspfad kann gemäß Ausführungsformen beim Anlegen der Signale an den Anschluss 110 eine längere Übergangszeit erfordern, jedoch ist die Treibkraft des quasistatischen Versorgungspfads ausreichend, um den Schalter für Zeitintervalle offen oder geschlossen zu halten, die zumindest länger sind, als der dynamische Versorgungspfad 114 dem Schalter des DC-DC-Wandlers Treibkraft zuführen kann. Somit wird durch die quasistatischen Versorgungssignale der Schalter angesteuert, um den Schaltzustand aufrechtzuerhalten, bis das Eingangssignal einen nächsten Übergang des Schaltzustands anzeigt. Gemäß Ausführungsformen kann der Zeitraum der Eingangssignale IN zwischen einer ersten Schaltanzeige, zum Beispiel einer Anzeige, den Schalter zu schließen, und einer zweiten Schaltanzeige, zum Beispiel einer Anzeige, den Schalter zu öffnen, in einem Bereich von 100 ns bis 1 ms liegen. Bei den obigen Ausführungsformen wird der Schalter durch den quasistatischen Versorgungspfad somit zumindest solange wie die jeweils erforderlichen Zeiträume angesteuert, die zum Beispiel zwischen 100 ns und 1 ms betragen können. Bei anderen Ausführungsformen können die quasistatischen Versorgungssignale QS2 jedoch so bereitgestellt werden, dass die Schaltzustände für kürzere Zeiträume als 100 ns oder für längere Zeiträume als 1 ms aufrechterhalten werden. Gemäß Ausführungsformen kann das Umschalten durch Übergänge der Eingangssignale IN angezeigt werden.
Der Eingangsanschluss 110 kann als ein einziger Pin implementiert werden, wobei der einzige Pin die Signale empfängt, die das Einschalten oder Ausschalten des Schalters des DC-DC-Wandlers anzeigen. Somit wird die Menge der Pins der Steuerschaltung 100 reduziert, wodurch weniger komplexe Schaltkreise möglich werden und die Signale dem Eingangsanschluss 110 durch einen einzigen Treiber zugeführt werden können. Gemäß Ausführungsformen werden die Signale QS1 und DYN1 phasengleich basierend auf demselben Eingangssignal für die quasistatischen und dynamischen Versorgungspfade bereitgestellt.
Der quasistatische Versorgungspfad 112 kann mindestens eine aktive Komponente umfassen, wie zum Beispiel mindestens einen Transistor, um einem Schalter eines DC-DC-Wandlers quasistatische Schaltsignale zuzuführen. Gemäß Ausführungsformen kann der quasistatische Versorgungspfad 112 nur einen einzigen Transistor umfassen. Der Transistor kann ein Bipolartransistor sein, d. h. ein npn-Transistor oder ein pnp-Transistor.
Ferner kann der Bipolartransistor gemäß Ausführungsformen in einer Basisschaltungskonfiguration bereitgestellt werden, d. h. die Basis des Bipolartransistors kann mit einem Anschluss gekoppelt werden, der der Basis ein festes Potential zuführt.
Gemäß Ausführungsformen kann der dynamische Versorgungspfad 114 nur ein oder mehrere passive Elemente umfassen, wie zum Beispiel einen Kondensator. Der dynamische Versorgungspfad 114 kann es ermöglichen, die dynamischen Versorgungssignale DYN2 ohne Zeitverzögerung dem Ausgangsanschluss 116 zuzuführen, um den Schalter entweder in einen geschlossenen oder in einen offenen Zustand zu überführen.
Bei Ausführungsformen kann der dynamische Versorgungspfad 114 einen einzigen Kondensator mit einer mit dem Eingangsanschluss verbundenen ersten Elektrode und einer mit dem Ausgangsanschluss verbundenen zweiten Elektrode umfassen. Zum Beispiel können gemäß Ausführungsformen die erste Elektrode und der Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt und ein erster Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten angeordnet werden, wobei der weitere Anschluss (Kollektor oder Emitter) des Bipolartransistors mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist. Ferner kann zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss ein zweiter Widerstand angeordnet werden.
Zusätzlich können andere Halbleiterelemente oder passive Elemente in dem quasistatischen Versorgungspfad angeordnet oder mit dem quasistatischen Versorgungspfad gekoppelt werden. Zum Beispiel kann zwischen dem Eingangsanschluss 110 und einem weiteren Anschluss eines Bipolartransistors, d. h. Emitter- oder Kollektor anschluss des Bipolartransistors, ein Widerstand angeordnet werden. Gemäß Ausführungsformen kann der Widerstand zwischen einem ersten und zweiten Knoten angeordnet werden, wobei der erste Knoten den Widerstand in dem quasistatischen Versorgungspfad und die erste Elektrode des Kondensators in dem dynamischen Versorgungspfad mit dem Eingangsanschluss 110 koppelt. Gemäß dieser Ausführungsform wird der zweite Knoten über einen zweiten Widerstand mit einem Anschluss (Emitter oder Konnektor) des Dipolartransistors und mit einem zweitem Bezugspotential, zum Beispiel Masse, gekoppelt.
In 1 ist zu sehen, dass der quasistatische und dynamische Versorgungspfad in einer parallelen Konfiguration mit dem Eingangsanschluss 110 und dem Ausgangsanschluss 116 direkt verbunden sind. Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Kopplung des quasistatischen Versorgungspfads 112 und des dynamischen Versorgungspfads 114 mit dem Eingangsanschluss auf viele andere Weisen erfolgen, zum Beispiel über eines oder mehrere Netzwerke, die den Eingangsanschluss 110 mit dem quasistatischen Versorgungspfad 112 und dem dynamischen Versorgungspfad 114 koppeln, um die Signale QS1 und DYN1 den Pfaden 112 und 114 phasengleich zuzuführen. Gemäß Ausführungsformen können ferner ein oder mehrere Netzwerke angeordnet werden, um den Ausgangsanschluss 116 mit dem quasistatischen Versorgungspfad 112 und dem dynamischen Versorgungspfad 114 zu koppeln. Ferner versteht sich, dass andere Komponenten wie etwa Filter, Schnittstellen usw. in der Steuerschaltung 100 angeordnet sein können.
2 zeigt einen DC-DC-Wandler 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der DC-DC-Wandler 200 umfasst die oben mit Bezug auf 1 beschriebene Steuerschaltung 100 zum Steuern eines in einer Wandlerschaltung des DC-DC-Wandlers angeordneten Schalters 210 zum Regeln des Stromflusses in dem DC-DC-Wandler. Zu diesem Zweck ist der Ausgangsanschluss 116 der Steuerschaltung 100 mit einem Steueranschluss des Schalters 210 gekoppelt.
In der Wandlerschaltung ist ein erster Anschluss des Schalters 210 mit einem Eingangsanschluss 212 des DC-DC-Wandlers gekoppelt, um eine erste Gleichspannung zwischen dem Eingangsanschluss 212 und Masse einzuspeisen. Über einen mit Masse verbundenen Knotens 214 ist eine Induktivität 216 an einem ersten Ende mit einer ersten Elektrode eines Kondensators 220 gekoppelt. Die Induktivität 216 ist an einem zweiten Ende über einen Knoten 218 mit einem zweiten Anschluss des Schalters 210 gekoppelt. Eine zweite Elektrode des Kondensators 220 ist über einen Knoten 222 mit einer Anode einer Diode 224 gekoppelt. Eine Kathode der Diode 224 ist mit dem Knoten 218 gekoppelt. Ein Ausgangsanschluss 226 des DC-DC-Wandlers ist mit dem Knoten 222 gekoppelt, um zwischen dem Ausgangsanschluss 226 und Masse eine Ausgangsgleichspannung bereitzustellen.
Obwohl der oben beschriebene DC-DC-Wandler vom Buck-Boost-Typ ist, versteht sich, dass der DC-DC-Wandler 200 auch ein beliebiger anderer DC-DC-Wandlertyp sein kann, darunter, aber ohne Einschränkung, Buck-Wandler, Boost-Wandler, Buck-Boost-Wandler, invertierende Wandler usw. Es versteht sich, dass für jede Art von DC-DC-Wandler viele Modifikationen und Schaltungsanordnungen ermöglicht sein können, um die verschiedenen Arten oder Operationen von DC-DC-Wandlern zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann in der Wandlerschaltung die Induktivität 216 durch einen Transformator, der Kondensator 220 durch ein Kondensatornetzwerk ersetzt werden usw. Ferner ist zu beachten, dass bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Schalter 210 andere Arten von Transistoren umfassen kann, wie zum Beispiel einen Bipolartransistor, einen feldgesteuerten Transistor, einen IGBT (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate), einen BJT oder Kombinationen davon.
Mit Bezug auf 3 wird nun ein beispielhafter Betrieb der Steuerschaltung 100 beschrieben.
Bezugnehmend auf S10 wird an dem Eingangsanschluss 100 der Steuerschaltung 100 ein Eingangssignal empfangen. Das Eingangssignal kann dem Eingangsanschluss durch einen Treiber zugeführt werden, der auf denselben Chip oder auf derselben Leiterplatte wie die Steuerschaltung 100 oder außerhalb des Chips der Steuerschaltung oder außerhalb der Leiterplatte der Steuerschaltung angeordnet sein kann. Das Eingangssignal kann eine beliebige Signalform aufweisen, darunter, aber ohne Einschränkung, eine Rechtecksignalform, eine Sägezahnsignalform, eine Sinussignalform usw. Der Treiber kann das Tastverhältnis der dem Eingangsanschluss 110 zugeführten Signale variieren, um den Ausgangspegel des DC-DC-Wandlers einzustellen.
In S20 wird ein erstes Signal DUN1, das auf dem Eingangssignal basiert, dem dynamischen Versorgungspfad 114 zugeführt. Der dynamische Versorgungspfad führt dem Schalter des DC-DC-Wandlers ein dynamisches Steuersignal zu, um die Regelung des Schalters zu steuern, zum Beispiel um den Schalter zu öffnen oder den Schalter zu schließen. Wie bereits beschrieben wurde, können die dynamischen Steuersignale durch passive Schaltungselemente erzeugt werden, zum Beispiel durch Aufladen eines Kondensators basierend auf dem empfangenen ersten Signal.
Bezugnehmend auf S30 wird ein zweites Signal, das auf dem Eingangssignal basiert, dem quasistatischen Versorgungspfad zugeführt. Der quasistatische Versorgungspfad erzeugt ein quasistatisches Steuersignal, das auf dem zweiten Signal basiert, wobei das quasistatische Steuersignal dem Ausgangsanschluss der Steuerschaltung zugeführt wird, um es dem Schalter des DC-DC-Wandlers zu liefern. Wie bereits beschrieben wurde, kann das quasistatische Steuersignal durch eines oder mehrere aktive Elemente in dem quasistatischen Versorgungspfad, zum Beispiel durch einen Bipolartransistor, erzeugt werden.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform werden das dynamische Steuersignal und das quasistatische Steuersignal basierend auf demselben Eingangssignals erzeugt, wobei das erste und das zweite Signal von dem quasistatischen und dynamischen Versorgungspfad gleichphasig empfangen werden.
Obwohl 3 eine beispielhafte Ausführungsform des Betriebs beschreibt, versteht sich, dass gemäß anderen Ausführungsformen das Steuern des Schalters auf vielerlei Weise modifiziert werden kann. Zum Beispiel können das dem dynamischen Versorgungspfad zugeführte erste Signal und das dem quasistatischen Versorgungspfad zugeführte zweite Signal gemäß einer Ausführungsform dasselbe Signal sein. Bei anderen Ausführungsformen können das erste und das zweite Signal verschieden sein. Zusätzlich kann ein Netzwerk oder ein Spannungsteiler verwendet werden, um das erste und das zweite Signal basierend auf dem Eingangssignal bereitzustellen. Ferner kann das erste oder das zweite Signal vor der Zuführung zu dem Versorgungspfad zum Beispiel durch Filter usw. verarbeitet werden.
4 zeigt gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen DC-DC-Wandler 400 der invertierenden Art mit positiven Eingangsgleichspannungen. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst ein quasistatischer Versorgungspfad der Steuerschaltung einen npn-Bipolartransistor 410a und einen Widerstand 412. Der Widerstand 412 ist an einem ersten Ende über einen Knoten 416 mit dem Eingangsanschluss 110 der Steuerschaltung gekoppelt. An einem zweiten Ende ist der Widerstand 412 mit einem Emitteranschluss des Transistors 410a gekoppelt.
Der dynamische Versorgungspfad umfasst einen Kondensator 414, der mit einer ersten Elektrode mit dem Knoten 416 gekoppelt ist. Eine zweite Elektrode des Kondensators 414 und der Kollektor des Transistors 410a sind mit einem Knoten 418 gekoppelt, der mit einem pnp-Bipolartransistor 410 gekoppelt ist, der in der Wandlerschaltung des DC-DC-Wandlers als Schalter wirkt. Der Kollektoranschluss des Transistors 410a ist über einen Knoten 422 und einen Widerstand 424 mit dem Anschluss 212 gekoppelt, der angeordnet ist, um die umzusetzende Eingangsgleichspannung wie bereits mit Bezug auf 2 beschrieben zu empfangen. Der Basisanschluss des Transistors 410a ist mit einem Anschluss 428 gekoppelt, um der Basis des Transistors 410a ein festes Potential zuzuführen.
Der DC-DC-Wandler 400 umfaßt eine Wandlerschaltung mit einer Diode 224, einem Kondensator 220 und einer Induktivität 216 wie zuvor mit Bezug auf 2 beschrieben. Es wird auf die obige ausführliche Erläuterung der Elemente der Wandlerschaltung verwiesen. Zusätzlich dazu umfasst die Wandlerschaltung gemäß 4 einen zwischen Masse und der Induktivität 216 angeordneten Widerstand 430, um Messungen des durch die Induktivität 216 fließenden Stroms zu erlauben, um Informationen bezüglich des durch die Induktivität 216 fließenden Stroms bereitzustellen. Diese Informationen können zur Regelung des Stroms verwendet werden, um eine Beschädigung oder Verschlechterung der Induktivität 216 zu verhindern. Zu diesem Zweck ist ein Messanschluss 432 mit einem Knoten zwischen dem Widerstand 430 und der Induktivität 216 gekoppelt. Der Messanschluss 432 kann zur Steuerung des Tastverhältnisses der an dem Eingangsanschluss 110 empfangenen Signale mit einer Steuereinheit gekoppelt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist der Bipolartransistor 410 in einer Basisschaltungsanordnung angeordnet, d. h. di Spannung an der Basis wird durch Bereitstellen eines konstanten oder festen Potentials an dem Anschluss 428 auf einem konstanten Pegel gehalten. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann an dem Anschluss eine Spannung von 3,3 V bereitgestellt werden. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch auch andere konstante Potentiale an den Anschluss 428 angelegt werden.
Im Betrieb liefern der Kondensator 414 und der Transistor 410a die dynamischen und quasistatischen Ausgangssignale basierend auf den Eingangssignalen auf die nachfolgend beschriebene Weise.
Wenn das Eingangssignal von einem niedrigen Pegel, z. B. 0 V, zu einem hohen Pegel, z. B. 3,3 V, wechselt, wird der Knoten 416 auf das hohe Potential gesteuert. Das Eingangssignal wird ferner über den Kondensator 414 des dynamischen Versorgungspfads dem Knoten 418 und der Basis des Transistors 210a zugeführt, wodurch die Basis des Transistors 210a auf ein hohes Potential gesteuert wird. Der Transistor 210a beginnt basierend auf dem empfangenen Signal mit dem Umschalten in einen ausgeschalteten Zustand, in dem fast kein Emitter-Kollektor-Strom durch den Schalttransistor 210a fließt.
In dem quasistatischen Pfad wird das Emitterpotential des Transistors 410a durch das Eingangssignal erhöht, was zu einem Ausschalten des Transistors 410a führt. Im ausgeschalteten Zustand fällt die Spannung zwischen den Anschlüssen 212 und 418 fast völlig zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 410a ab, wodurch die Basis des Transistors 210a auf etwa den Wert des an den Anschluss 212 angelegten Potentials gesteuert wird.
Somit wird der Transistor 210a durch den Widerstand 424 in Kombination mit dem Transistor 410a im ausgeschalteten Zustand gehalten.
Wenn das Eingangssignal von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel wechselt, wird der Knoten 418 und die Basis des Transistors 210a durch den Kondensator 414 auf einen niedrigen Pegel gesteuert. Mit auf einen niedrigen Pegel gesteuerter Basis beginnt der Transistor 210a, sich einzuschalten. Im quasistatischen Pfad wird der Emitter durch das Eingangssignal auf ein niedriges Potential gesteuert, und der Transistor 410a wird eingeschaltet. Die Basis des Transistors 210a wird ferner durch den Transistor 410a auf ein niedriges Potential gesteuert, wodurch der Transistor 210a in seinem eingeschalteten Zustand gehalten wird.
Es ist zu beachten, dass in der oben beschriebenen Schaltung der Kondensator 414 ein dynamisches Ein- und Ausschalten des Transistors 210a ermöglicht, indem Schaltsignale sehr schnell an die Basis des Transistors 210a angelegt werden, während der Transistor 410a die Treibkraft liefert, um dem Transistor 210a dann für ein quasistatisches Zeitintervall im selben Zustand zu halten.
Eine weitere Ausführungsform einer Steuerschaltung und eines DC-DC-Wandlers 500 wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben.
Obwohl der DC-DC-Wandler gemäß 4 von einer invertierenden Art mit positiver Eingangsspannung ist, ist der DC-DC-Wandler gemäß 5 von invertierender Art mit negativer Eingangsspannung. Der in 5 gezeigte DC-DC-Wandler 500 kann somit als Komplementärschaltung des DC-DC-Wandlers gemäß 4 betrachtet werden.
Es ist zu beachten, dass in der Steuerschaltung gemäß 5 ein pnp-Transistor 410b angeordnet ist und den npn-Transistor 410a der Steuerschaltung gemäß 4 ersetzt. Ferner ist in der Wandlerschaltung des DC-DC-Wandlers 500 die Diode 224b zwischen der Induktivität 216 und dem Kondensator 220 in der umgekehrten Richtung im Vergleich zu der Diode 224 gemäß 4 angeordnet und der pnp-Transistor 210a ist durch den npn-Transistor 210b ersetzt.
Die Steuerschaltung gemäß 5 arbeitet auf ähnliche Weise wie oben mit Bezug auf 4 beschrieben, aber mit umgekehrten Spannungen. Beim Übergang des Eingangssignals zu einem niedrigen Pegel werden der Knoten 418 und die Basis des Transistors 210b durch den Kondensator 414 auf ein niedriges Potential gesteuert. Der Transistor 210b wird ausgeschaltet und blockiert nun den Stromfluss von Masse zu dem Gleichstromeingangsanschluss 212.
In dem quasistatischen Pfad wird der Transistor 410b durch das an den Eingangsanschluss 110 angelegte Eingangssignale mit niedrigem Pegel in einen ausgeschalteten Zustand gesteuert. In ausgeschaltetem Zustand wird der Ausgangsknoten 418 durch den Transistor 410b auf ungefähr das an den Anschluss 212 angelegte Potential gesteuert, das den Bipolarschalttransistor 210b in den ausgeschalteten Zustand steuert, bis das an den Eingangsanschluss 110 angelegte Eingangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel wechselt.
Beim Wechsel zu dem hohen Pegel wird der Transistor 210b mittels des durch den Kondensator dem Ausgangsknoten 418 der Steuerschaltung zugeführte Eingangssignal in einen eingeschalteten Zustand umgeschaltet. In dem quasistatischen Pfad wird der Transistor 410b eingeschaltet und liefert die Treibkraft an dem Ausgangsknoten 418 zum Halten des Transistors 210b in dem eingeschalteten Zustand.
Es ist zu beachten, dass andere Ausführungsformen Modifikationen des DC-DC-Wandlers 500 umfassen. Zum Beispiel kann gemäß einer Ausführungsform die Induktivität 216 durch eine Diode ersetzt werden, während die Diode 224b durch eine Induktivität ersetzt werden kann, um einen nicht invertierenden Abwärtswandler zu schaffen, der eine negative Eingangsgleichspannung in eine negative Ausgangsspannung umsetzt.
Unter Bezugnahme auf 6 ist als weitere Ausführungsform ein DC-DC-Wandler 600 gezeigt. Die Steuerschaltung des DC-DC-Wandlers 600 ist der mit Bezug auf 4 beschriebenen Steuerschaltung ähnlich. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 4 ist in dem DC-DC-Wandler 600 ein Widerstand 610 zwischen Masse und einen Knoten 612 zwischen dem Transistor 410a und dem Widerstand 412 geschaltet. Ferner ist in der Wandlerschaltung der Bipolartransistor 210a durch einen MOS-Transistor 210c ersetzt.
Der Widerstand 610 verhindert ein vollständiges Ausschalten des Transistors 410a, wenn das Eingangssignal einen hohen Pegel aufweist. Der Widerstand 610 und der Widerstand 412 wirken als Spannungsteiler, der an den Knoten 412 die Spannung zwischen dem Ausgangsanschluss 418 und Masse teilt. Durch Zurechtschneiden des Werts der Widerstände 412 und 610 kann somit das Potential an dem Knoten 612 so hergestellt werden, dass es bei dem hohen Pegel des Eingangssignals einen vorbestimmten Wert aufweist, der kleiner als das an den Anschluss 428 angelegte Potential ist, wenn das an den Ausgangsanschluss 116 angelegte Signal einen hohen Pegel aufweist. Zum Beispiel können gemäß einer beispielhaften Ausführungsform die Werte der Widerstände 610 und 412 so entworfen werden, dass an dem Knoten 612 ein Potential von 0,2 V weniger als das Potential an dem Anschluss 428 herrscht, wenn das Signal an dem Ausgangsanschluss 116 einen hohen Pegel aufweist. Es ist zu beachten, dass der obige Wert von 0,2 V nur beispielhaft ist und gemäß anderen Ausführungsformen durch einen beliebigen anderen Wert ersetzt werden kann.
Indem ein völliges Ausschalten des Transistors 410a verhindert wird, ermöglicht die Steuerschaltung in der Ausführungsform gemäß 6 ein sehr dynamisches Umschalten, d. h. wenn das Eingangssignal an dem Anschluss 110 von dem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel übergeht, erreicht der Transistor 410 seinen Arbeitspunkt im Vergleich zu völlig ausgeschalteten Transistoren in einem kürzeren Zeitintervall.
Es ist zu beachten, dass bei anderen Ausführungsformen die Verhinderung eines völligen Ausschaltens des Transistors 410a durch Implementierung anderer Netzwerkelemente oder Kombinationen anderer Netzwerkelemente erreicht werden kann, zum Beispiel durch eine Diode oder ein Kombination aus einem Widerstand und einer Diode.
Zusätzlich kann der oben erläuterte Widerstand 610 bei anderen Ausführungsformen so implementiert werden, dass ein dynamischeres Umschalten der Transistoren der Steuerschaltung ermöglicht wird. Zum Beispiel können die Widerstände 412 und 610 bei den mit Bezug auf 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen angeordnet werden, um die oben beschriebene Funktionalität bereitzustellen.
Im Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß 3 bis 5 wird ferner der MOS-Transistor 210c in der Ausführungsform gemäß 6 für das Schalten des der Induktivität 216 in der Wandlerschaltung zugeführten Stroms angeordnet. Genauer gesagt, ist der MOS- Transistor 210c bei der in 6 gezeigten Ausführungsform ein Anreicherungstyp mit p-Kanal. In anderen Ausführungsformen können andere Transistoren bereitgestellt sein, wie zum Beispiel n-Kanal-MOS-Transistoren oder MOS-Transistoren des Verarmungstyps.
Durch Bereitstellen des Widerstands 610 kann die Schwelle für den Schalt-MOS-Transistor 210c aus dem ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand herabgesetzt werden. Genauer gesagt, können der Widerstand 610 und die Widerstände 412 und 424 so entworfen werden, dass im ausgeschalteten Zustand die Gate-Source-Spannung V_{GS_off} des MOS-Transistors 210c gerade eben unter der schnellen Spannung V_Th liegt. Die Schwellenspannung wird in der Regel durch die Entwurfs- und Prozessparameter bestimmt und ist deshalb bekannt oder garantiert. Zum Beispiel kann bei einer beispielhaften Implementierung die Gate-Source-Spannung V_{GS_off} mit 1 V bereitgestellt werden. Wenn dann der Eingangsanschluss 110 das Signal empfängt, das anzeigt, den Schalt-MOS-Transistor 210c einzuschalten, wird der MOS-Transistor 210c im Vergleich zu einem Betrieb, bei dem die Gate-Source-Spannung des MOS-Transistors 210c mit weniger als 1 V, zum Beispiel 0 V bereitgestellt wird, schneller eingeschaltet. Obwohl der relative Signalhub am Ausgang der Steuerschaltung, d. h. an dem Knoten 418, bei den Ausführungsformen gemäß 4 und 6 gleich ist, wird ferner die maximale Gate-Source-Spannung, die im eingeschalteten Zustand des MOS-Transistors 210c angelegt wird, um V_{GS_off} vergrößert, verglichen mit dem Fall, bei dem die Steuerschaltung gemäß 4 zum Umschalten des MOS-Transistors 210c verwendet wird, wobei hier im ausgeschalteten Zustand dem MOS-Transistor 210c eine Gate-Source-Spannung von 0 V zugeführt wird. Wenn zum Beispiel der relative Signalhub am Ausgang der Steuerschaltung, d. h. der Signalhub an dem Knoten 418, V_S beträgt, ist die Gate-Source-Spannung im Ein-Zustand V_{GS_on} gleich V_S + V_{GS_on}. Wenn man zum Beispiel V_{GS_on} = 1 V und V_S = 3,3 V annimmt, wird V_{GS_off} durch 1 V + 3,3, V = 4,3 V bestimmt. Es ist zu beachten, dass gemäß anderen Ausführungsformen andere Werte für V_S + V_{GS_off} bereitgestellt werden können. Die vergrößerte Gate-Source-Spannung im eingeschalteten Zustand gemäß der Ausführungsform von 6 führt zu einer Abnahme des eingeschalteten Widerstands R_on des MOS-Transistors 210c, wodurch der Stromverbrauch der Schaltung im eingeschalteten Zustand verringert wird, während die Verlustleistung aufgrund von Kapazitätseffekten fast gleich sind, da der relative Hub identisch ist.
Obwohl die Implementierung eines MOS-Transistors mit Bezug auf 6 beschrieben wurde, ist zu beachten, dass der MOS-Transistor 210c auch in anderen Ausführungsformen implementiert werden kann, einschließlich die mit Bezug auf 3 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen. Ferner kann die in 6 beschriebene Steuerschaltung auch in anderen Ausführungsformen implementiert werden, darunter den in 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen.
Obwohl die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen einen Schalter und eine Induktivität in der Wandlerschaltung umfassen, versteht sich, dass andere Ausführungsformen zwei oder mehr Schalter und/oder zwei oder mehr Induktivitäten in den Wandlerschaltungen umfassen können.

Claims

Schaltsteuerschaltung für einen DC-DC-Wandler, umfassend: einen Eingangsanschluss zum Empfangen von Eingangssignalen; einen Ausgangsanschluss zum Koppeln der Schaltsteuerschaltung mit einem Schalter des DC-DC-Wandlers; einen quasistatischen Versorgungspfad, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um erste Signale, die auf den Eingangssignalen basieren, zu empfangen, und mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale zuzuführen, die auf den Eingangssignalen basieren; und einen dynamischen Versorgungspfad, der mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um zweite Signale, die auf den Eingangssignalen basieren, phasengleich mit den ersten Signalen zu empfangen, und mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist, um dem Ausgangsanschluss Ausgangssignale, die auf den Eingangssignalen basieren, zuzuführen.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei der dynamische und der quasistatische Versorgungspfad parallel miteinander verschaltet sind.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der quasistatische Versorgungspfad einen Transistor umfasst.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 3, wobei der Transistor ein Bipolartransistor mit einem Basisanschluss ist, der mit einem Festpotentialanschluss gekoppelt ist.
Schaltsteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der dynamische Versorgungspfad nur passive Elemente umfasst.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 4, wobei der dynamische Versorgungspfad einen Kondensator umfasst, wobei der Kondensator eine mit dem Eingangsanschluss verbundene erste Elektrode und eine mit dem Ausgangsanschluss verbundene zweite Elektrode umfasst.
Schaltsteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Eingangsanschluss ein einziger Pin ist.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 6, wobei zwischen dem Eingangsanschluss und einen weiteren ersten Anschluss des Bipolartransistors ein erster Widerstand geschaltet ist.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 8, wobei die erste Elektrode und der Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt sind, der erste Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten angeordnet ist und ein zweiter Widerstand zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss angeordnet ist, um ein erstes Potential bereitzustellen.
Schaltsteuerschaltung nach Anspruch 9, wobei der Ausgangsanschluss, die zweite Elektrode und ein weiterer zweiter Anschluss des Bipolartransistors mit einem dritten Knoten verschaltet sind und wobei zwischen dem dritten Knoten und einem zweiten Bezugspotentialanschluss ein dritter Widerstand angeordnet ist, um ein zweites Potential bereitzustellen.
Steuerschaltung, die in einem DC-DC-Wandler angeordnet ist, umfassend: einen Eingangsanschluss zum Empfangen von Eingangssignalen; einen Ausgangsanschluss, um einem Schalter des DC-DC-Wandlers Ausgangssignale zuzuführen; einen Transistor mit einem ersten und zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, wobei der erste Anschluss mit dem Eingangsanschluss und der zweite Anschluss mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist; und einen Kondensator mit einer ersten Elektrode, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem Ausgangsanschluss gekoppelt ist.
Schaltung nach Anspruch 11, wobei der Transistor ein Bipolartransistor ist und wobei der Steueranschluss der Basisanschluss des Bipolartransistors ist und der erste Anschluss der Emitteranschluss des Bipolartransistors ist.
Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Steueranschluss mit einem ersten Festpotentialanschluss gekoppelt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die erste Elektrode des Kondensators mit dem ersten Anschluss des Bipolartransistors gekoppelt ist und eine zweite Elektrode des Kondensators mit dem zweiten Anschluss des Bipolartransistors gekoppelt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die erste Elektrode und der Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt sind und wobei zwischen dem ersten Knoten und dem ersten Anschluss des Transistors ein erster Widerstand angeordnet ist.
Schaltung nach Anspruch 15, wobei der erste Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten, der mit dem ersten Anschluss des Transistors gekoppelt ist, angeordnet ist, und wobei ein zweiter Widerstand zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss angeordnet ist, um ein erstes Potential bereitzustellen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei der Ausgangsanschluss, der zweite Anschluss des Transistors und die zweite Elektrode mit einem dritten Knoten gekoppelt sind und wobei zwischen den dritten Knoten und einen zweiten Bezugspotentialanschluss ein dritter Widerstand geschaltet ist, um ein zweites Potential bereitzustellen.
Verfahren zum Steuern eines Schalters eines DC-DC-Wandlers, mit den folgenden Schritten: Empfangen eines Ansteuersignals von einem Treiber an einem Eingangsanschluss; Zuführen des Ansteuersignals zu einem quasistatischen Versorgungspfad, um dem Schalter des DC-DC-Wandlers ein quasistatisches Steuersignal zuzuführen; Zuführen des Ansteuersignals zu einem dynamischen Versorgungspfad, um dem Schalter ein dynamisches Steuersignal zuzuführen; und Steuern des Schalters durch das quasistatische und das dynamische Steuersignal.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ansteuersignal an einem einzigen Pin empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei der quasistatische Versorgungspfad einen Bipolartransistor in Basisschaltungskonfiguration umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der dynamische Versorgungspfad einen Kondensator umfasst, wobei eine erste Elektrode des Kondensators mit dem Eingangsanschluss und eine zweite Elektrode des Kondensators mit dem Schalter gekoppelt ist.
DC-DC-Wandler, umfassend: einen Schalter; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung folgende Merkmale umfasst: einen Eingangsanschluss zum Empfangen eines Steuersignals; einen Transistor mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, wobei der erste Anschluss mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, um das Steuersignal zu empfangen, und wobei der zweite Anschluss mit dem Schalter gekoppelt ist; und ein kapazitives Element mit einer ersten Elektrode, die mit dem Eingangsanschluss gekoppelt ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem Schalter gekoppelt ist.
DC-DC-Wandler nach Anspruch 22, wobei der Transistor ein Bipolartransistor ist und wobei die Basis des Bipolartransistors mit einem Festpotentialanschluss gekoppelt ist.
DC-DC-Wandler nach Anspruch 22 oder 23, wobei der Eingangsanschluss ein einziger Pin ist.
DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei der Schalter des DC-DC-Wandlers ein Bipolartransistor oder ein feldgesteuerter Transistor ist.
DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 22 bis 25, wobei die erste Elektrode des kapazitiven Elements, der erste Anschluss des Transistors und der erste Eingangsanschluss mit einem ersten Knoten gekoppelt sind; und wobei zwischen dem ersten Knoten und dem ersten Anschluss des Transistors ein erster Widerstand angeordnet ist.
DC-DC-Wandler nach Anspruch 26, wobei der erste Widerstand zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten angeordnet ist und wobei ein zweiter Widerstand zwischen dem zweiten Knoten und einem ersten Bezugspotentialanschluss angeordnet ist, um ein erstes Potential bereitzustellen.
DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei die zweite Elektrode des kapazitiven Elements, der zweite Anschluss des Transistors und ein Steueranschluss des Schalters mit einem dritten Knoten gekoppelt sind und zwischen dem dritten Knoten und einem zweiten Bezugspotentialanschluss ein dritter Widerstand geschaltet ist, um ein zweites Potential bereitzustellen.
DC-DC-Wandler nach Anspruch 28, wobei ein weiterer erster Anschluss des Schalters mit dem ersten Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist und ein weiterer zweiter Anschluss des Schalters mit dem zweiten Bezugspotentialanschluss gekoppelt ist.