DE102020000062A1 - Wandlertechniken zum Aufnehmen und Abgeben von Strom - Google Patents

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Abstract

Es werden Techniken für eine Strom aufnehmende und abgebende Leistungsstufe bereitgestellt. In einem Beispiel kann eine Leistungsstufenschaltung einen ersten Leistungstransistor beinhalten, der konfiguriert ist, an eine erste Eingangsstromschiene zu koppeln, einen zweiten Leistungstransistor, der konfiguriert ist, an eine zweite Eingangsstromschiene zu koppeln, einen Ausgangsknoten, der konfiguriert ist, an eine Last zu koppeln und den ersten Leistungstransistor in Reihe mit dem zweiten Leistungstransistor zwischen der ersten und der zweiten Eingangsstromschiene zu koppeln, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, den ersten und den zweiten Leistungstransistor in einem ersten Modus zu betreiben, um Strom an die Last abzugeben, und den ersten und den zweiten Leistungstransistor in einem zweiten Modus zu betreiben, um Strom von der Last aufzunehmen.

Description

  • Technisches Gebiet der Offenbarung
  • Der vorliegende Gegenstand diskutiert Spannungswandler, und genauer Techniken zum Wechseln zwischen Betriebsmoden eines Spannungswandlers.
  • Hintergrund
  • Abwärtswandler sind bekannt dafür, eine Spannung von einer Eingangsversorgung effizient herunterzusetzen zur Verwendung durch eine Last, die mit einem Ausgang des Abwärtswandlers verbunden ist. Synchrone Abwärtswandler können Strom aufnehmen von oder Strom abgeben an den Ausgang. Verschiedene Situationen, wie etwa wenn eine Stromgrenze verletzt bzw. überschritten wird, resultieren jedoch darin, dass der Abwärtswandler mit einer in Vorwärtsrichtung vorgespannten Inversdiode von einem der Schalter arbeitet. Ein solcher Betrieb kann die Effizienz des Abwärtswandlers begrenzen.
  • Zusammenfassung
  • Es werden Techniken für eine als Stromsenke und als Stromquelle dienende Leistungsstufe bereitgestellt. In einem Beispiel kann eine Leistungsstufenschaltung einen ersten Leistungstransistor beinhalten, der konfiguriert ist, an eine erste Eingangsstromschiene zu koppeln, einen zweiten Leistungstransistor, der konfiguriert ist, an eine zweite Eingangsstromschiene zu koppeln, einen Ausgangsknoten, der konfiguriert ist, an eine Last zu koppeln und den ersten Leistungstransistor in Reihe mit dem zweiten Leistungstransistor zu koppeln zwischen der ersten und der zweite Eingangsstromschiene, und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, den ersten und den zweiten Leistungstransistoren in einem ersten Modus zu betreiben, um Strom an die Last bereitzustellen, und um den ersten und den zweiten Leistungstransistor in einem zweiten Modus zu betreiben, um Strom von der Last aufzunehmen.
  • Diese Zusammenfassung ist dazu gedacht, eine Übersicht über den Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung zu geben. Sie ist nicht dazu gedacht, eine ausschließliche oder erschöpfende Erläuterung der Erfindung zu geben. Die detaillierte Beschreibung ist enthalten, um weitere Informationen über die vorliegende Patentanmeldung zu geben.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen, die nicht notwendiger Weise maßstabsgerecht sind, können gleiche Bezugszeichen ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten bezeichnen. Gleiche Bezugszeichen mit unterschiedlichen Buchstabenzusätzen können unterschiedliche Instanzen gleicher Komponenten bezeichnen. Die Zeichnungen zeigen allgemein, ohne Beschränkung, verschiedene Ausführungsformen, welche in dem vorliegenden Dokument beschrieben sind.
    • 1A und 1B zeigen allgemein Abwärtswandler, welche eine beispielhafte Leistungsstufe gemäß dem vorliegenden Gegenstand aufweisen.
    • 2 zeigt allgemein eine detailliertere Ansicht der beispielhaften Leistungsstufe.
    • 3 zeigt allgemein eine beispielhafte Steuereinheit gemäß dem vorliegenden Gegenstand.
    • 4A und 4B zeigen allgemein eine beispielhafte Schaltlogik für den ersten und den zweiten Betriebsmodus.
    • 5 zeigt ein beispielhaftes System, welches eine Last beinhaltet welche differentiell getrieben wird unter Verwendung von zwei beispielhaften Leistungswandlern, gemäß dem vorliegenden Gegenstand.
    • 6 zeigt allgemein ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben einer Leistungsstufe gemäß dem vorliegenden Gegenstand.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Der vorliegende Erfinder hat wichtige Techniken zum Betreiben eines synchronen Abwärtswandlers erkannt. In bestimmten Beispielen können die Techniken ein Umschalten eines Betriebsmodus des Abwärtswandlers, wenn ein Strombegrenzungsschwellwert erkannt wird, beinhalten. Der Moduswechsel kann dabei helfen, den Abwärtswandler effizienter zu betreiben. In einigen Beispielen beinhalten die Techniken Detektieren eines Vorwärts-Bias einer Inversdiode eines Schalters des Abwärtswandlers und Anweisen dieses Schalters zu einem Modus geringer Impedanz, um Strom effizienter zu leiten. In bestimmten Beispielen können die hierin diskutierten Techniken eine effizientere und zuverlässigere Arbeitsleistung eines monolithischen Abwärtswandlers ermöglichen. Ein monolithischer Abwärtswandler kann eine Leistungsstufe bereitstellen, die ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal empfangen kann, abwechselnd einen ersten und einen zweiten Leistungsschalter des Abwärtswandlers gemäß dem PWM Signal schalten kann, um eine gewünschte Ausgangsspannung oder einen gewünschten Ausgangsstrom zu liefern. Zusätzlich kann der monolithische Abwärtswandler ein einzelner Halbleiterchip sein, welcher die Leistungsschalter, Sensoren und eine Steuereinheit beinhalten kann, um die oben hervorgehobenen Techniken bereitzustellen. In bestimmten Beispielen kann ein monolithischer Abwärtswandler gemäß dem vorliegenden Gegenstand verwendet werden, um eine Last differentiell zu speisen, wie etwa, ohne hierauf beschränkt zu sein, einen Motor, wie etwa einen Schrittmotor, oder eine thermoelektrische Vorrichtung.
  • 1A und 1B zeigen allgemein Abwärtswandler 100, 101, die eine beispielhafte Leistungsstufe 102 gemäß dem vorliegenden Gegenstand aufweisen. Die Spannungswandler 100, 101 können einen Oszillator 103, die Leistungsstufe 102, eine Spule 104, eine Feedbackschaltung 105, 107, einen Ausgangskondensator 106 beinhalten. Der Spannungswandler 100 von 1A beinhaltet eine einzelne Schleife in der Feedbackschaltung 105. Die einzelne Schleife stellt eine Repräsentation der Ausgangsspannung (VOUT ) des Wandlers einem Fehlerverstärker 108 bereit. Der Fehlerverstärker 108 kann die Repräsentation der Ausgangsspannung (VOUT ) mit einer eingegebenen Referenz (VREF ) vergleichen, die eine gewünschte Ausgangsspannung (VOUT ) anzeigt, und kann eine Spannungsfehlerinformation bereitstellen. Ein zweiter Verstärker 109 kann die Spannungsfehlerinformation mit einem Rampensignal des Oszillators 103 vergleichen, um der beispielhaften Leistungsstufe 102 ein PWM Signal (PWM) bereitzustellen.
  • Der Spannungswandler 101 von 1B beinhaltet eine zweite Schleife in der Feedbackschaltung 107. Die erste Schleife stellt eine Repräsentation der Ausgangsspannung (VOUT ) des Wandlers 101 einem Fehlerverstärker 108 bereit. Der Fehlerverstärker 108 kann die Repräsentation der Ausgangsspannung (VOUT ) mit einer eingegebenen Referenz (VREF ) vergleichen, die anzeigend für eine gewünschte Ausgangsspannung (VOUT ) ist, und kann eine Spannungsfehlerinformation bereitstellen. Die zweite Schleife kann eine Repräsentation des Spulenstroms des Spannungswandlers 101 bereitstellen, und ein zweiter Verstärker 110 kann den Spannungsfehler mit der Repräsentation des Spulenstroms vergleichen, um eine Reset Ausgabe für ein Flip-Flop 111 oder Latch, wie etwa ein Setze-Rückstellen (SR) Latch, bereitzustellen. Das Flip-Flop 111 kann ein PWM Signal für die Leistungsstufe 102 generieren, und der Oszillator 103 kann das Setzen Signal für das Flip-Flop 111 bereitstellen.
  • Wie oben diskutiert, kann die beispielhafte Leistungsstufe 102 die Leistungsschalter und Logik, um auf das PWM Signal zu reagieren, bereitstellen, und kann auch effizient die Detektion und Verbesserung der Inversdiodenleitung sowie Überstromgrenzen der Leistungsschalter handhaben. In bestimmten Beispielen kann ein erster Betriebsmodus der Leistungsstufe 102 ein Triggern eines ersten Schalters der Leistungsstufe bei einem Wechsel des PWM Signals und unter Verwendung des zweiten Schalters als ein Gleichrichter beinhalten. Ein zweiter Modus der Leistungsstufe kann den zweiten Schalter der Leistungsstufe 102 triggern bei einem Wechsel des PWM Signals und kann den ersten Schalter als einen Gleichrichter verwenden. Die Steuereinheit der Leistungsstufe kann Wechsel zwischen den Betriebsmoden steuern. In bestimmten Beispielen kann ein Wechsel zwischen den Betriebsmoden auf dem Stromfluss zu oder von dem Ausgang des Spannungswandlers basieren, wie nachstehend diskutiert.
  • 2 zeigt allgemein eine detailliertere Ansicht der beispielhaften Leistungsstufe 102. In bestimmten Beispielen kann die Leistungsstufe 102 eine Steuereinheit 220, einen ersten Leistungsschalter 221, einen zweiten Leistungsschalter 222, einen ersten und einen zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensor 223, 224 und einen Stromkomparator 225 beinhalten. Der erste Schalter 221 kann zwischen eine erste Stromversorgungsschiene (VIN ) und einen Ausgangsknoten (SW) gekoppelt sein. Der zweite Leistungsschalter 222 kann zwischen den Ausgangsknoten (SW) und eine zweite Stromversorgungsschiene (GND) gekoppelt sein. Der Ausgangsknoten (SW) kann an die Spule 104 eines Wandlers gekoppelt sein. Der erste Inversdioden-Leitungs-Sensor 223 kann über die Leitungsknoten des ersten Leistungsschalters 221 montiert sein und kann eine Indikation bereitstellen, wenn die Spannung an dem Ausgangsknoten (SW) höher ist als die Spannung an der ersten Stromversorgungsschiene (VIN ) um einen ersten Offset, wie etwa knapp weniger als die Vorwärts-Bias-Spannung der Inversdiode des ersten Leistungsschalters 221. Der zweite Inversdioden-Leitungs-Sensor 224 kann über die Leitungsknoten des zweiten Leistungsschalters 222 montiert sein und kann eine Indikation bereitstellen, wenn die Spannung an dem Ausgangsknoten (SW) niedriger ist als die Spannung an der zweiten Stromversorgungsschiene (GND) um einen zweiten Offset, wie etwa knapp weniger als die Vorwärts-Bias-Spannung der Inversdiode des zweiten Leistungsschalters 222. In bestimmten Beispielen kann die Detektionsschaltung des ersten und des zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensors 223, 224 einen Differentialverstärker, einen Komparator, oder eine Kombination davon beinhalten.
  • In bestimmten Anwendungen, wenn die nicht überlappende Zeit sehr klein ist, kann es sein, dass die Verzögerungen des ersten Inversdioden-Leitungs-Sensors 223 oder des zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensors 224 die Ausgangssignale (I_POS, I_NEG) nicht triggern. Wenn zum Beispiel der erste Inversdioden-Leitungs-Sensor 223 das erste Ausgangssignal (I_NEG) nicht triggert, kann die Leistungsstufe 102 weiter zum Beispiel im Abwärtswandlermodus arbeiten, während der Laststrom in negativer Polarität ist von der Ausgangsspannung (VOUT ) zu dem Ausgangsknoten (SW). In einer solchen Situation, wenn der unterseitige, oder zweite Leistungsschalter 222 anschaltet und ein gegenrichtiges Überstromereignis auftritt, kann der unterseitige Leistungstransistor 222 abschalten und die Spannung an dem Ausgangsknoten (SW) Knoten kann bis über die Spannung an der ersten Stromversorgungsschiene (VIN ) steigen. Der erste Inversdioden-Leitungs-Sensor 223 kann den Anstieg der Spannung des Ausgangsknotens (SW) detektieren und kann den Ausgang (I_NEG) triggern, um den Betriebsmodus von Abwärtswandler zu Aufwärtswandler zu wechseln. Auf ähnliche Weise kann der zweite Inversdioden-Leitungs-Sensor 224 den Modus der Leistungsstufe 102 von Aufwärts- zu Abwärtswandlung wechseln, wenn das zweite Ausgangssignal (I_POS) fälschlich nicht getriggert wird, wenn die nicht überlappende Zeit sehr klein ist.
  • 3 zeigt allgemein eine beispielhafte Steuereinheit 220, welche die Inversdioden-Leitungs-Sensoren (2; 223, 224) und die Überstromsignale (OC, ROC) des Stromkomparators (2; 225) verwendet, um zwischen den oben diskutierten Moden zu wechseln und den Spannungswandler effizienter zu betreiben, was wiederum insbesondere für monolithische Leistungsstufen zu einer verbesserten Zuverlässigkeit führen kann. Die Steuereinheit 220 kann eine Schaltlogik 331 für den ersten Betriebsmodus, eine Schaltlogik 332 für den zweiten Betriebsmodus und eine Logik 333 zum Wechseln zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus beinhalten. In bestimmten Beispielen kann die Logik 333 zum Wechseln zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus ein Flip-Flop 334 und einen ersten und einen zweiten Multiplexer 335, 336 beinhalten. Das Flip-Flop 334 kann den Ausgang (I_NEG, I_POS) von jedem von dem ersten und dem zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensor erhalten. Der Ausgang des Flip-Flops 334 kann an dem Steuereingang von jedem Multiplexer 335, 336 empfangen werden, um es dem Ausgang der entsprechenden Schaltlogik 331, 332 zu ermöglichen, den ersten und den zweiten Leistungsschalter über ein entsprechendes Signal (hg, Ig) der Steuereinheit zu steuern.
  • In einem Beispiel sei angenommen, dass der Ausgang des Flip-Flops logisch „Low“ (zum Beispiel Q=0) ist, und dass der erste und der zweite Leistungsschalter durch die Schaltlogik 331 für den ersten Betriebsmodus gesteuert werden. In einem solchen Zustand kann ein Ausgangssignal (I_POS) von dem zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensor allgemein ignoriert werden, da in dem ersten Betriebsmodus ein positiver Strom allgemein erwünscht ist. Der erste Inversdioden-Leitungs-Sensor kann ein aktives Ausgangssignal (I_NEG) bereitstellen, wenn die Ausgangsspannung des Wandlers über der Spannung der ersten Versorgungsschiene ist. In bestimmten Beispielen wird das Ausgangssignal (I_NEG) nicht aktiv, bis die Ausgangsspannung des Wandlers einen ersten Schwellenwert über der Spannung der ersten Versorgungsschiene ist. Eine solche Bedingung kann ein Anhaltspunkt dafür sein, dass der Stromfluss an dem Ausgang des Wandlers negativ ist, oder von der Last zum Wandler fließt, beispielsweise weil die Last eine höhere Spannung generiert als die Spannung der ersten Versorgungsschiene. Eine solche Bedingung kann auch ein Anhaltspunkt dafür sein, dass die Inversdiode des ersten Leistungsschalters vorwärtsgespannt ist oder kurz davor steht. In Antwort auf das aktive Ausgangssignal (I_NEG) des ersten Inversdioden-Leitungs-Sensors kann das Flip-Flop 334 den Zustand wechseln, oder gesetzt werden (zum Beispiel Q=1). Das logische „High“ des Flip-Flop Ausgangs (Q) kann es den Multiplexern 335, 336 erlauben, die Steuerknoten (hg, Ig) der Leistungsschalter von der Schaltlogik 331 des ersten Betriebsmodus zu isolieren und die Steuerknoten (hg, Ig) der Leistungsschalter an die Schaltlogik 332 für den zweiten Betriebsmodus zu koppeln.
  • Wenn die Leistungsschalter an die Schaltlogik 332 für den zweiten Betriebsmodus gekoppelt sind und gemäß dieser arbeiten, kann ein Ausgangssignal (I_NEG) von dem ersten Inversdioden-Leitungs-Sensor allgemein ignoriert werden, da allgemein ein negativer Strom während des zweiten Betriebsmodus angenommen wird. Der zweite Inversdioden-Leitungs-Sensor kann ein aktives Ausgangssignal (I_POS) bereitstellen, wenn die Ausgangsspannung des Wandlers unter der Spannung der zweiten Versorgungsschiene ist. In bestimmten Beispielen wird das Ausgangssignal (I_POS) nicht aktiv, bis die Ausgangsspannung des Wandlers einen zweiten Schwellenwert unter der Spannung der Versorgungsschiene ist. Eine solche Bedingung kann ein Anhaltspunkt dafür sein, dass der Stromfluss an dem Ausgang des Wandlers positiv ist, oder vom Wandler zur Last fließt, weil beispielsweise die Last Strom bei einer Spannung konsumiert, die geringer ist als die Spannung der ersten Versorgungsschiene. Eine solche Bedingung kann auch ein Anhaltspunkt dafür sein, dass die Inversdiode des zweiten Leistungsschalters vorwärtsgespannt ist oder kurz davor steht. In Antwort auf das aktive Ausgangssignal (I_POS) des zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensors kann das Flip-Flop 334 den Zustand wechseln, oder zurückgesetzt werden (zum Beispiel Q=0), durch das aktive Ausgangssignal (I_POS) des zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensors. Das logische „Low“ des Flip-Flop Ausgangs (Q) kann es den Multiplexern 335, 336 ermöglichen, die Steuerknoten (hg, Ig) der Leistungsschalter von der Schaltlogik 332 des zweiten Betriebsmodus zu isolieren und die Steuerknoten (hg, Ig) der Leistungsschalter an die Schaltlogik 331 für den ersten Betriebsmodus zu koppeln.
  • In bestimmten Beispielen kann der erste Betriebsmodus analog zum Betreiben des Wandlers als ein Abwärtswandler sein, so dass der erste Schalter durch das PWM Signal getriggert wird, das Tastverhältnis des ersten Schalters durch das PWM Signal begrenzt wird, und der zweite Schalter auf den erste Schalter reagiert und als ein Gleichrichter verwendet wird. In dem zweiten Betriebsmodus wird der Wandler analog einem Aufwärtswandler betrieben, so dass der zweite Schalter durch das PWM Signal getriggert wird, das Tastverhältnis des zweiten Schalters durch das PWM Signal begrenzt wir, und der erste Schalter auf den zweiten Schalter reagiert und als ein Gleichrichter verwendet wird.
  • 4A und 4B zeigen allgemein Schaltlogiken 331, 332 für den ersten bzw. den zweiten Betriebsmodus. Jede Schaltlogikschaltung 331, 332 kann das PWM Signal und die Überstromsignale (OC, ROC) vom Stromkomparator (2; 225) empfangen. Jede Schaltlogikschaltung 331, 332 kann erste und zweite Flip-Flops 440, 441, 442, 443, optionale Verzögerungsschaltungen 444, 445 und verschiedene andere Logikgatter 446, 447 zum Konditionieren des Logiksignals, so dass es die jeweilige Leistungsschalterausgabe (hg, Ig) richtig setzt, beinhalten. Die Schaltlogik 331, 332 nimmt an, dass der erste und der zweite Leistungsschalter einen Zustand niedriger Impedanz annehmen, wenn deren jeweiliger Steuerknoten, oder Ausgang der Schaltlogik, auf einem logischen „High“ ist, und einen Zustand hoher Impedanz, wenn deren jeweiliger Steuerknoten auf einem logischen „Low“ ist. Es sei verstanden, dass der Impedanzzustand des ersten und des zweiten Leistungsschalters unterschiedlich sein kann, ohne den Bereich des vorliegenden Gegenstandes zu verlassen. Angenommen, dass das positive Überstromsignal (OC) und das negative Überstromsignal (ROC) auf logisch „Low“ sind und dies für eine lange Zeitdauer waren, stellt die Schaltschaltung 331 für den ersten Betriebsmodus den Ausgang (hg) für den ersten Leistungsschalter, einen Zustand niedriger Impedanz anzunehmen, direkt in Antwort darauf, dass das PWM Signal von einem „Low“ Logikpegel zu einem „High“ Logikpegel wechselt, über einen ersten Inverter 446 und erstes NOR Gatter 447. Umgekehrt stellt die Schaltschaltung 332 für den zweiten Betriebsmodus die Ausgabe (Ig) für den zweiten Leistungsschalter, einen Zustand niedriger Impedanz anzunehmen, direkt in Antwort darauf, dass das PWM Signal von einem „High“ Logikpegel zu einem „Low“ Logikpegel wechselt über ein zweites NOR Gatter 449.
  • Jede Schaltschaltung 331, 332 kann optional eine Verzögerungsschaltung 444, 445 beinhalten, um eine Verzögerung herzustellen zwischen dem PWM getriggerten Schalter, der den Zustand niedriger Impedanz verlässt, und dem anderen Schalter, der in den Zustand niedriger Impedanz eintritt. Mit dem Austreten des betreffenden Schalters aus dem Zustand niedriger Impedanz kann ein Verzögerungsnetzwerk, das einen Widerstand (R) und einen Kondensator (C) beinhaltet, damit beginnen, den Kondensator zu laden über einen p-Typ Transistor 450, welcher das Verzögerungsnetzwerk an eine Spannungsquelle (VIN ) koppelt. Wenn die Spannung über den Kondensator (C) einen „High“ Logikpegel erreicht, kann der Ausgang, welcher den anderen Schalter steuert, zu einem logischen „High“ wechseln, was den anderen Schalter in den Zustand niedriger Impedanz versetzt. Ein n-Typ Transistor 451 kann verwendet werden, um den Kondensator (C) zu entladen, wenn der Ausgang für den PWM getriggerten Schalter auf einen „High“ Logikpegel gesetzt wird.
  • 4A beinhaltet ein erstes Flip-Flop 440, das konfiguriert ist, das PWM Signal und das positive Überstrombegrenzungssignal (OC) zu erhalten, und eine Ausgabe an ein NOR Gatter 447 bereitzustellen, welches den Ausgang (hg) an den ersten Leistungsschalter steuert. Das positive Überstromsignal (OC) wird von dem Stromkomparator bereitgestellt und zeigt die Richtung des Spulenstroms an, und dass der Spulenstrom größer als eine vordefinierte Stromgrenze ist. In Kombination mit dem ersten Flip-Flop 447 kann das positive Überstrombegrenzungssignal (OC) den Zustand niedriger Impedanz des ersten Leistungsschalters unterbrechen, wenn die Steuereinheit im ersten Betriebsmodus arbeitet und der erste Leistungsschalter in einem Zustand niedriger Impedanz ist. Eine solche Funktion kann den ersten Leistungsschalter vor einer Belastung schützen, die damit assoziiert ist, mehr Strom zu leiten, als der Schalter zu leiten entworfen ist.
  • 4A beinhaltet ein zweites Flip-Flop 441, das konfiguriert ist, das PWM Signal und das negative Überstromsignal (ROC) zu empfangen, und eine Ausgabe an ein erstes NOR Gatter 452 bereitzustellen, das die Ausgabe (Ig) an den zweiten Leistungsschalter steuert. Das negative Überstrombegrenzungssignal (ROC) wird von dem Stromkomparator bereitgestellt und zeigt die Richtung des Spulenstroms an, sowie dass der Spulenstrom größer als eine vordefinierte Stromgrenze ist. In Kombination mit dem zweiten Flip-Flop 441 kann das negative Überstrombegrenzungssignal (ROC) den Zustand niedriger Impedanz des zweiten Leistungsschalters unterbrechen, wenn die Steuereinheit in dem ersten Betriebsmodus arbeitet und der zweite Leistungsschalter sich in einem Zustand niedriger Impedanz befindet. Eine solche Funktion kann den zweiten Leistungsschalter vor Belastungen schützen, die damit assoziiert sind, mehr Strom zu leiten als der Schalter zu leiten entworfen ist.
  • 4B beinhaltet ein erstes Flip-Flop 442, das konfiguriert ist, das PWM Signal und das negative Überstrombegrenzungssignal (ROC) zu empfangen, und eine Ausgabe an ein erstes NOR Gatter 449 bereitzustellen, welches die Ausgabe (Ig) für den zweiten Leistungsschalter steuert. In Kombination mit dem ersten Flip-Flop 442 kann das negative Überstrombegrenzungssignal (ROC) den Zustand niedriger Impedanz des zweiten Leistungsschalters unterbrechen, wenn die Steuereinheit in dem zweiten Betriebsmodus arbeitet und der zweite Leistungsschalter in einem Zustand niedriger Impedanz ist. Eine solche Funktion kann den zweiten Leistungsschalter vor Belastungen schützen, die damit assoziiert sind, mehr Strom zu leiten, als der Schalter zu leiten entworfen ist.
  • 4B beinhaltet ein zweites Flip-Flop 443, das konfiguriert ist, das PWM Signal und das positive Überstrombegrenzungssignal (OC) zu empfangen, und eine Ausgabe an ein zweites NOR Gatter 453 steuert eine Ausgabe (hg) für den ersten Leistungsschalter. In Kombination mit dem zweiten Flip-Flop 443 kann das positive Überstrombegrenzungssignal (OC) den Zustand niedriger Impedanz des ersten Leistungsschalters unterbrechen, wenn die Steuereinheit in dem zweiten Betriebsmodus arbeitet und der erste Leistungsschalter in einem Zustand niedriger Impedanz ist. Eine solche Funktion kann den ersten Leistungsschalter vor Belastungen schützen, die damit assoziiert sind, mehr Strom zu leiten als der Schalter zu leiten entworfen ist.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes System 560, welches eine Last 563 beinhaltet, die differentiell getrieben wird unter Verwendung von zwei Leistungswandlern 561, 562, gemäß dem vorliegenden Gegenstand. Das System 560 kann eine Systemsteuereinheit 564, einen ersten Spannungswandler 561, einen zweiten Spannungswandler 562 und die Last 563 beinhalten. In bestimmten Beispielen kann die Last 563, ohne hierauf beschränkt zu sein, einen Motor, einen Schrittmotor, eine thermoelektrische Vorrichtung oder Kombinationen davon beinhalten. Die Leistungswandler 561, 562 sind besonders geeignet, die Last 563 differentiell zu treiben, da das oben diskutierte Steuerschema es jedem Leistungswandler 561, 562 erlauben kann, effizient Strom abzugeben oder aufzunehmen, wie es die Steuereinheit 564 anfordert oder wie es die Anwendung erfordert. Zusätzlich dazu, Strom abzugeben und aufzunehmen, versetzt das Steuerschema jeden Wandler 561, 562 in einen Schaltbetriebsmodus, welcher die Leistungsschalter jedes Wandlers 561, 562 vor Überstrombelastungen schützen kann und welcher effizient Strom über einen Leistungsschalterkanal leiten kann, anstatt über eine Inversdiode, wenn eine solche Situation detektiert wird. Solche Situationen können auftreten, wenn ein Sollwert der Systemsteuereinheit 564 sich schnell ändert, oder wenn Störungen der Lastumgebung angetroffen werden.
  • 6 zeigt allgemein ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben einer Leistungsstufe gemäß dem vorliegenden Gegenstand. Bei 601 kann ein erster Schalter einer Leistungsstufe „an“ getriggert werden in Antwort bei einem ersten Wechsel eines PWM Signals. Die Leistungsstufe kann den ersten Schalter beinhalten, der in Reihe mit einem zweiten Schalter zwischen Schienen einer Eingangsspannungsversorgung gekoppelt ist. Bei 603 kann der erste Schalter „aus“ getriggert werden in Antwort auf einen zweiten Wechsel des PWM Signals. Bei 605 kann ein erstes nicht überlappendes Intervall initiiert werden in Antwort auf den „aus“ Zustand des ersten Schalters. In bestimmten Beispielen ist die „an“ Dauer des Schalters, der direkt auf den Wechsel des PWM Signals reagiert, die Basis des Tastverhältnisses der Leistungsstufe, und dieser Schalter ist der aktiv gesteuerte Schalter. Der aktiv gesteuerte Schalter schaltet nur einmal während jeder Schaltperiode „an“, und schaltet nicht länger als das vorgeschriebene Tastverhältnis „an“. Wenn eine Maximal-Stromgrenze detektiert wird, kann der aktiv gesteuerte Schalter „aus“ geschaltet werden, bevor das durch das Tastverhältnis definierte Intervall endet. Der Schalter, der nicht aktiv gesteuert wird, kann „an“ geschaltet werden in Antwort darauf, dass der aktiv gesteuerte Schalter „aus“ schaltet oder ein nicht überlappendes Intervall endet. Wie hierin verwendet, kann eine „Maximal-Stromgrenze“ eine maximale positive Stromgrenze oder eine maximale negative Stromgrenze beinhalten und kann sich auf die Leistungsfähigkeit des aktiv gesteuerten Schalter beziehen.
  • Bei 607 kann ein Inversdioden-Leitungs-Sensor den ersten Schalter, oder den aktiv gesteuerten Schalter, überwachen und in bestimmten Situationen ein Inversdioden-Leitungsereignis des ersten Schalters während des ersten nicht überlappenden Intervalls detektieren. In bestimmten Beispielen kann das Detektieren des Inversdioden-Leitungsereignisses ein Vergleichen einer Spannung über den aktiv gesteuerten Schalter mit einer Referenzspannung beinhalten. Abhängig davon, welcher Schalter von dem ersten und dem zweiten Schalter aktiv gesteuert wird, kann die Referenzspannung in der Nähe von einer der Eingangsspannungsversorgungsschienen sein, oder einen kleinen Offset von dem Potential an einer der Eingangsspannungsversorgungsschienen entfernt sein. Bei 609 kann in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis der zweite Schalter in einen „an“ Zustand, oder in einen Zustand niedriger Impedanz, versetzt werden. Der Zustand niedriger Impedanz des zweiten Schalters kann Strom des Systems effizienter umleiten und die Spannung des gemeinsamen Knotens zwischen dem ersten und dem zweiten Schalter auf einen gewünschten Pegel ziehen, als es dem Strom zu erlauben, über die Inversdiode des ersten Schalters umgeleitet zu werden. Zusätzlich kann der zweite Schalter der aktiv gesteuerte Schalter werden und kann bei 611 in einen „an“ Zustand getriggert werden in Antwort auf einen dritten Wechsel des PWM Signals. Die Leistungsstufe kann daher einen Betriebsmodus einer Leistungsstufe wechseln, um den Strom effizienter zu steuern und/oder zu regeln.
  • In bestimmten Beispielen ist mit der Fähigkeit der Leistungsstufe, den Betriebsmodus zu wechseln, beispielsweise mittels Wechseln des aktiv gesteuerten Schalters, die Leistungsstufe besser in der Lage, exzessiven oder unerwarteten Strom über einen Kanal von einem der Schalter umzuleiten, anstatt einer Inversdiode von einem der Schalter. Die Verwendung des Kanals von einem der Schalter kann viel weniger Wärme entwickeln als die Inversdiode von einem der Schalter zu verwenden. Weniger Wärme kann mit weniger Belastung und einer zuverlässigeren Leistungsstufe gleichgesetzt werden, insbesondere einer monolithischen Leistungsstufen-integrierten Schaltung (IC), oder eines monolithischen Abwärtswandler ICs.
  • Verschiedene Bemerkungen & Beispiele
  • Die obige detaillierte Beschreibung beinhaltet Verweise auf die beigefügten Zeichnungen, welche einen Bestandteil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen illustrativ spezifische Ausführungsformen, im welchen die Erfindung verwirklicht werden kann. Diese Ausführungsformen werden hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet. Solche Beispiele können zusätzliche Elemente zu den gezeigten oder beschriebenen beinhalten. Die vorliegenden Erfinder bedenken jedoch auch Beispiele, in denen nur die gezeigten oder beschriebenen Elemente bereitgestellt sind. Weiterhin erwägen die vorliegenden Erfinder auch Beispiele, welche eine Kombination oder Permutation dieser gezeigten oder beschriebenen Elemente (oder einen oder mehrere Aspekte davon) verwenden, sei es mit Bezug auf ein bestimmtes Beispiel (oder einen oder mehrere Aspekte davon), oder mit Bezug auf andere Beispiele (oder einen oder mehrere Aspekte davon), die hierin gezeigt oder beschrieben sind.
  • Im Falle einer widersprüchlichen Verwendung zwischen diesem Dokument und anderen Dokumenten, die auf diese Weise durch Verweis aufgenommen wurden, geht die Verwendung in diesem Dokument vor.
  • In diesem Dokument werden die Begriffe „ein“ oder „eines“ verwendet, wie es in Patentdokumenten üblich ist, um einen oder mehrere zu umfassen, unabhängig von allen anderen Fällen oder Verwendungen von „mindestens einem“ oder „einem oder mehreren“. In diesem Dokument wird der Begriff „oder“ für ein nicht exklusives oder verwendet, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ einschließt, sofern nicht anders angegeben. In diesem Dokument werden die Begriffe „beinhaltend“ und „worin“ als die einfachsprachlichen Entsprechungen der jeweiligen Begriffe „einschließlich“ und „wobei“ verwendet. Auch sind die Begriffe „beinhaltend“ und „umfassend“ offen, das heißt, ein System, eine Vorrichtung, ein Artikel, eine Zusammensetzung, eine Formulierung oder ein Verfahren, das Elemente zusätzlich zu den nach einem solchen Begriff aufgeführten beinhaltet, gelten weiterhin als in den Bereich des behandelten Gegenstands fallend. Weiterhin werden die Ausdrücke „erste“, „zweite“ und „dritte“, etc., wie sie in den Ansprüchen erscheinen mögen, lediglich als Bezeichner verwendet und sollen keine numerischen Anforderungen an ihre Objekte stellen.
  • Die hierin beschriebenen Verfahrensbeispiele können zumindest teilweise maschinell oder computerimplementiert sein. Einige Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium enthalten, das mit Befehlen kodiert ist, mit denen ein elektronisches Gerät so konfiguriert werden kann, dass es die in den obigen Beispielen beschriebenen Verfahren ausführt. Eine Implementierung solcher Verfahren kann Code beinhalten, wie zum Beispiel Mikrocode, Assemblersprachencode, einen Code in einer höheren Sprache oder ähnliches. Ein solcher Code kann computerlesbare Anweisungen zur Durchführung verschiedener Methoden enthalten. Der Code kann Bestandteil von Computerprogrammprodukten bilden. Ferner kann der Code beispielsweise auf einem oder mehreren flüchtigen, nicht transitorischen oder nicht flüchtigen, computerlesbaren Medien greifbar gespeichert sein, wie zum Beispiel während der Ausführung oder zu anderen Zeiten. Beispiele für diese greifbaren computerlesbaren Medien können unter anderem Festplatten, austauschbare Magnetplatten, austauschbare optische Platten (beispielsweise Compact Disks und digitale Videoplatten), Magnetkassetten, Speicherkarten oder Sticks, RAMs (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), ROMs (Nur-Lese-Speicher) und ähnliches sein.
  • Die obige Beschreibung ist als Veranschaulichung und nicht als beschränkend gedacht. So können beispielsweise die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Es können andere Ausführungsformen verwendet werden, beispielsweise von einem Fachmann, nach Studium der obigen Beschreibung. Der Abstract wird zur Verfügung gestellt, um dem Leser eine schnelle Feststellung der Art der technischen Offenlegung zu ermöglichen. Er wird mit der Absicht vorgelegt, dass er nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Bereichs oder der Bedeutung eines Anspruchs verwendet wird. In der obigen detaillierten Beschreibung können auch verschiedene Merkmale gruppiert sein, um die Offenlegung zu straffen. Dies sollte nicht dahingehend verstanden werden, dass ein nicht beanspruchtes offenbartes Merkmal für einen Anspruch wesentlich ist. Vielmehr kann der erfinderische Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offengelegten Ausführungsform liegen. Die folgenden Aspekte werden hiermit in die detaillierte Beschreibung mitaufgenommen als Beispiele oder Ausführungsformen, wobei jeder Aspekt eine eigenständige Ausführungsform darstellt, und es ist in Betracht gezogen, dass solche Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können in verschiedenen Kombinationen und Permutationen.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Schaltschaltung, welche einen ersten Schalter aufweist, der konfiguriert ist, an eine erste Versorgungsschiene zu koppeln, einen zweiten Schalter, der konfiguriert ist, an eine zweite Versorgungsschiene zu koppeln, und einen Schalterknoten, welcher den ersten Schalter in Reihe mit dem zweiten Schalter koppelt, und eine Spule, welche zwischen den Schalterknoten und eine Last gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: Triggern eines ersten Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters bei einem ersten Wechsel eines pulsweitenmodulierten (PWM) Signals von einem ersten Logikpegel zu einem zweiten Logikpegel; Triggern eines ersten Zustands hoher Impedanz des ersten Schalters bei einem zweiten Wechsel des PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel; Initiieren eines ersten nicht überlappenden Intervalls in Antwort auf den zweiten Wechsel; Detektieren eines Inversdioden-Leitungsereignisses des ersten Schalters während des ersten nicht überlappenden Intervalls; Anweisen eines ersten Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis des ersten Schalters; und Triggern des zweiten Schalters zu einem ersten Zustand hoher Impedanz basierend auf einem nachfolgenden dritten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, beinhaltend Triggern eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters bei einem nachfolgenden vierten Wechsel des PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel; und optional beinhaltend, in Antwort auf den zweiten Schalter in dem zweiten Zustand niedriger Impedanz nach dem vierten Wechsel, Detektieren eines negativen Maximal-Stromgrenzenereignisses in Antwort darauf, dass der Strom der Spule eine negative Maximal-Stromgrenzeverletzt; Anweisen eines zweiten Zustands hoher Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf das negative Maximal-Stromgrenzenereignis; und Anweisen eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters in Antwort auf das negative Stromgrenzenereignis.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, beinhaltend: Triggern eines zweiten Zustands hoher Impedanz des zweiten Schalters bei einem vierten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel; Initiieren eines zweiten nicht überlappenden Intervalls in Antwort auf den vierten Wechsel; Detektieren eines Inversdioden-Leitungsereignisses des zweiten Schalters während des zweiten nicht überlappenden Intervalls; und Triggern des ersten Schalters zu einem zweiten Zustand hoher Impedanz basierend auf einem nachfolgenden fünften Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, Triggern eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters bei einem nachfolgenden sechsten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel; und optional beinhaltend, in Antwort auf den ersten Schalter in dem zweiten Zustand niedriger Impedanz nach dem sechsten Wechsel, Detektieren eines positiven Maximal-Stromgrenzenereignisses in Antwort darauf, dass der Strom der Spule eine positive Maximal-Stromgrenzeverletzt; Anweisen eines dritten Zustands hoher Impedanz des ersten Schalters in Antwort auf das positive Stromgrenzenereignis; und Anweisen eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf das positive Stromgrenzenereignis.
  5. Leistungsstufenschaltung für einen Schaltwandler, wobei die Leistungsstufe umfasst: eine erste Detektorschaltung zum Empfangen eines Signals, das eine Indikation für ein Leiten einer Inversdiode eines ersten Leistungstransistors ist, wobei der erste Leistungstransistor zum Koppeln eines ersten Versorgungsknotens an einen Zwischenknoten dient; eine zweite Detektorschaltung zum Empfangen eines Signals, das eine Indikation für ein Leiten einer Inversdiode eines zweiten Leistungstransistors ist, wobei der zweite Leistungstransistor zum Koppeln eines zweiten Versorgungsknotens an den Zwischenknoten dient; einen Ausgangsknoten zum Speisen einer Last aus einer Spule, wobei die Spule zwischen den Ausgangsknoten und den Zwischenknoten gekoppelt ist; und eine Steuer- und/oder Regeleinheit, welche konfiguriert ist, den ersten und den zweiten Leistungstransistor so zu betreiben, ein Leiten der Inversdiode durch den ersten und den zweiten Leistungstransistor zu vermeiden, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst: eine erste Schaltlogik für einen ersten Betriebsmodus; und eine zweite Schaltlogik für einen zweiten Betriebsmodus; wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit kommunikativ an die erste und die zweite Detektorschaltung gekoppelt ist; und wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist, Steuerknoten des ersten und des zweiten Leistungstransistors von der ersten Schaltlogik zu isolieren unter Verwendung eines ersten Multiplexers in Antwort auf eine erste Inversdioden-Leitungsereignis-Indikation.
  6. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 5, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit beinhaltet: eine erste Schaltlogik für einen ersten Betriebsmodus; und eine zweite Schaltlogik für einen zweiten Betriebsmodus.
  7. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 6, beinhaltend einen Stromkomparator, der konfiguriert ist, eine Repräsentation eines Ausgangsstroms des Ausgangsknotens zu erhalten, die Repräsentation des Ausgangsstroms mit einer oder mit mehreren Maximal-Stromgrenzen zu vergleichen, um einen oder mehrere Maximal-Stromgrenzenvergleiche bereitzustellen, und eine Indikation jedes Maximal-Stromgrenzenvergleichs an die Steuer- und/oder Regeleinheit bereitzustellen.
  8. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 7, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist zum: Triggern eines ersten Zustands niedriger Impedanz des ersten Leistungstransistors auf einen ersten Wechsel eines PWM Signals von einem erste Logikpegel zu einem zweiten Logikpegel unter Verwendung erster Schaltlogik unter Verwendung der ersten Schaltlogik; Triggern eines ersten Zustands hoher Impedanz des ersten Leistungstransistors auf einen zweiten Wechsel des PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel unter Verwendung erster Schaltlogik unter Verwendung der ersten Schaltlogik; Initiieren eines ersten nicht überlappenden Intervalls in Antwort auf den zweiten Wechsel unter Verwendung der ersten Schaltlogik; Empfangen der ersten Inversdioden-Leitungsereignis-Indikation des ersten Leistungstransistors während des ersten nicht überlappenden Intervalls von der ersten Detektorschaltung; Koppeln der Steuerknoten des ersten und des zweiten Leistungstransistors an die zweite Schaltlogik unter Verwendung eines zweiten Multiplexers in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis; und Triggern des zweiten Leistungstransistors in einen ersten Zustand hoher Impedanz basierend auf einem nachfolgenden dritten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel unter Verwendung der zweiten Schaltlogik.
  9. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 8, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist, einen zweiten Zustand niedriger Impedanz des zweiten Schalters zu triggern bei einem nachfolgenden vierten Wechsel des PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel unter Verwendung der zweiten Schaltlogik; wobei, in Antwort auf den zweiten Schalter in dem zweiten Zustand niedriger Impedanz nach dem vierten Wechsel, die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist zum: Empfangen einer negativen Maximal-Stromgrenzen-Indikation von dem Stromkomparator in Antwort darauf, dass der Strom des Ausgangs eine negative Maximal-Stromgrenze verletzt; Anweisen eines zweiten Zustands hoher Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf die negative Maximal-Stromgrenzen-Indikation unter Verwendung der zweiten Schaltlogik; und Anweisen eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters in Antwort auf die negative Stromgrenzen-Indikation unter Verwendung der zweiten Schaltlogik.
  10. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 9, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist zum: Triggern eines zweiten Zustands hoher Impedanz des zweiten Schalters bei einem vierten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel unter Verwendung der zweiten Schaltlogik; Initiieren eines zweiten nicht überlappenden Intervalls in Antwort auf den vierten Wechsel unter Verwendung der zweiten Schaltlogik; Empfangen einer zweiten Inversdioden-Leitungs-Indikation des zweiten Schalters während des zweiten nicht überlappenden Intervalls von einem zweiten Inversdioden-Leitungs-Sensor, welcher über den zweiten Leistungstransistor gekoppelt ist; Isolieren von Steuerknoten des ersten und des zweiten Leistungstransistors von der zweiten Schaltlogik unter Verwendung des zweiten Multiplexers in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis des zweiten Leistungstransistors; Koppeln der Steuerknoten des ersten und des zweiten Leistungstransistors an die erste Schaltlogik unter Verwendung des ersten Multiplexers in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis des ersten Leistungstransistors; und Triggern des ersten Schalters zu einem zweiten Zustand hoher Impedanz basierend auf einem nachfolgenden fünften Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel unter Verwendung der ersten Schaltlogik.
  11. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 10, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist, einen zweiten Zustand niedriger Impedanz des ersten Schalters zu triggern bei einem nachfolgenden sechsten Wechsel des PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel unter Verwendung der ersten Schaltlogik; und wobei, in Antwort auf den ersten Schalter in dem zweiten Zustand niedriger Impedanz nach dem sechsten Wechsel, die Steuer- und/oder Regeleinheit konfiguriert ist zum: Empfangen einer positiven Maximal-Stromgrenzen-Indikation von dem Stromkomparator in Antwort darauf, dass der Strom des Ausgangsknotens eine positive Maximal-Stromgrenze verletzt; Anweisen eines dritten Zustands hoher Impedanz des ersten Schalters in Antwort auf die positive Stromgrenzen-Indikation unter Verwendung der ersten Schaltlogik; und Anweisen eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf die positive Stromgrenzen-Indikation unter Verwendung der ersten Schaltlogik.
  12. Leistungsstufenschaltung nach Anspruch 5, wobei eine monolithische integrierte Schaltung den ersten Leistungstransistor, den zweiten Leistungstransistor, den Ausgangsknoten und die Steuer- und/oder Regeleinheit beinhaltet.
  13. System, beinhaltend: eine Last; einen ersten Spannungswandler, der an die Last gekoppelt ist, wobei der Spannungswandler eine Schaltschaltung beinhaltet, die einen ersten Schalter aufweist, der konfiguriert ist, an eine erste Versorgungsschiene zu koppeln, einen zweiten Schalter, der konfiguriert ist, an eine zweite Versorgungsschiene zu koppeln, und einen Schalterknoten, welcher den ersten Schalter in Reihe mit dem zweiten Schalter koppelt, und eine Spule, welche zwischen den Schalterknoten und die Last gekoppelt ist; und wobei eine Steuer- und/oder Regeleinheit des ersten Spannungswandlers beinhaltet: Mittel zum Triggern eines Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters bei einem ersten Wechsel eines ersten PWM Signals von einem ersten Logikpegel zu einem zweiten Logikpegel; Mittel zum Triggern eines Zustands hoher Impedanz des ersten Schalters bei einem zweiten Wechsel des ersten PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel; Mittel zum Initiieren eines ersten nicht überlappenden Intervalls in Antwort auf den zweiten Wechsel; Mittel zum Detektieren eines Inversdioden-Leitungsereignisses des ersten Schalters während des ersten nicht überlappenden Intervalls; Mittel zum Anweisen eines Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf das Inversdioden-Leitungsereignis des ersten Schalters; und Mittel zum Triggern des zweiten Schalters zu einem Zustand hoher Impedanz basierend auf einem nachfolgenden dritten Wechsel des ersten PWM Signals von dem ersten Logikpegel zu dem zweiten Logikpegel.
  14. System nach Anspruch 13, wobei die Steuer- und/oder Regeleinheit weiter Mittel zum Triggern eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des zweiten Schalters auf einen nachfolgenden vierten Wechsel des PWM Signals von dem zweiten Logikpegel zu dem ersten Logikpegel beinhaltet; und optional beinhaltend, in Antwort auf den zweiten Schalter in dem zweiten Zustand niedriger Impedanz nach dem vierten Wechsel, Mittel zum Detektieren eines negativen Maximal-Stromgrenzenereignisses in Antwort darauf, dass der Strom der Spule eine negative Maximal-Stromgrenzeverletzt; Mittel zum Anweisen eines zweiten Zustands hoher Impedanz des zweiten Schalters in Antwort auf die Mittel zum Detektieren des negativen Maximal-Stromgrenzenereignisses; und Mittel zum Anweisen eines zweiten Zustands niedriger Impedanz des ersten Schalters in Antwort auf die Mittel zum Detektieren des negativen Stromgrenzenereignisses.
  15. System nach Anspruch 13, beinhaltend einen zweiten Spannungswandler, der an die Last gekoppelt ist; und optional wobei die Last ein Motor ist; oder wobei die Last eine thermoelektrische Vorrichtung ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10848063B2 (en) 2019-01-11 2020-11-24 Analog Devices International Unlimited Company Converter techniques for sinking and sourcing current
US11362590B1 (en) * 2019-02-08 2022-06-14 Renesas Electronics America Inc. Current limit mode detection and control in a switch mode power supply

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6037755A (en) * 1998-07-07 2000-03-14 Lucent Technologies Inc. Switching controller for a buck+boost converter and method of operation thereof
US6396250B1 (en) 2000-08-31 2002-05-28 Texas Instruments Incorporated Control method to reduce body diode conduction and reverse recovery losses
DE10243885A1 (de) * 2002-09-21 2004-04-01 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Konverterschaltung und Ansteuerverfahren hierfür
US6861826B2 (en) 2003-03-31 2005-03-01 Texas Instruments Incorporated Timing circuit for synchronous DC/DC control to reduce synchronous rectifier body diode conduction
US7031175B2 (en) * 2003-12-16 2006-04-18 Intersil Americas Inc. System and method of detecting phase body diode using a comparator in a synchronous rectified FET driver
KR20060123562A (ko) * 2004-02-17 2006-12-01 에이저 시스템즈 인크 다기능 및 지능형 전력 제어기
US7151406B2 (en) * 2005-03-15 2006-12-19 Texas Instruments Incorporated Compensation of nonlinearity introduced by dead time in switching output stage
JP2007295769A (ja) 2006-04-27 2007-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 双方向ｄｃ−ｄｃコンバータ
US7906948B2 (en) * 2007-07-23 2011-03-15 Intersil Americas Inc. Threshold voltage monitoring and control in synchronous power converters
US7888925B2 (en) 2007-07-23 2011-02-15 Intersil Americas Inc. Load current compensation in synchronous power converters
US8541905B2 (en) 2009-07-31 2013-09-24 Thermo King Corporation Bi-directional battery voltage converter
EP2493061A4 (de) * 2010-10-29 2013-11-06 Panasonic Corp Wandler
DE102010060380B3 (de) * 2010-11-05 2012-02-02 Lti Drives Gmbh Notbetriebsfähige Pitchmotor-Antriebsschaltung
US8350543B2 (en) * 2010-11-16 2013-01-08 National Semiconductor Corporation Control circuitry in a DC/DC converter for zero inductor current detection
US8994349B2 (en) * 2010-12-03 2015-03-31 The Boeing Company Synchronous rectifier bi-directional converter
US8553376B2 (en) * 2010-12-11 2013-10-08 The Boeing Company Synchronous rectified PWM regulator with auto fault clearing
CN106160423B9 (zh) * 2015-04-07 2019-08-06 意法半导体(中国)投资有限公司 用于低发射开关调节器的驱动器
US9900942B1 (en) * 2016-10-21 2018-02-20 Semiconductor Components Industries, Llc Apparatus, systems and methods for average current and frequency control in a synchronous buck DC/DC LED driver
KR20180049644A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 삼성전자주식회사 스위칭 레귤레이터 및 그것의 컨트롤러
US10468974B2 (en) * 2017-03-15 2019-11-05 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method and apparatus of dead time tuning in an inverter
JP6674938B2 (ja) * 2017-10-24 2020-04-01 矢崎総業株式会社 電源スイッチ制御装置
US10848063B2 (en) 2019-01-11 2020-11-24 Analog Devices International Unlimited Company Converter techniques for sinking and sourcing current

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