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DE10161345B4 - Lasttreibervorrichtung - Google Patents

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DE10161345B4 DE10161345A DE10161345A DE10161345B4 DE 10161345 B4 DE10161345 B4 DE 10161345B4 DE 10161345 A DE10161345 A DE 10161345A DE 10161345 A DE10161345 A DE 10161345A DE 10161345 B4 DE10161345 B4 DE 10161345B4
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Abstract

Lasttreibervorrichtung, umfassend:
eine Energieversorgung (1) zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung;
eine Lastschaltung (2A, 2B), die derart ausgelegt ist, dass sie von der Energieversorgung (1) betrieben wird; einen ersten Schalter (4), der mit der Lastschaltung (2A, 2B) und der Energieversorgung (1) in Serie geschaltet ist, um zu Ermöglichen oder zu Unterbinden, dass die Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung (2A, 2B) angelegt wird;
einen Begrenzungswiderstand (3), der mit der Lastschaltung (2A, 2B) in Serie geschaltet ist, um die Energieversorgungsspannung zwischen sich selbst und der Lastschaltung (2A, 2B) aufzuteilen zum Begrenzen des der Lastschaltung (2A, 2B) zugeführten Stroms;
einen zweiten Schalter (5), der mit dem Begrenzungswiderstand (3) in Serie geschaltet ist, wobei die Serienschaltung des Begrenzungswiderstandes (3) und des zweiten Schalters (5) zu dem ersten Schalter (4) parallel geschaltet ist, um zu Ermöglichen oder zu Unterbinden, dass die Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung (2A, 2B) und den Begrenzungswiderstand (3) angelegt wird; und...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lasttreibervorrichtung zum Betreiben der Last der elektrischen Einrichtungen eines Fahrzeuges: Bremse, Heizvorrichtung oder ähnliches.
  • Die in der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 5-168164 beschriebene Lasttreibervorrichtung umfasst eine Hochspannungsbatterie, die in Form einer Schleife an einen Scheinwerfer, einen FET bzw. Feldeffekttransistor, eine Pulsbreitenmodulationssteuereinheit variabler Einschaltdauer, die auch als PWM-Steuereinheit oder Pulsdauermodulationssteuereinheit bezeichnet wird, eine Spannungserfassungseinheit und einen Schalter angeschlossen ist. Die Einschaltdauer der Pulsbreitenmodulationssteuereinheit variabler Einschaltdauer wird derart eingestellt, dass die Belastung eines Scheinwerfers mit 12[V] Nennspannung bei Zuführen einer Hochspannungsenergieversorgung von 24[V] gleich der einer normalen 12[V] Energieversorgung wird. Basierend auf der eingestellten Einschaltdauer ist das Schalten des FET gesteuert, um dadurch die Arbeitsbelastung zu steuern. Jede Veränderung der Hochspannungsenergieversorgung wird von der Spannungserfassungsschaltung erfasst und die Einschaltdauer wird auf der Grundlage der erfassten Spannungsänderung korrigiert.
  • Ein Transistorverstärker wird beschrieben in DE 32 48 955 C2 . Dabei umfasst der Transistorverstärker zwei Transistoren, die parallel geschaltet sind, wobei die Transistoren eine isolierte Gatestruktur aufweisen müssen. Ein Transistor ist dabei mit einem Vorwiderstand versehen. Die Gateanschlüsse der beiden Transistoren sind über eine Gleichspannungsquelle miteinander verbunden, wobei entweder der Gateanschluss des ersten Transistors oder der Gateanschluss des zweiten Transistors angesteuert werden, um den gesamten Transistorverstärker anzusteuern.
  • In der erstgennanten Lasttreibervorrichtung wird eine Last mit niedriger Nennspannung verwendet ohne Änderung in einer Hochspannungsschaltung. Daher ergibt sich ein Problem in der zunehmenden Schwankungsamplitude des der Last mit niedriger Nennspannung zugeführten Stromes und des generierten Rauschens.
    •
  • Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lasttreibervorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, das Rauschen des der Last zugeführten Stromes zu reduzieren, wobei eine konventionelle Last mit niedriger Nennspannung betrieben wird von einer Hochspannungsenergieversorgung.
  • Um diese Aufgabe zulösen, umfasst eine Lasttreibervorrichtung mit einer Energieversorgung zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung, einer Lastschaltung, angeordnet, um von der Energieversorgung betrieben zu werden, einem ersten Schalter, der mit der Lastschaltung und der Energieversorgung in Serie geschaltet ist zum Ermöglichen oder Unterbinden des Anlegens der Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung, einem Begrenzungswiderstand, der mit der Lastschaltung in Serie geschaltet ist, um die Energieversorgungsspannung zwischen sich selbst und der Lastschaltung aufzuteilen zum Begrenzen des der Lastschaltung zugeführten Stroms, einem zweiten Schalter, der mit dem Begrenzungswiderstand in Serie geschaltet ist, wobei die Serienschaltung des ersten Begrenzungswiderstandes und des zweiten Schalters zu dem ersten Schalter parallel geschaltet ist, zum Ermöglichen oder Unterbinden des Anlegens der Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung und den Begrenzungswiderstand, und einer Steuerung zum Zuführen einer Vielzahl von Energieversorgungs-Stromwerten zu der Lastschaltung durch Öffnen oder Schließen des ersten Schalters beziehungsweise des zweiten Schalters unabhängig voneinander, dadurch eine Wellenform des Energieversorgungsstroms steuernd, die der Lastschaltung zugeführt wird.
  • Die Energieversorgungsspannung wird dem Lastkreis von einer Energieversorgung zugeführt und die Last wird betrieben. Der erste Schalter ist mit dem Lastkreis und der Energieversorgung in Serie geschaltet und startet oder stoppt die Zufuhr der Energieversorgungsspannung zum Lastkreis. Der Begrenzungswiderstand ist zu dem Lastkreis in Serie geschaltet und teilt die Energieversorgungsspannung zwischen sich selbst und dem Lastkreis, hierbei den dem Lastkreis zugeführten Strom begrenzend. Der zweite Schalter ist mit dem Begrenzungswiderstand in Serie geschaltet und zu dem ersten Schalter parallel geschaltet und startet oder stoppt das Zuführen der Energieversorgungsspannung zum Lastkreis und dem Begrenzungswiderstand. Die Steuerung öffnet oder schließt den ersten Schalter und den zweiten Schalter, hierbei Energieversorgungsspannung einer Vielzahl von Werten dem Lastkreis zuführend und die Wellenform der Energieversorgungsspannung steuernd.
  • Wenn der erste Schalter gemäß dem vorstehenden Aufbau geöffnet bzw. durchlässig ist, wird die Energieversorgungsspannung der Energieversorgung dem Lastkreis ohne Änderung zugeführt. Wenn der erste Schalter geschlossen bzw. sperrend ist und der zweite Schalter geöffnet bzw. durchlässig ist, wird dem Lastkreis die geteilte Energieversorgungsspannung zugeführt. Der Zustand, in dem die Energieversorgungsspannung unverändert (vorheriger Zustand) zugeführt wird und der Zustand, in dem die geteilte Energieversorgungsspannung zugeführt wird (letzterer Zustand) werden wiederholt, derart die Wellenform der Energieversorgungsspannung steuernd.
  • Steuern bedeutet Verkürzen der Periode, während der der zweite Schalter geöffnet ist und der erste Schalter geschlossen ist, Zuführen der durch den Begrenzungswiderstand geteilten Energieversorgungsspannung zu dem Lastkreis, verglichen mit einer Periode, während der der erste Schalter geöffnet ist, dem Lastkreis die Energieversorgungsspannung der Energieversorgung zuführend.
  • Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme die Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigt:
  • 1 ein Schaltungsdiagramm eines Aufbaus einer Lasttreibervorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; und
  • 2 ein Zeitdiagramm zum Darlegen des Betriebs der Lasttreibervorrichtung der Ausgestaltung der Erfindung.
    •
  • Nachstehend wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei ähnliche Elemente durch ähnliche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
  • 1 zeigt eine Lasttreibervorrichtung, die eine Hochspannung von 24[V] beispielsweise an einen Niederspannungslastkreis mit einer Nennspannung von 24[V] oder niedriger (z.B. 12[V]) speist.
  • Diese Lasttreibervorrichtung umfasst eine Hochspannungsenergieversorgung 1, Lastschaltungen 2a und 2b (auf die kollektiv Bezug genommen wird als "Lastkreise 2"), ein erstes Schaltelement 4, das mit den Lastkreisen 2 in Serie geschaltet ist, einen Begrenzungswiderstand 3 zum Begrenzen des den Lastkreisen 2 zugeführten Spannungswertes, der mit den Lastkreisen 2 in Serie geschaltet ist, ein zweites Schaltelement 5, das mit dem Begrenzungswiderstand 3 in Serie geschaltet ist und eine Treiberschaltung (d.h. eine Steuerung) 7 zum Öffnen und Schließen des ersten Schaltelementes 4 und des zweiten Schaltelementes 5.
  • In der Lasttreibervorrichtung sind das erste Schaltelement 4 und das zweite Schaltelement 5 parallel geschaltet. Wenn das erste Schaltelement 4 oder das zweite Schaltelement 5 geöffnet sind, wird den Lastkreisen 2 Spannung von der Hochspannungsenergieversorgung 1 zugeführt und wenn das erste Schaltelement 4 und das zweite Schaltelement 5 geschlossen sind, wird die Zufuhr von Spannung zu den Lastkreisen unterbrochen.
  • Das erste Schaltelement 4 umfasst einen Feldeffekttransistor bzw. FET, die Lastkreise 2 sind mit einem Drain-Anschluss des Elementes 4 verbunden, die Treiberschaltung 7 ist mit dem Gate-Anschluss des Elementes 4 verbunden und ein Masseanschluss 6 ist mit einem Source-Anschluss des Elementes 4 verbunden. Ein Steuersignal von der Treiberschaltung 7 zwischen Gate und Source öffnet oder schließt Gate und Source in diesem ersten Schaltelement 4.
  • Das zweite Schaltelement 5 umfasst einen FET, der Begrenzungswiderstand 3 ist an den Drain-Anschluss des Elementes 5 angeschlossen, die Treiberschaltung 7 ist mit einem Gate-Anschluss des Elements 5 verbunden und der Masse-Anschluss 6 ist mit dem Source-Anschluss des Elementes 5 verbunden.
  • Ein Steuersignal von der Treiberschaltung 7 zwischen Gate und Source öffnet oder schließt Gate und Source in diesem zweiten Schaltelement 5.
  • Ein Ende des Begrenzungswiderstandes 3 ist mit dem Lastkreis 2 in Serie geschaltet und das andere Ende des Begrenzungswiderstandes 3 ist mit dem zweiten Schaltelement 5 verbunden. Der Begrenzungswiderstand 3 teilt die Spannung der Hochspannungsenergieversorgung 1 zwischen dem Begrenzungswiderstand 3 und den Lastkreisen 2. In dieser Anordnung begrenzt der Begrenzungswiderstand den Strom, der den Lastkreisen 2 zugeführt wird.
  • Die Treiberschaltung 7 stellt ein Steuersignal zum Öffnen und Schließen des ersten Schaltelementes 4 und des zweiten Schaltelementes 5 bereit an die Gate-Anschlüsse des ersten Schaltelementes 4 und des zweiten Schaltelementes 5 in Übereinstimmung mit einem von außen kommenden Schaltsignal. Diese Treiberschaltung 7 speichert darin ein Spannungssteuerprogramm und ähnliches zum Steuern des dem Lastkreis 2A und 2B zugeführten Spannungswertes und öffnet oder schließt das erste Schaltelement 4 und das zweite Schaltelement 5 auf den Empfang des Schaltsignals hin, dadurch die den Lastkreisen 2 zugeführte Spannung steuernd.
  • Nachstehend wird die Spannungssteuerung durch die Treiberschaltung 7 erläutert. In der Lasttreibervorrichtung ist der Begrenzungswiderstand 3 mit dem zweiten Schaltelement 5 in Serie geschaltet, das erste Schaltelement 4 und das zweite Schaltelement 5 sind parallel zueinander geschaltet und die Treiberschaltung 7 steuert die den Lastkreisen 2 zugeführte Spannung zwischen drei Werten. Die Treiberschaltung 7 öffnet das erste Schaltelement 4 zum Zuführen eines großen Stromes zu den Lastkreisen 2 und schließt das erste Schaltelement 4 und öffnet das zweite Schaltelement 5 zum Zuführen eines mittleren Stromes zu den Lastkreisen 2, und schließt das erste Schaltelement 4 und das zweite Schaltelement 5 zum Unterbrechen der Stromzufuhr zu den Lastkreisen 2.
  • 2 ist ein Zeitdiagramm und zeigt Veränderungen beim Steuern der Spannung durch die Treiberschaltung 7. In 2 zeigt (a) Veränderungen in der Spannung VGS1, die zwischen Gate und Source des ersten Schaltelementes 4 anliegt, (b) zeigt Veränderungen der Spannung VGS2, die zwischen Gate und Source des zweiten Schaltelementes 5 anliegt, (c) zeigt Veränderungen des Stromes IDS1, der zwischen Drain und Source des dritten Schaltelementes 4 fließt, (d) zeigt Veränderungen des Stromes IDS2, der zwischen Drain und Source des zweiten Schaltelementes 5 fließt und (e) zeigt Änderungen des Stromes ILOAD, der den Lastkreisen 2 zugeführt wird.
  • Gemäss 2 führt die Treiberschaltung 7 zuerst ein Steuersignal dem zweiten Schaltelement 5 zum Zeitpunkt t1 zu, dadurch das zweite Schaltelement 5 öffnend (b). Dadurch fließt im zweiten Schaltelement 5 Strom (d), Spannung, die von dem Begrenzungswiderstand 3 geteilt ist, wird an den Lastkreisen 2 angelegt und Strom des ersten Stromwertes I1 wird den Lastkreisen 2 zugeführt (e) für eine Zeitdauer T1 (Zeit t1 bis Zeit t2).
  • Zur Zeit t2 führt die Treiberschaltung 7 ein Steuersignal dem ersten Schaltelement 4 zu, dadurch das erste Schaltelement 4 öffnend (a). Dadurch fließt dem ersten Schaltelement 4 Strom (c) zu, der Strom durch das zweite Schaltelement 5 wird vernachlässigbar (d), die Spannung von der Hochspannungsenergieversorgung 1 wird den Lastkreisen 2 zugeführt und Strom des zweiten Stromwertes I2, der größer ist als der erste Stromwert I1, wird den Lastkreisen 2 zugeführt (e) für eine Zeitdauer T2 (Zeit t2 bis Zeit t3).
  • Zur Zeit t3 unterbricht die Treiberschaltung 7 die Zufuhr des Steuersignals für das erste Schaltelement 4, dadurch das erste Schaltelement 4 schließend (a). Dadurch wird der dem ersten Schaltelement zugeführte Strom unterbrochen (c), die Stromzufuhr zum zweiten Schaltelement 5 wird wieder aufgenommen (d), die Spannung, die von dem Begrenzungswiderstand 3 geteilt worden ist, wird den Lastkreisen 2 zugeführt und der Strom des ersten Stromwertes I1 wird den Lastkreisen 2 zugeführt (e) für eine Zeitdauer T3 (Zeit t3 bis Zeit t4).
  • Zur Zeit t4 stoppt die Treiberschaltung 7 die Zufuhr des Steuersignals zum zweiten Schaltelement 5, dadurch das zweite Schaltelement 5 schließend (b). Dadurch wird die Stromzufuhr zu dem zweiten Schaltelement 5 unterbrochen (d), und die Stromzufuhr wird unterbrochen (e) für die Zeitdauer T4 (Zeit t4 bis Zeit t5).
  • Durch Wiederholen des Prozesses vom Zeitpunkt t1 bis t5, das heißt durch Steuern der Zeitperioden T1, T2, T3 und T4, steuert die Treiberschaltung 7 die Einschaltzeit und den Effektivwert. Hier wird, wenn der Widerstandswert des Begrenzungswiderstandes 3 geändert wird, der Effektivwert ebenfalls geändert. Die Zeitdauer zum Zuführen von Strom zu den Lastkreisen 2 wird berechnet aus der folgenden Gleichung, um einen vorbestimmten Effektivwert basierend auf dem Begrenzungswiderstand 3, der Hochspannungsenergieversorgung 1 und den Lastkreisen 2 zu erhalten.
  • Zuerst wird eine elektrische Zielenergie PT, die von den Lastkreisen 2 verbraucht werden soll, folgendermaßen ausgedrückt: PT = (VT)2/RLOAD wobei VT der Zielspannungswert ist (z.B. 12[V]), der den Lastkreisen 2 zugeführt wird, und RLOAD ein Widerstandswert (z.B. 2,4 [Ω], wenn die Lastkreise 60[W] haben) der Lastkreise 2 ist.
  • Elektrische Energie PT1 bis PT3, die von den Lastkreisen 2 für die Zeitdauern T1 bis T3 verbraucht wird, ergibt sich folgendermaßen: PT1 =[(RLOAD·(VI)2)/(RLOAD + Rlimit)2]·[T1/(T1 + T2 + T3 + T4)] PT2 = [(VI)2/RLOAD]·[T2/(T1 + T2 + T3 + T4)] PT3 = [(RLOAD·(VI)2)/(RLOAD + Rlimit)2]·[T3/(T1 + T2 + T3 + T4)]wobei VI eine Spannung der Hochspannungsenergieversorgung 1 ist (z.B. 24[V]) und RLIMIT der Widerstandwert des Begrenzungswiderstandes 3 ist.
  • Um den Effektivwert auf einen Wert gleich der elektrischen Energie PT einzustellen, ist es erforderlich, den folgenden Zusammenhang durch Steuern der Einschaltzeit einzustellen: (VT/VI)2 = [(RLOAD/(RLOAD + RLIMIT))2(T1 + T3) + T2][1/(T1 + T2 + T3 + T4)]
  • Die Treiberschaltung 7 bestimmt die Zeitdauern T1 bis T3 derart, dass dieser Zusammenhang erfüllt ist.
  • In dieser Lasttreibervorrichtung verbraucht der Begrenzungswiderstand 3 einen Teil der elektrischen Energie der Hochspannungsenergieversorgung 1 während der Zeitdauern T1 und T3. Im Hinblick auf elektrische Energieeffizienz ist es vorzuziehen, den Widerstandswert des Begrenzungswiderstandes 3 zu reduzieren und die Zeitdauern T1 und T3 so sehr als möglich zu kürzen, in denen das zweite Schaltelement 5 geöffnet ist.
  • Nachstehend wird ein konkretes Beispiel beschrieben werden. Es wird angenommen, dass beim Verwenden von Lastkreisen 2 von 60[W] bei einer Nennspannung von 12[V] der den Lastkreisen 2 zuzuführende Stromwert eingestellt wird auf 10[A](5[A] × 2), die Energieversorgungsspannung der Hochspannungsenergieversorgung 1 eingestellt ist auf 24[V] und der Widerstandswert des Begrenzungswiderstandes 3 auf denselben Wert eingestellt ist wie der der Lastkreise 2.
  • Zuerst wird das zweite Schaltelement geöffnet, die Energieversorgungsspannung wird hauptsächlich zwischen den Lastkreisen 2 und dem Begrenzungswiderstand 3 geteilt und der Strom von 10[A], der identisch ist mit dem Strom einer 12[V]-Energieversorgung und etwa die Hälfte des Stroms einer 24[V]-Energieversorgung ist, wird den Lastkreisen 22 zugeführt (Zeitdauer T1).
  • Wenn die Treiberschaltung 7 das erste Schaltelement 4 öffnet, wenn das zweite Schaltelement 5 geöffnet ist, fließt, da der Widerstandwert des Pfades durch das erste Schaltelement 4 ausreichend niedriger ist als der des Pfades durch das zweite Schaltelement 5, ein wesentlicher Teil des Stromes durch das erste Schaltelement 4. Daher wird ein Strom von 20[A] den Lastkreisen zugeführt (Zeitdauer T2).
  • Wenn als nächstes die Stromzufuhr zu den Lastkreisen 2 unterbrochen wird, wird zuerst das erste Schaltelement 4 geschlossen und dann das zweite Schaltelement 5 geschlossen (Zeitdauer T3 und T4).
  • Durch Wiederholen dieses Prozesses mit Pulsbreitenmodulationssteuerung des ersten Schaltelementes 4 und des zweiten Schaltelementes 5 kann der den Lastkreisen 2 zugeführte Strom in eine sinusartige Wellenform gebracht werden, wie in 2(e) gezeigt.
  • Wenn die Hochspannungsenergieversorgung 1 24[V] hat, muss die Einschaltzeit auf etwa 25[%] gesteuert werden, um den Effektivwert elektrischer Energie, der den Lastkreisen 2 zugeführt wird, auf den einer 12[V]-Energieversorgung zu bringen. Um in dieser Lasttreibervorrichtung denselben Effektivwert zu erhalten wie im vorstehenden Fall, wird das Verhältnis der Zeitdauern T1 bis T4 derart gesteuert, dass der von der folgenden Berechnung erhaltene Wert 0,25 wird: [(T1 + T3)·(1/2)2 + T2]/(T1 + T2 + T3 + T4)
  • Beispielsweise wird die Einschaltzeit auf 25[%] gebracht durch Steuern der Zeitdauern T1 und T3 auf 10[%] und der Zeitdauer T2 auf 20[%], was jeweils dem Verhältnis gegenüber der Gesamtzeit von T1, T2, T3 und T4 entspricht.
  • In dieser Lasttreibervorrichtung beginnt ein den Lastkreisen 2 zugeführter Strom und steigt an in der Reihenfolge eines ersten Stromwertes I1 und eins zweiten Stromwertes I2 und fällt ab und endet in der Reihenfolge des zweiten Stromwertes I2 und des Stromwertes I1 und durch Wiederholen dieses Ablaufes können den Lastkreisen 2 nacheinander drei Stromwerte zugeführt werden. Daher ist es mit einer solchen Lasttreibervorrichtung möglich, den Betrag der Stromwertsänderung pro Zeiteinheit zu reduzieren, um die Stromwelle zu glätten und dadurch das Rauschen des Stromes zu reduzieren verglichen mit einem Fall, in dem nacheinander zwei Stromwerte den Lastkreisen 2 zugeführt werden.
  • Die Erfindung kann auf andere Arten in die Praxis umgesetzt werden oder ausgestaltet werden, ohne von ihrem Grundgedanken oder ihrem wesentlichen Merkmal abzuweichen. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Feldeffekttransistoren parallel mit den Lastkreisen 2 verbunden werden und Spannung von drei oder mehr Werten können zugeführt werden. Wenn drei oder mehr Feldeffekttransistoren verwendet werden und Spannungen von drei oder mehr Werten zugeführt werden zu den Lastkreisen 2, kann eine weitere Glättung der Stromwelle und Rauschreduzierung erreicht werden.
  • Die hier beschriebene bevorzugte Ausgestaltung ist daher nur erläuternd und nicht beschränkend zu verstehen, der Schutzumfang der Erfindung wird durch die Patentansprüche festgelegt und alle Abwandlungen, die innerhalb des Schutzbereiches der Patentansprüche liegen, werden als in diesem Schutzbereich befindlich angesehen.

Claims (1)

  1. Lasttreibervorrichtung, umfassend: eine Energieversorgung (1) zum Zuführen einer Energieversorgungsspannung; eine Lastschaltung (2A, 2B), die derart ausgelegt ist, dass sie von der Energieversorgung (1) betrieben wird; einen ersten Schalter (4), der mit der Lastschaltung (2A, 2B) und der Energieversorgung (1) in Serie geschaltet ist, um zu Ermöglichen oder zu Unterbinden, dass die Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung (2A, 2B) angelegt wird; einen Begrenzungswiderstand (3), der mit der Lastschaltung (2A, 2B) in Serie geschaltet ist, um die Energieversorgungsspannung zwischen sich selbst und der Lastschaltung (2A, 2B) aufzuteilen zum Begrenzen des der Lastschaltung (2A, 2B) zugeführten Stroms; einen zweiten Schalter (5), der mit dem Begrenzungswiderstand (3) in Serie geschaltet ist, wobei die Serienschaltung des Begrenzungswiderstandes (3) und des zweiten Schalters (5) zu dem ersten Schalter (4) parallel geschaltet ist, um zu Ermöglichen oder zu Unterbinden, dass die Energieversorgungsspannung an die Lastschaltung (2A, 2B) und den Begrenzungswiderstand (3) angelegt wird; und eine Steuerung (7), die mit Schaltsteuersignalen (VGS1, VGS2) den ersten und zweiten Schalter (4, 5) so ein- und ausschaltet, dass der Lastschaltung eine Vielzahl von Energieversorgungs-Stromwerten (0, I1, I2) in einer stufenförmigen sinusartigen Wellenform (2e) zugeführt werden, wobei die Einschaltdauer (t3-t2) des ersten Schalters kleiner als die Einschaltdauer (t4-t1) des zweiten Schalters ist und innerhalb des Einschaltzeitraumes (t1, t4) des zweiten Schalters liegt.
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