DE102008029409A1

DE102008029409A1 - Schaltung mit einer geregelten Ladungspumpe

Info

Publication number: DE102008029409A1
Application number: DE102008029409A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schubert
Original assignee: Atmel Automotive GmbH
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2009-12-24
Also published as: KR20090133098A; US20090315599A1; US7843252B2; CN101615844A; CN101615844B

Abstract

Schaltung, Verfahren zur Regelung und Verwendung - mit einer Ladungspumpe (100), die mit einem Versorgungsspannungsanschluss zur Erzeugung einer Pumpspannung (ULP) aus einer Versorgungsspannung (UBAT) verbunden ist, und - mit einer Regelschaltung (200), - deren Eingänge (201, 204) mit dem Ausgang (106) der Ladungspumpe (100) und mit dem Versorgungsspannungsanschluss verbunden sind zur Erfassung einer Differenz aus der Pumpspannung (ULP) und der Versorgungsspannung (UBAT) als Regelgröße, - die ausgebildet ist, die Regelgröße mit einer Führungsgröße zu vergleichen, und - deren Ausgang (206) mit einem Steuereingang (101) der Ladungspumpe (100) verbunden ist zum Steuern der Ladungspumpe (100) in Abhängigkeit von dem Vergleich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung mit einer geregelten Ladungspumpe, ein Regelungsverfahren und eine Verwendung.
Aus der DE 196 27 197 C1 ist eine Vorrichtung zur Spannungsvervielfachung mit geringer Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Versorgungsspannung bekannt. Diese wird zum Programmieren von Flash-EEPROMs benötigt. Es erfolgt dabei eine Regelung der Ausgangsspannung.
Aus der DE 600 28 030 T2 ist eine elektronische Schaltung zur Erzeugung und Regelung einer Spannung mit einem Ladungspumpenspannungsvervielfacher, der mit einem Oszillator verbunden ist, bekannt.
Das Regeln, die Regelung, ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Größe, die Regelgröße (zu regelnde Größe), erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße, verglichen und im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Schaltung mit einer Ladungspumpe möglichst zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist eine Schaltung vorgesehen. Vorteilhafterweise ist die Mehrzahl der Bauelemente der Schaltung auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert.
Die Schaltung weist eine Ladungspumpe auf, die mit einem Versorgungsspannungsanschluss zur Erzeugung einer Pumpspannung aus der Versorgungsspannung verbunden ist. Die Versorgungsspannung wird insbesondere durch eine mit der Schaltung verbindbare Batterie bereitgestellt.
Weiterhin weist die Schaltung eine Regelschaltung auf. Die Regelschaltung ist mit einer Rückführung zur Regelung verbunden. Die Eingänge der Regelschaltung sind mit dem Ausgang der Ladungspumpe als Rückführung und mit dem Versorgungsspannungsanschluss verbunden.
Die Regelschaltung ist zur Erfassung einer Differenz aus der Pumpspannung und der Versorgungsspannung ausgebildet. Die Differenz bildet dabei eine Regelgröße. Die Regelschaltung ist ausgebildet die Regelgröße mit einer Führungsgröße zu vergleichen.
Der Ausgang der Regelschaltung ist mit einem Steuereingang der Ladungspumpe verbunden um die Ladungspumpe in Abhängigkeit von dem Vergleich zu steuern. Die Regelschaltung und die Ladungspumpe bilden dabei zusammen mit der Rückführung einen Regelkreis.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde ein möglichst verbessertes Verfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung enthalten.
Demzufolge ist ein Verfahren zur Regelung bei einer Ladungspumpe vorgesehen.
In dem Verfahren wird eine Differenz zwischen einer Pumpspannung am Ausgang der Ladungspumpe und einer Versorgungsspannung gemessen.
Die Differenz oder eine hiervon abgeleitete Größe wird mit einem Referenzwert verglichen.
In Abhängigkeit von dem Vergleich wird ein Steuersignal zur Steuerung der Ladungspumpe zur Erzeugung der Pumpspannung aus der Versorgungsspannung geändert, insbesondere aktiviert oder deaktiviert.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, eine Verwendung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben.
Demzufolge ist eine Verwendung einer Differenzmessung zwischen einer Versorgungsspannung und einer Pumpspannung zur Regelung der Differenz zwischen der Versorgungsspannung und der Pumpspannung auf eine Gate-Spannung vorgesehen, die zum Einschalten eines High-Side-Transistors einer Lastbrücke eingestellt ist. Die Lastbrücke ist vorzugsweise eine Vollbrücke oder Halbbrücke, die vorzugsweise mit einem Elektromotor eines Verstellsystems eines Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Die im Folgenden beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die Schaltung, als auch auf die Verwendung als auch auf das Verfahren. Merkmale der Verwendung und des Verfahrens lassen sich insbesondere aus der Funktionalität der Schaltung ableiten.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Schaltung einen Leistungstransistor auf, der mit dem Versorgungsspannungsanschluss verbunden ist. Der Ausgang der Ladungspumpe ist mit einem Steuereingang des Leistungstransistors verbindbar. Vorzugsweise ist zur Verbindung ein Steuermittel, beispielsweise ein Schalttransistor mit dem Ausgang der Ladungspumpe verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Regelschaltung eine analoge Schaltung ist, die zur zeitkontinuierlichen Regelung ausgebildet ist.
Bevorzugt ist die Regelschaltung als Zweipunktregler ausgebildet. Dabei wird zur Zweipunktregelung das Pumpen der Ladungspumpe an einem Punkt eingeschaltet und am anderen Punkt ausgeschaltet. Alternativ bewirkt die Regelschaltung eine Dreipunktregelung. Dabei kann die Ladungspumpe eine Pumpstufe mit reduzierter Pumpleistung und eine andere Pumpstufe mit maximaler Pumpleistung aufweisen.
In einer anderen Weiterbildung weist die Regelschaltung einen Komparator auf. Der Komparator ist vorzugsweise als Fensterkomparator ausgebildet. Der Fensterkomparator weist eine Hystere auf. Der Fensterkomparator wird auch als Fensterdiskriminator oder Schmitt-Trigger bezeichnet.
Vorzugsweise ist der Komparator zum Vergleich der Differenz oder einer von der Differenz abgeleiteten Größe mit einem Referenzwert verschaltet. Zum Ableiten einer Größe von der Differenz ist beispielsweise eine Anzahl von Spannungsteilern und/oder Verstärkern verschaltet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Regelschaltung einen Subtrahierer aufweist, der über Spannungsteiler mit den Eingängen der Regelschaltung verbunden ist.
Bevorzugt weist die Regelschaltung ein Schaltmittel zum Schalten eines Pumptakts auf. Mittels des Schaltmittels kann der Pumptakt am Takteingang der Ladungspumpe ein- und ausgeschaltet werden. Dabei dient der Takteingang als Steuereingang.
Die zuvor beschriebenen Weiterbildungsvarianten sind sowohl einzeln als auch in Kombination besonders vorteilhaft. Dabei können sämtliche Weiterbildungsvarianten untereinander kombiniert werden. Einige mögliche Kombinationen sind in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Figuren erläutert. Diese dort dargestellten Möglichkeiten von Kombinationen der Weiterbildungsvarianten sind jedoch nicht abschließend.
Im Folgenden wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert.
Dabei zeigen
1 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltung,
2 eine schematische Darstellung eines Funktionsprinzips,
3 ein schematisches Blockschaltbild einer Regelschaltung,
4 ein schematisches Blockschaltbild einer Ladungspumpe, und
5 ein schematisches Diagramm mit Steuersignalen.
In 1 ist eine Schaltung als schematisches Blockschaltbild dargestellt. Die Schaltung weist eine Ladungspumpe 100 und eine Regelschaltung 200 auf. Ein Eingang 210 der Regelschaltung 200 ist mit dem Pumpenausgang 106 der Ladungspumpe 100 verbunden. Ein Anschluss 105 der Ladungspumpe 100 ist mit Masse 0 V verbunden. Ebenfalls ein Anschluss 205 der Regelungsschaltung 200 ist mit Masse 0 V verbunden.
Durch die Schaltung wird der Effekt erzielt, dass die Ladungspumpe 100 eine definierte und hinreichend stabile Spannung U_P zur externen Versorgungsspannung U_BAT addiert. Hierzu weist die Regelschaltung 200 einen mit einem Versorgungsspannungsanschluss der Versorgungsspannung U_BAT verbundenen Anschluss 204 auf. Für die resultierende Ausgangsspannung U_LP der Ladungspumpe 100 gilt: ULP = UBAT + UP (1)
Sobald eine Differenz zwischen der Ausgangsspannung U_LP der Ladungspumpe 100 und der Versorgungsspannung U_BAT einen Sollwert überschreitet, wird sie von der Regelschaltung 200 ruhig gestellt, so dass die Ladungspumpe 100 ihren Betrieb aussetzt. Der Sollwert ist dabei von einer Referenzspannung U_ref abhängig. Erst wenn durch eine Ladungsentnahme aus dem Reservoir-Kondensator 190 am Pumpenausgang 106 der Sollwert durch die Differenz (zwischen der Ausgangspannung U_LP und der Versorgungsspannung U_BAT) unterschritten wird setzt die Ladungspumpenaktivität wieder ein. Die Aktivität der Ladungspumpe 100 wird über die Maskierung oder Austastung des Pumpentaktes clk_LP vorgenommen, der an einem Pumptakteingang 101 der Ladungspumpe 100 anlegbar ist. Hierzu weist die Regelschaltung 200 einen Takteingang 203 für ein Taktsignal clk auf. In Abhängigkeit von der Regelung durch die Regelschaltung 200 wird aus dem Taktsignal clk der Pumpentakt clk_LP erzeugt.
Vorteilhafterweise weist die Regelschaltung 200 zudem einen Überwachungsschaltung auf, die die Ausgangsspannung U_LP der Ladungspumpe 100 auf einen Minimalwert hin überwacht. Die Ausgangsspannung U_LP wird als ausreichend angesehen, wenn diese die Versorgungsspannung U_BAT um 6 V übersteigt. Ein Flag für einen Fehler der Ladungspumpe 100 wird ausgegeben, wenn der Minimalwert nicht erreicht werden kann oder wenn die Ausgangsspannung U_LP aufgrund zu hoher. Stromentnahme unter 5 V über der Versorgungsspannung U_BAT absinkt.
In 2 ist die Signalverarbeitung der implementierten Regelung funktional mittels einer Differenz-Skalierungs-Stufe 210 und einer Komparatorstufe 220 dargestellt. Aus der Ausgangsspannung U_LP und der Ladungspumpe 100 und der Versorgungsspannung U_BAT am Anschluss 204 wird mittels eines Subtrahierers 213 die Differenz gebildet. Die Differenz wird mittels eines Blocks 214 skaliert. Der Block 214 weist hierzu beispielsweise eine Anzahl Spannungsteiler und/oder eine Anzahl Treiber auf. Das Ausgangssignal des Blocks 214 wird bewertet. Hierzu wird das Ausgangssignal mit einer Anzahl Schwellen verglichen, die aus einer Referenzspannung U_ref am Eingang 202 abgeleitet werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Umsetzung einer Regelung ist in 3 als Schaltbild schematisch dargestellt. Die Regelschaltung 200 weist wiederum eine Differenz-Skalierungs-Stufe 210 und eine Komparatorstufe 220 und eine Tor-Stufe 230 auf. Die Tor-Stufe 230 ist als Clock-Gating-Zelle ausgebildet. Die Tor-Stufe 230 weist ein Flip-Flop 231 und ein UND-Gatter 232 auf. Am Takteingang 203 liegt das Taktsignal clk an, das durch das Flip-Flop 231 und das UND-Gatter 232 auf den Ausgang 206 schaltbar ist. Durch die Schaltfunktion der Tor-Schaltung 230 kann der Pumptakt clk_LP durch Austasten verändert werden. Insbesondere ist es möglich den Pumptakt clk_LP ein- und auszuschalten.
Mit dem D-Eingang des Flip-Flops 231 ist der Ausgang 222 der Komparator-Stufe 220 unmittelbar verbunden. Die Komparator-Stufe 220 weist einen Fensterkomparator 221 mit einer Hysterese auf, der ein Eingangssignal mit einer an seinem Referenzeingang 202 anliegenden Referenzspannung U_ref vergleicht. Der Eingang des Fensterkomparators 221 ist mit Ausgang der Differenz-Skalierungs-Stufe 210 verbunden.
Die Differenz-Skalierungs-Stufe 210 weist einen Differenzverstärker 211 auf, dessen Eingänge je mit einem Spannungsteiler, gebildet durch die Widerstände R1, R2 und R3, R4, verbunden sind. Der Ausgang des Differenzverstärkers 211 ist mit einem Transistor 212 verbunden und zudem mittels des Widerstands R5 rückgekoppelt, so dass der Differenzverstärker 211 mit den Widerständen R1 bis R5 und dem Transistors 212 als Subtrahierer verschaltet ist. Der Ausgang dieses Subtrahierers ist mit dem Spannungsteiler aus den Widerständen R6 und R7 verbunden, die die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 211 skalieren. Ein weiterer Anschluss des Transistors 212 ist mit dem Anschluss 207 zum Anschluss an eine geregelte Spannung U_DD (beispielsweise 5 V) verbunden.
Die Subtraktion und Skalierung wird mit der zeitkontinuierlichen Analogschaltung 210 bewirkt. Die Funktion dieses Schaltungsteils 210 basiert auf dem Verhältnis der Widerstände R1 bis R7. Die Widerstandswerte sind so gewählt, dass beim Erreichen der gewünschten Ausgangsspannung U_LP der Ladungspumpe 100 die Spannung über dem Widerstand R7 genau der Referenzspannung U_ref entspricht.
Der Vergleich wird mit dem Fensterkomparator 221 realisiert. Dieser weist eine Hysterese auf, so dass das Ausgangssignal des Fensterkomparators 221 beispielsweise um eine halbe Hysteresebreite unterhalb der Referenzspannung U_ref auf Low (Masse) schaltet und so dass das Ausgangssignal des Fensterkomparators 221 beispielsweise um eine halbe Hysteresebreite oberhalb der Referenzspannung U_ref auf High (U_DD) schaltet.
Das Ausgangssignal des Fensterkomparators 221 wird in der nachfolgenden Tor-Stufe 230 zur Maskierung des Taktsignals clk für den Pumpbetrieb genutzt. Gibt der Fensterkomparator ein Low-Signal aus, wird der Takt an die Ladungspumpe 100 als Pumptakt clk_LP weitergereicht. Gibt der Fensterkomparator 221 ein High-Signal aus, wird der Takt clk durch das Flip-Flop 231 und das UND-Gatter 232 ausgeblendet, so dass der Ausgang der Tor-Stufe 206 während der Ausblendung konstant auf einem festen Potential (Low) verbleibt, bis der Fensterkomparator 221 aufgrund der abnehmenden Differenz zwischen Pumpspannung U_LP und Vorsorgungsspannung U_BAT unter einen Sollwert wieder auf High schaltet.
In 4 ist eine Schaltung einer Ladungspumpe 100 mittels eines Schaltbildes schematisch dargestellt. Die Ladungspumpe 100 ist mit einer Versorgungsspannung U_BAT und einem Masseanschluss 0 V verbunden und stellt an ihrem Ausgang 106 eine Ausgangsspannung U_LP bereit. Weiterhin weist die Ladungspumpe 100 einen Pumptakteingang 101 für den Pumptakt clk_LP auf. Das Pumptaktsignal clk_LP ist beispielsweise ein Rechtecksignal, wie dies in 5 in Form eines Diagramms dargestellt ist. Weiterhin weist die Ladungspumpe 100 eine Steuerschaltung 110, vier Transistoren 121, 122, 123, 124, drei Dioden D1, D2, D3 und drei Kondensatoren C1, C2, C3 auf. Mit Ausnahme der drei Kondensatoren C1, C2, C3 sind alle Bauelemente der Ladungspumpe 100 auf einem Halbleiterchip monolithisch integriert, wobei die Kondensatoren C1, C2, C3 mit Anschlüssen des Halbleiterchips verbindbar sind.
Das Prinzip der in 4 dargestellten Ladungspumpe 100 ermöglicht es, bei einer Vernachlässigung der Spannungsabfälle Über den Dioden D1 bis D3, mit einer N-stufigen Anordnung die Eingangsspannung U_BAT (Versorgungs spannung) um den Faktor N + 1 zu vergrößern. Im Ausführungsbeispiel der 4 ist dabei N = 2. Wie aus dem Taktdiagramm der 5 zu erkennen ist, werden die Stufen ohne Überlappung mittels der Signale T1 und T2. angesteuert. Es wird angenommen, dass die Kondensatoren C1 und C2 am Anfang entladen sind und der Kondensator C3 auf nahezu U_BAT geladen ist. Mit dem ersten Puls von T1 wird der Kondensator C1 auf U_BAT geladen. Im folgenden Puls von T2 wird C1 in C2 entladen. Darauf folgend (wieder T1) wird C1 neu geladen und C2 in C3 entladen. Da C3 bereits auf U_BAT aufgeladen war, kann sich C2 nur entladen indem C3 über die Spannung U_BAT geladen wird. Für jeden Lade- und Umladevorgang wird aus U_BAT Ladung entnommen.
Eine Regelschaltung gemäß 3 sorgt nun dafür, dass die Ausgangsspannung U_LP der Ladungspumpe 100 typischer weise U_BAT + 15 V beträgt. Hierfür muss die Ausgangsspannung U_LP überwacht werden. Hierzu ist die in 1 dargestellte Rückführung vom Ausgang 106 der Ladungspumpe 100 zum Eingang 210 der Regelungsschaltung 200 vorgesehen. Sobald die Ausgangsspannung U_LP die Sollspannung U_BAT + 15 V überschreitet, wird die Pumpaktivität der Ladungspumpe 100 unterbrochen. Obwohl die Regelung die Ausgangsspannung der Ladungspumpe 100 auf einen deutlich kleineren Wert als 3·U_BAT begrenzt, gilt eine Erhaltung einer Ladungsbilanz. Daher verbraucht die Ladungspumpe 100 den dreifachen Strom (Q/t gemittelt), wie ausgangsseitig entnommen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausgestaltungsvarianten der 1 bis 5 beschränkt. Beispielsweise ist es möglich einen anderen Ladungspumpentyp zu verwenden. Auch ist es prinzipiell möglich einen Dreipunktregler mit ausgeschaltetem und eingeschaltetem Pumptakt und eine Änderung der Stufenzahl N der Ladungspumpe zu verwenden.
Wenn die Versorgungsspannung U_BAT über einen großen Bereich schwangt, kann die Regelschaltung vorteilhafterweise als Dreipunktregler ausgebildet sein. In Abhängigkeit von der Versorgungsspannung U_BAT ist die Anzahl der aktiven Pumpstufen der Ladungspumpe steuerbar. Hierzu kann die Versorgungsspannung U_BAT beispielsweise mittels eines Analog-Digital-Umsetzers oder eines Schwellwertschalter gemessen und ausgewertet werden. Bei sehr großer Versorgungsspannung U_BAT ist im besten Fall nur eine Stufe der Ladungspumpe aktiv (N = 1), so dass nur der doppelte Laststrom aus der Versorgung (Batterie) entnommen werden muss. Bei sehr kleinen Versorgungsspannungen U_BAT arbeiten hingegen alle Stufen der Ladungspumpe um die benötigte Ausgangsspannung zu erzielen. Jedoch erhöht sich in diesem Fall auch der Versorgungsstrom.
Die Funktionalität der Schaltung gemäß 1 wird bevorzugt für eine Leistungsbrücke, beispielsweise eine Vollbrücke oder eine Halbbrücke in einer Schaltung für ein Kraftfahrzeug verwendet. Dabei kann bei einer Versorgung aus einer Kraftfahrzeugbatterie der Fall auftreten, dass die Batteriespannung signifikant schwankt, insbesondere sich beim Start der Lichtmaschine über die Spannung von 12 V erhöht oder beim Anlassen des Antriebsmotors unter die Spannung von 12 V verringert.
Der Ausgang der Ladungspumpe ist mit einem Steueranschluss eines High-Side-NMOS-Transistors der Brücke verbindbar um den High-Side-NMOS-Transistor in einen niederohmigen Zustand zu schalten. Der High-Side-NMOS-Transistor ist zudem mit der Versorgungsspannung U_BAT verbunden, wobei die Differenz zwischen der Ausgangsspannung der Ladungspumpe und der Versorgungsspannung U_BAT den Schaltzustand des High-Side-NMOS-Transistors definiert. Im niederohmigen Zustand verbindet der High-Side-NMOS-Transistor eine Last, beispielsweise einen Motor, mit der Versorgungsspannung V_BAT.
Durch die Regelung mittels der Differenz zwischen Ausgangsspannung der Spannungspumpe und der Versorgungsspannung wird gegenüber einer ungeregelten Ausgangsspannung der Effekt erzielt, dass der High-Side-NMOS-Transistor der Brücke auch bei kleinen Batteriespannungen (z. B. 9 V) ausreichend aufgesteuert wird um einen geringen Einschaltwiderstand des High-Side-NMOS-Transistors zu erzielen und dass der High-Side-NMOS-Transistor nicht durch eine zu große Steuerspannung (N·U_BAT) bei sehr großen Batteriespannungen (z. B. 16 V) beschädigt wird.

100: Ladungspumpe
101, 104, 105, 106: Anschluss der Ladungspumpe
110: Steuerschaltung
121, 122: PMOS-Transistor
123, 124, 212: NMOS-Transistor
190, C1, C2, C3: Kondensator
200: Regelschaltung
201, 202, 203, 204, 205,: Anschluss der Regelschaltung
206, 207
210: Differenz-Skalierungs-Stufe
211: Differenzverstärker
213: Subtrahierer
214: Buffer, Treiber
220: Komparator-Stufe
221: Komparator, Fensterkomparator
222: Anschluss
230: Tor-Stufe
231: D-Flip-Flop
232: UND-Gatter
D1, D2, D3: Diode
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7: Widerstand
clk: Taktsignal
clk_LP: Pumptaktsignal
T1, T2: Steuersignal
U_LP: Ausgangsspannung der Ladungspumpe
U_BAT: Versorgungsspannung, Batteriespannung
0 V: Masse
U_P: Differenz zwischen Ausgangsspannung der Ladungspumpe und Versorgungsspannung
U_ref: Referenzspannung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19627197 C1 [0002]
- DE 60028030 T2 [0003]

Claims

Schaltung – mit einer Ladungspumpe (100), die mit einem Versorgungsspannungsanschluss zur Erzeugung einer Pumpspannung (U_LP) aus einer Versorgungsspannung (U_BAT) verbunden ist, und – mit einer Regelschaltung (200), – deren Eingänge (201, 204) mit dem Ausgang (106) der Ladungspumpe (100) und mit dem Versorgungsspannungsanschluss verbunden sind zur Erfassung einer Differenz aus der Pumpspannung (U_LP) und der Versorgungsspannung (U_BAT) als Regelgröße, – die ausgebildet ist die Regelgröße mit einer Führungsgröße zu vergleichen, und – deren Ausgang (206) mit einem Steuereingang (101) der Ladungspumpe (100) verbunden ist zum Steuern der Ladungspumpe (100) in Abhängigkeit von dem Vergleich.
Schaltung nach Anspruch 1, – mit einem Leistungstransistor, der mit dem Versorgungsspannungsanschluss verbunden ist, – bei der der Ausgang (106) der Ladungspumpe (100) mit einem Steuereingang des Leistungstransistors verbindbar ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Regelschaltung (200) eine analoge Schaltung ist, die zur zeitkontinuierlichen Regelung ausgebildet ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Regelschaltung (200) als Zweipunktregler ausgebildet ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei der die Regelschaltung (200) einen Komparator (221) – insbesondere einen Fensterkomparator – aufweist, – bei der der Komparator (221) zum Vergleich der Differenz oder einer von der Differenz abgeleiteten Größe mit einem Referenzwert (U_ref) verschaltet ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Regelschaltung (200) einen Subtrahierer (213) aufweist, der über Spannungsteiler (R1, R2, R3, R4) mit den Eingängen (201, 204) verbunden ist.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Regelschaltung (200) ein Schaltmittel (220) zum Schalten eines Pumptakts (clk_LP) am Takteingang (101) als Steuereingang der Ladungspumpe (100) aufweist.
Verfahren zur Regelung bei einer Ladungspumpe (100), – bei dem eine Differenz zwischen einer Pumpspannung (U_LP) am Ausgang (106) der Ladungspumpe (100) und einer Versorgungsspannung (U_BAT) gemessen wird, – bei dem die Differenz oder eine hiervon abgeleitete Größe mit einem Referenzwert (U_ref) verglichen wird, und – bei dem in Abhängigkeit von dem Vergleich ein Steuersignal (clk_LP) zur Steuerung der Ladungspumpe (100) zur Erzeugung der Pumpspannung (U_LP) aus der Versorgungsspannung (U_BAT) geändert, insbesondere aktiviert oder deaktiviert wird.
Verwendung einer Differenzmessung zwischen einer Versorgungsspannung (U_BAT) und einer Pumpspannung (U_LP) zur Regelung der Differenz zwischen der Versorgungsspannung (U_BAT) und der Pumpspannung (U_LP) auf eine Gate-Spannung zum Einschalten eines High-Side-Transistors einer Lastbrücke.