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DE102024107927A1 - Stromversorgungsvorrichtung für diodengepumpte Festkörperlaser - Google Patents

Stromversorgungsvorrichtung für diodengepumpte Festkörperlaser

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Publication number
DE102024107927A1
DE102024107927A1 DE102024107927.4A DE102024107927A DE102024107927A1 DE 102024107927 A1 DE102024107927 A1 DE 102024107927A1 DE 102024107927 A DE102024107927 A DE 102024107927A DE 102024107927 A1 DE102024107927 A1 DE 102024107927A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
converter
converter stage
current
output
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024107927.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Volker Döge
Mattheus Missola Critter
Nikolaus Gocha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Optical Systems GmbH
Original Assignee
Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Optical Systems GmbH filed Critical Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority to DE102024107927.4A priority Critical patent/DE102024107927A1/de
Priority to PCT/EP2025/056749 priority patent/WO2025195873A1/de
Publication of DE102024107927A1 publication Critical patent/DE102024107927A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung (100) für einen Laser (300), insbesondere einen diodengepumpten Festkörperlaser (300), aufweisend:
- eine erste Wandlerstufe (10), welche eingerichtet ist zum Aufnehmen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung (U0) und zum Bereitstellen eines Ladestroms (I1),
- eine zweite Wandlerstufe (20), welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Kondensatorausgangsstroms (I22) in Abhängigkeit von dem Ladestrom (I1), wobei die zweite Wandlerstufe (20) mit der ersten Wandlerstufe (10) verbunden ist,
- eine dritte Wandlerstufe (30), welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Pumpstroms (I3) in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom (I22) und wobei der Pumpstrom (I3) zum Betreiben eines Lasers (300) einstellbar ist, wobei die dritte Wandlerstufe (30) mit der zweiten Wandlerstufe (20) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, ein Laserdistanzmesssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs, ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs sowie einen computerlesbaren Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend einen computerlesbaren Datenträger.
  • Für eine Strom- und/oder Spannungsversorgung („Pumpen“) von Lasern, insbesondere gepulsten Festkörperlasern, werden kurze und/oder hohe Stromimpulse benötigt. Diese können durch eine Stromversorgungsvorrichtung, welche mit dem Laser verbindbar (insbesondere verbunden) ist, bereitgestellt werden. Die Stromversorgungsvorrichtung kann einen Kondensator bzw. Kondensatoren aufweisen, welche einen Pumpstrom an den Laser bereitstellen. Die Kondensatoren wiederum können über eine Energiequelle (z. B. eine Batterie) geladen werden.
  • Der Stand der Technik weist dabei jedoch Nachteile auf. So kann der Bauraum bekannter Stromversorgungsvorrichtungen unnötig groß sein und/oder anwendungsspezifisch (stark) variieren. Der Verschleiß kann, insbesondere durch hohe Stromspitzen, unverhältnismäßig hoch sein, was insbesondere die Energiequelle schädigen kann. Es kann vorgesehen sein, dass (zwangsläufig) die Energiequelle sehr genau auf die Stromversorgungsvorrichtungen eingestellt wird. Es kann demnach nur eine sehr bestimmte Energiequelle, insbesondere für eine bestimmte Stromversorgungsvorrichtung, verwendet werden. Die Stromversorgungsvorrichtungen können bei Verwendung anderer und/oder variierender Spannung der Energiequelle (zumindest teilweise) nicht funktionieren und/oder Schaden nehmen. Stromspitzen und/oder Ladegeschwindigkeit (z. B. von Kondensatoren) kann nicht (ausreichend) eingestellt werden. Bei Defekten und/oder überhöhten (bzw. variierenden) angelegten Eingangsspannungen kann keine ausreichende Sicherung und/oder Strombegrenzung bereitgestellt werden, beispielsweise kann ein mit der Stromversorgungsvorrichtung verbundener Laser dann zu viel Strom ziehen, was insbesondere den Laser selbst und/oder die Energiequelle schädigen kann. Zudem kann es sein, dass die Laserklasse sich (ungünstig) verändert und/oder die Sicherheit nicht mehr gewährleistet ist. Zudem kann die Effizienz und/oder der Wirkungsgrad gering sein. Bestimmte Lösungen können eine hohe Komplexität und/oder Anzahl an Bauteilen z. B. Kondensatoren erfordern.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einen der voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Stromversorgungsvorrichtung bereitzustellen. Am Eingang (z. B. der ersten Wandlerstufe) sollen keine (zu) hohen Strom-, Spannungs- und/oder Leistungsaufnahmen (z. B. Stromspitzen) resultieren. Der Verschleiß, insbesondere von Bauteilen und/oder der Energiequelle, soll verringert werden. Die Kapazität bzw. Leistungsfähigkeit einer Energiequelle, z. B. einer Batterie, welche eine Spannung für den Laser bereitstellt, soll optimal/effizient ausgenutzt werden. Die Energiequelle soll besser geschützt werden. Für das Betreiben eines Lasers kann eine Variation von Energiequellen ermöglicht werden. Zudem kann es vorgesehen sein, die Geschwindigkeit eines Ladens bzw. Ladevorgangs und/oder die (Höhe von) Stromspitzen einstellbar zu gestalten (z. B. geringere Stromspitzen und/oder schnelleres Laden). Gleichzeitig kann es vorgesehen sein, für das Laden von Kondensatoren eine möglichst hohe und/oder konstante Spannung bereitzustellen. Der Bauraum soll vorzugsweise, insbesondere bei handgehaltenen und/oder batteriebetriebenen Systemen, minimiert werden, um vorzugsweise Bauraumbegrenzungen und/oder Vorgaben umsetzen zu können. Zudem kann es vorgesehen sein, so wenig Angriffsfläche wie möglich (z. B. von vorne) zu bieten. Weiterhin kann es eine Aufgabe sein, das Gewicht zu reduzieren. Es kann auch eine Aufgabe sein, eine breitbandige und/oder (zeitlich) variable Versorgungsspannung verwenden zu können, um vorzugsweise eine möglichst flexibel einsetzbare Stromversorgungsvorrichtung bereitzustellen, um beispielsweise einen Tausch der Energiequelle und/oder (Spannungs-) Schwankungen der Energiequelle zu ermöglichen (bzw. zu tolerieren). Eine verbesserte (Ab-) Sicherung der Stromversorgungsvorrichtung kann bereitgestellt werden, wodurch insbesondere der Laser im Falle eines defekten Bauteils nicht unkontrolliert Pumpstrom ziehen kann und/oder die Sicherheit (insgesamt, insbesondere für den Benutzer) erhöht wird. Es kann auch eine Aufgabe sein, eine weniger komplexe Stromversorgungsvorrichtung und/oder die Verwendung von einfachen bzw. kostengünstigen Bauteilen zu ermöglichen.
  • Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Stromversorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, ein Laserdistanzmesssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs, ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs sowie einen computerlesbaren Datenträger mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs betreffend einen computerlesbaren Datenträger. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Stromversorgungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Laserdistanzmesssystem und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Insbesondere gelten Vorteile, die im Rahmen des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Aspekts beschrieben werden, auch jeweils für den ersten, zweiten, dritten, und/oder vierten Aspekt.
  • Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch eine Stromversorgungsvorrichtung für einen (mit dieser verbundenen) Laser, insbesondere einen diodengepumpten Festkörperlaser, aufweisend:
    • - eine erste Wandlerstufe, welche eingerichtet ist zum Aufnehmen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung und zum Bereitstellen eines Ladestroms, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Spannung,
    • - eine zweite Wandlerstufe, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Kondensatorausgangsstroms in Abhängigkeit von dem Ladestrom, wobei die zweite Wandlerstufe mit der ersten Wandlerstufe verbunden ist,
    • - eine dritte Wandlerstufe, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines, insbesondere an einen Laser ausgegebenen, Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom und wobei der Pumpstrom zum Betreiben eines Lasers einstellbar ist, wobei die dritte Wandlerstufe mit der zweiten Wandlerstufe verbunden ist.
  • Die Stromversorgungsvorrichtung kann bevorzugt dazu eingerichtet sein, einen optimierten Pumpstrom an einen Laser bereitzustellen, um insbesondere die (z. B. oben genannten) erfindungsgemäßen Vorteile zu realisieren. Dabei kann die Stromversorgungsvorrichtung mit einem Laser und/oder einer Energiequelle (elektrisch und/oder datenkommunizierend) verbunden sein. Im Rahmen der Erfindung kann dabei „verbunden“ eine elektrische Verbindung umfassen und/oder eine Datenverbindung (für einen Datenaustausch, bevorzugt beidseitig, insbesondere also zum Senden und Empfangen von Signalen bzw. Daten). Eine Verbindung kann dabei beispielsweise ein Kabel und/oder einen Stecker (in Kombination mit einer Buchse) umfassen und/oder über diese hergestellt werden. Die Stromversorgungsvorrichtung kann vorzugsweise dazu eingerichtet sein, eine (elektrische) Leistung, insbesondere einen Strom und/oder eine Spannung der Energiequelle, an den Laser bereitzustellen, wobei insbesondere eine Umwandlung erfolgt. Demnach kann beispielsweise die Stromversorgungsvorrichtung zwischen einer Energiequelle und einem Laser geschaltet sein und/oder mit diesen jeweils verbunden sein (z. B. als zwischengeschaltetes Verbindungsteil). Der Laser kann dabei als (elektrische) Last angeschlossen sein.
  • Dabei kann eine erste, zweite und/oder dritte Wandlerstufe (jeweils) eine Wandlervorrichtung und/oder einen (elektrischen) Wandler aufweisen. Eine Spannung kann dabei eine Versorgungsspannung aufweisen, welche vorzugsweise durch eine Energiequelle, die insbesondere mit der Stromversorgungsvorrichtung verbunden ist, bereitgestellt wird. Die Energiequelle kann dabei eine (Versorgungs-) Spannung und/oder einen Strom, z. B. eine Gleichspannung und/oder einen Gleichstrom und/oder eine Wechselspannung und/oder einen Wechselstrom, an die Stromversorgungsvorrichtung bereitstellen. Dabei kann die Spannung vorzugsweise an einem (dafür eingerichteten) Eingang der ersten Wandlerstufe angelegt sein bzw. werden. Dadurch kann ein Aufnehmen der Spannung durch die erste Wandlerstufe erfolgen bzw. ein Anlegen der Spannung an dem Eingang der ersten Wandlerstufe erfolgen.
  • Die erste Wandlerstufe kann dabei dazu eingerichtet sein, einen Ladestrom in Abhängigkeit von der (angelegten Versorgungs-) Spannung bereitzustellen, insbesondere an eine zweite Wandlerstufe. Dies kann beispielsweise durch ein (elektrisches) Wandeln der Spannung in einen Ladestrom durch die erste Wandlerstufe erfolgen. Die erste Wandlerstufe, insbesondere ein Eingang der ersten Wandlerstufe, kann dabei mit einer Energiequelle verbunden sein. Die Energiequelle kann eine (Versorgungs-) Spannung an die erste Wandlerstufe bereitstellen.
  • Die zweite Wandlerstufe ist für ein Erzeugen von einem Kondensatorausgangsstrom in Abhängigkeit von dem (an sie bereitgestellten) Ladestrom eingerichtet. Hierfür ist die zweite Wandlerstufe (elektrisch) mit der ersten Wandlerstufe verbunden. Das Erzeugen kann dabei ein (elektrisches) Wandeln des Ladestroms in einen Kondensatorausgangsstrom umfassen. Dabei kann die zweite Wandlerstufe (zumindest) einen Kondensator, insbesondere eine (ganze) Kondensatorbank, aufweisen, welche vorzugsweise dafür eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Ladestrom geladen zu werden und/oder (anschließend) einen Kondensatorausgangsstrom zu erzeugen, welcher vorzugsweise von dem Kondensator abfließt.
  • Die dritte Wandlerstufe ist dafür eingerichtet zum Erzeugen eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom. Dabei kann der Pumpstrom durch ein (elektrisches) Wandeln des Kondensatorausgangsstroms durch die (dafür eingerichtete) dritte Wandlerstufe erzeugt werden. Der Pumpstrom kann zum Betreiben eines Lasers eingerichtet sein, der vorzugsweise mit der Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere der dritten Wandlerstufe, verbindbar (insbesondere verbunden) ist. Dabei kann das Betreiben eines Lasers ein Emittieren von, insbesondere gepulster, Laserstrahlung umfassen. Ein Betreiben kann alternativ oder zusätzlich (auch) ein Steuern und/oder Regeln des Lasers umfassen, z. B. durch eine Steuereinheit (siehe unten). Der Pumpstrom kann dabei gepulst ausgestaltet sein, insbesondere also (wiederholt) Strompulse an den Laser bereitstellen. Die dritte Wandlerstufe ist dabei mit der zweiten Wandlerstufe (elektrisch) verbunden. Der Pumpstrom kann durch die dritte Wandlerstufe und/oder die Steuereinheit einstellbar sein und/oder eingestellt werden. Hierfür kann die dritte Wandlerstufe von der Steuereinheit angesteuert werden.
  • Im Rahmen der Erfindung kann es von Vorteil sein, dass die Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere die erste Wandlerstufe, einen (elektrischen) Eingang aufweist, welcher mit einer Energiequelle zum Bereitstellen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung an die Stromversorgungsvorrichtung, verbindbar (insbesondere verbunden) ist, wobei insbesondere der Eingang dazu eingerichtet ist die Spannung, insbesondere unterschiedliche Spannungen, über einen breiten und/oder (zeitlich) variablen Spannungsbereich aufzunehmen, wobei vorzugsweise der Spannungsbereich 5V bis 17 V umfasst, insbesondere vor und/oder während eines Betreibens.
  • Dabei kann der Eingang dazu eingerichtet sein für ein Anlegen der Spannung an dem Eingang. Dadurch kann die erste Wandlerstufe, insbesondere der Eingang der ersten Wandlerstufe, die Spannung aufnehmen, und insbesondere weiterverarbeiten bzw. wandeln.
  • Dabei kann der Spannungsbereich zwischen 0,01 bis 10000 V, insbesondere zwischen 1 bis 100 V, beispielsweise zwischen 2 bis 50 V, bevorzugt zwischen 3 bis 19 V, besonders bevorzugt zwischen 5 bis 17 V, vorteilhafterweise zwischen 7 bis 15 V, beispielsweise zwischen 9 bis 13 V aufweisen. Dadurch kann die Stromversorgungsvorrichtung über einen großen Spannungsbereich funktionieren. Vorteilhafterweise ist diese demnach flexibel, insbesondere bezüglich einer Energiequelle, einsetzbar. Einerseits kann diese eingerichtet sein für ein Betreiben mit schwankenden und/oder instabilen Spannungen bzw. Energiequellen. Alternativ oder zusätzlich kann diese für ein Betreiben mit unterschiedlichen Energiequellen, insbesondere mit jeweils fester Spannung, eingerichtet sein, wobei die Spannung einen vergleichsweise großen Spannungsbereich aufweisen kann. Dies kann ein breites Anwendungsgebiet ermöglichen. Dadurch können Kosten, insbesondere für Entwicklung, eingespart werden. Dadurch können auch Ausfälle und/oder Ausfallzeiten minimiert werden. Die Sicherheit kann erhöht werden, insbesondere, da eine andere Energiequelle mit anderer Spannung (wahrscheinlicher) angeschlossen werden kann, wobei vorzugsweise keine Fehlfunktion und/oder Defekte resultieren.
  • Die Spannung und/oder der Spannungsbereich kann dabei (vor dem Betrieb) festgelegt werden, beispielsweise indem eine Energiequelle mit einer festen bzw. konstanten (gleichbleibenden) Spannung mit der Stromversorgungsvorrichtung verbunden wird. Dabei kann die Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere der Eingang der ersten Wandlerstufe, dazu eingerichtet sein, das Anlegen bzw. Aufnehmen von Spannungen über einen großen Spannungsbereich (breitbandige Spannung) zu ermöglichen, und vorteilhafterweise dennoch ein robustes und/oder gleichartiges Betreiben der Stromversorgungsvorrichtung und/oder des Lasers zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere der Eingang der ersten Wandlerstufe, dazu eingerichtet sein, das Anlegen bzw. Aufnehmen von Spannungen über einen großen Spannungsbereich (breitbandige Spannung) zu ermöglichen, welche sich während des Betreibens der Stromversorgungsvorrichtung und/oder des Lasers (zeitlich) ändert, und vorteilhafterweise dennoch ein robustes und/oder gleichartiges Betreiben der Stromversorgungsvorrichtung und/oder des Lasers zu ermöglichen. Dabei kann sich die Spannung ändern, beispielsweise aufgrund eines Tausches der Energiequelle, Defekt der Energiequelle und/oder der Stromversorgungsvorrichtung, Schwankungen der Energiequelle und/oder einem Steuern und/oder Regeln der Spannung, z. B. durch die Energiequelle und/oder eine Steuereinheit.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die erste Wandlerstufe einen Abwärtswandler, insbesondere einen Weitbereichs-Abwärtswandler (und/oder BUCK-Converter), aufweist, wobei ein Eingang der ersten Wandlerstufe, insbesondere des Abwärtswandlers, mit einer Energiequelle verbindbar (insbesondere verbunden) ist und/oder ein Ausgang der ersten Wandlerstufe, insbesondere des Abwärtswandlers, mit einem Eingang der zweiten Wandlerstufe verbunden ist.
  • Der Abwärtswandler kann dabei einen (ersten und/oder zweiten) Transistor, eine Induktivität, eine Diode und/oder einen Kondensator (jeweils des Abwärtswandlers) aufweisen. Dadurch kann eine einfache und/oder kostengünstige Fertigung erzielt werden. Zudem kann eine kompakte Bauform realisiert werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Abwärtswandler als eine fertige und/oder integrierte Schaltung ausgestaltet ist. Demnach kann die Stromversorgungsvorrichtung modular und/oder einfach ausgestaltet sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Abwärtswandler einen ersten Transistor aufweist, welcher die (Versorgungs-) Spannung aufnimmt und/oder mit dem Eingang der ersten Wandlerstufe verbunden ist. Der erste Transistor kann mit einem zweiten Transistor verbunden sein, welcher wiederum mit einem Erdpotential verbunden sein kann. Zwischen den Transistoren kann eine Verbindung zu einer (ersten) Induktivität des Abwärtswandlers verbunden bzw. angeschlossen sein, welche mit dem Ausgang der ersten Wandlerstufe und/oder einem Kondensator der ersten Wandlerstufe verbunden sein kann, wobei der Kondensator bevorzugt mit dem Erdpotential verbunden sein kann. Der erste und/oder zweite Transistor kann von dem ersten Pulsweitenmodulator angesteuert werden, z. B. über eine jeweilige (Daten-) Verbindung. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der erste Transistor für ein Laden bzw. einen Ladevorgang, insbesondere der Induktivität eingerichtet ist bzw. angesteuert wird, beispielsweise indem dieser leitend geschaltet wird. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der zweite Transistor für ein Entladen, insbesondere der Induktivität eingerichtet ist bzw. angesteuert wird, beispielsweise indem dieser leitend geschaltet wird.
  • Dabei kann der Abwärtswandler dazu eingerichtet sein, die (am Eingang angelegte) Spannung zu wandeln, insbesondere von einer höheren Spannung in eine kleinere Spannung. Durch den Abwärtswandler, insbesondere den Weitbereichs-Abwärtswandler, kann eine Verwendung eines großen (siehe oben) Spannungsbereichs (erst) ermöglicht werden. Dabei kann der Abwärtswandler eingerichtet sein für einen Spannungsbereich zwischen 0,01 bis 10000 V, insbesondere zwischen 1 bis 100 V, beispielsweise zwischen 2 bis 50 V, bevorzugt zwischen 3 bis 19 V, besonders bevorzugt zwischen 5 bis 17 V, vorteilhafterweise zwischen 7 bis 15 V, beispielsweise zwischen 9 bis 13 V. Der Abwärtswandler kann alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, insbesondere indem dieser (z. B. von einem ersten Pulsweitenmodulator) angesteuert wird, eine Höhe (z. B. Betrag) des Ladestroms einzustellen und/oder Stromspitzen in dem Ladestrom zu reduzieren. Der Abwärtswandler kann alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, insbesondere indem dieser (z. B. von einem ersten Pulsweitenmodulator) angesteuert wird, eine Geschwindigkeit des Ladens, insbesondere über die Höhe (z. B. Betrag) des Ladestroms, einzustellen.
  • Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die zweite Wandlerstufe einen Aufwärtswandler aufweist, wobei ein Eingang der zweiten Wandlerstufe, insbesondere des Aufwärtswandlers, mit einem Ausgang der ersten Wandlerstufe, insbesondere eines Abwärtswandlers, verbunden ist und/oder der Aufwärtswandler mit einem Kondensator (insbesondere ausgestaltet als Kondensatorbank) der zweiten Wandlerstufe verbunden ist, wobei vorzugsweise der Aufwärtswandler dazu eingerichtet ist, den Kondensator durch einen zumindest (zeitlich) abschnittsweise konstanten Kondensatorladestrom in Abhängigkeit von dem Ladestrom zu laden, wodurch insbesondere der Kondensator (anschließend) den Kondensatorausgangsstrom bereitstellen kann.
  • Der zweite Aufwärtswandler kann einen Boost-Converter aufweisen. Dabei kann der zweite Aufwärtswandler dazu eingerichtet sein, die Spannung (bzw. den Strom) hochzuwandeln und/oder eine höhere Spannung in Abhängigkeit von dem Ladestrom bzw. der Ladespannung bereitzustellen (siehe auch unten). Mit anderen Worten kann die (Versorgungs-) Spannung erst durch die erste Wandlerstufe heruntergeregelt werden und anschließend durch die zweite Wandlerstufe hochgeregelt werden. Durch höhere Spannungen kann das Laden des Kondensators effizienter und/oder schneller sein.
  • Im Rahmen der Erfindung kann Strom und/oder Spannung, insbesondere Ladestrom und/oder Ladespannung, austauschbar verwendet werden. Insbesondere kann eine (Versorgungs-) Spannung, welche an die erste Wandlerstufe bereitgestellt wird, einen (Versorgungs-) Strom aufweisen und/oder durch diesen bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Beispielsweise kann ein Ladestrom, welcher durch die erste Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Ladespannung aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Weiterhin kann ein Kondensatorladestrom, welcher durch die zweite Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Kondensatorladespannung aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Weiterhin kann ein Kondensatorausgangsstrom, welcher durch die zweite Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Kondensatorausgangsspannung aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Zudem kann ein Pumpstrom, welcher durch die dritte Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Pumpspannung aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt).
  • Der Kondensator kann dabei durch einen Kondensatorladestrom geladen werden. Dieser kann in Abhängigkeit von dem Ladestrom ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Kondensatorladestrom identisch oder proportional zu dem Ladestrom ausgestaltet sein. Dabei kann die erste Wandlerstufe, insbesondere der Abwärtswandler, den Ladestrom ausgeben.
  • Es ist ferner denkbar, dass die dritte Wandlerstufe einen Multiphasen-Abwärtswandler aufweist, welcher insbesondere dazu eingerichtet ist, den Pumpstrom einzustellen.
  • Dabei kann die dritte Wandlerstufe, insbesondere der Multiphasen-Abwärtswandler, vorzugsweise von einem dritten Pulsweitenmodulator angesteuert werden, woraufhin vorzugsweise der Pumpstrom (durch den Multiphasen-Abwärtswandler) eingestellt werden kann. Es kann im einfachsten Fall vorgesehen sein, dass der Multiphasen-Abwärtswandler (der dritten Wandlerstufe) identisch und/oder baugleich zu dem Abwärtswandler (der ersten Wandlerstufe) ausgebildet ist. Die dritte Wandlerstufe kann dabei einen, insbesondere dritten, Kondensator aufweisen. Der (dritte) Kondensator kann dazu eingerichtet sein, den Pumpstrom zu speichern und/oder bereitzustellen. Der (dritte) Kondensator kann durch den bzw. die Transistoren geladen werden. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Glätten des Pumpstroms erzielt werden. Mit anderen Worten kann der Multiphasen-Abwärtswandler zumindest einen Transistor, vorzugsweise einen vierten und/oder fünften Transistor, aufweisen, welche insbesondere miteinander verschaltet sind, beispielsweise als Halbbrücke, und insbesondere der fünfte Transistor mit einem Erdpotential verbunden ist. Zwischen dem vierten und fünften Transistor kann eine Induktivität (der dritten Wandlerstufe) verbunden sein, über welche insbesondere ein Pumpstrom ausgegeben werden kann (z. B. indem diese mit dem Ausgang der dritten Wandlerstufe verbunden ist). Der Abwärtswandler der ersten Wandlerstufe kann identisch ausgebildet sein, wobei vorzugsweise ein Ladestrom ausgegeben wird, und/oder die Induktivität zudem mit einem Kondensator (der ersten Wandlerstufe) mit dem Erdpotential verbunden ist. Dabei kann der Multiphasen-Abwärtswandler vorzugsweise mehrere (Strom- bzw. Spannungs-) Phasen aufweisen (insbesondere „Multi-Phasen“), welche insbesondere parallel verschaltet sind. Dadurch kann der Kondensator bzw. die Kondensatorbank, insbesondere unterschiedliche parallel geschaltete Kondensatoren des Kondensators bzw. der Kondensatorbank, kontrolliert(er) und/oder effizient(er) entladen werden. Dadurch kann ein optimierter Kondensatorausgangsstrom von dem Kondensator abgegriffen werden, welcher vorteilhafterweise konstant(er), höher und/oder kontrollierter fließend ausgestaltet sein kann. Dabei kann der Pumpstrom insbesondere durch die Messvorrichtung gemessen werden. Die Messvorrichtung kann das Messsignal an den dritten Pulsweitenmodulator und/oder die Steuereinheit übermitteln, beispielsweise über eine jeweilige Datenverbindung, wodurch vorzugsweise diese ein Ansteuern in Abhängigkeit von dem Messsignal durchführen kann bzw. können. Dabei kann beispielsweise ein Sollwert für den Pumpstrom mit einem Istwert des Pumpstroms (wofür das Messsignal spezifisch sein kann), verglichen werden. In Abhängigkeit von dem Vergleichen kann ein Ansteuern durchgeführt werden. Beispielsweise können der oder die Transistoren, insbesondere der vierte und/oder fünfte Transistor, über den dritten Pulsweitenmodulator schneller oder langsamer geschaltet werden, um vorteilhafterweise den Pumpstrom zu regulieren. So können Pumpströme von beispielsweise 100 A (vergleichsweise) sehr stabil gehalten werden und/oder ein mit der dritten Wandlerstufe verbundener Laser, insbesondere eine Halbleiterlaserdiode des Lasers, welche vorzugsweise zum Pumpen des Lasers dienen kann, kontrolliert betrieben werden.
  • Auch ist es denkbar, dass die erste Wandlerstufe einen ersten Pulsweitenmodulator aufweist, der insbesondere mit einem (bzw. dem) Abwärtswandler (elektrisch und/oder datenkommunizierend) verbunden ist, um den Abwärtswandler anzusteuern, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, durch ein Ansteuern des Abwärtswandlers die Höhe des Ladestroms einzustellen und/oder Stromspitzen in dem Ladestrom zu reduzieren.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der erste, zweite, und/oder dritte Pulsweitenmodulator identisch und/oder baugleich ausgestaltet ist/sind. Der erste, zweite, und/oder dritte Pulsweitenmodulator ist/sind vorzugsweise für eine (erste, zweite, und/oder dritte) Pulsweitenmodulation eingerichtet. Dadurch kann jeweils ein Modulieren erfolgen, insbesondere des angesteuerten Bauteils. Dabei kann ein von dem Bauteil verarbeiteter, aufgenommener und/oder ausgegebener Strom und/oder eine Spannung moduliert werden. Dadurch kann ein (jeweiliger, z. B. nachgeschalteter) Schalter, insbesondere ein Transistor, (z. B. wiederholt und/oder in Abhängigkeit von dem Modulieren) geschaltet werden. Vorzugsweise kann der erste Pulsweitenmodulator mit dem Abwärtswandler, insbesondere einem (oder zwei) Transistor(en) des Abwärtswandlers, verbunden sein. Dadurch kann der Transistor (jeweils) von dem Pulsweitenmodulator angesteuert und/oder geschaltet werden. Der Abwärtswandler kann demnach die (Versorgungs-) Spannung bzw. einen Versorgungsstrom, in einen Ladestrom wandeln. Durch den ersten Pulsweitenmodulator bzw. eine (erste) Pulsweitenmodulation kann (insbesondere durch Ansteuern des Abwärtswandlers) eingestellt werden, wie lange und/oder in welcher Taktgeschwindigkeit (z. B. Frequenz und/oder Tastgrad bzw. Duty-cycle) der Ladestrom fließt, insbesondere kann dabei der Abwärtswandler der ersten Wandlerstufe und/oder der (erste) Transistor leitend geschaltet werden, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Ansteuern und/oder Modulieren durch den zweiten Pulsweitenmodulator. Es kann vorgesehen sein, dass anfangs der Kondensator (der zweiten Wandlerstufe) entladen ist, insbesondere wenn (bisher) kein Betreiben erfolgt ist. Wenn der (erste und/oder dritte) Transistor (leitend) geschaltet wird, kann vorzugsweise ein Ladestrom und/oder Kondensatorladestrom fließen, wodurch der Kondensator geladen werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass ein schnelles Ansteuern (insbesondere mit hoher Taktgeschwindigkeit, insbesondere Frequenz und/oder Tastgrad) durchgeführt wird. Dies kann zu einer (vergleichsweise) hohen Stromspitze führen, welche den Verschleiß, insbesondere der Energiequelle, erhöhen kann. Die erste Wandlerstufe kann es ermöglichen, insbesondere durch ein Ansteuern des Abwärtswandlers durch den ersten Pulsweitenmodulator, die Stromspitze zu reduzieren und/oder einzustellen (z. B. auf einen Stromspitzengrenzwert). Dies kann beispielsweise durch ein langsames Ansteuern (z. B. niedrige Taktgeschwindigkeit, insbesondere niedrige Frequenz und/oder Tastrate) erzielt werden. Dadurch kann die Stromspitze reduziert werden. Somit kann der Verschleiß reduziert werden. Es kann vorgesehen sein, insbesondere falls eine Energiequelle verwendet wird, welche eine (bestimmte) Stromspitze aushält, den Abwärtswandler durch den ersten Pulsweitenmodulator (vergleichsweise) schnell anzusteuern, wodurch vorteilhafterweise ein Laden des Kondensators beschleunigt werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Wandlerstufe, insbesondere der und/oder am Eingang, einen Spannungsmessungssensor (für U0) aufweist, eingerichtet zum Messen einer (am Eingang angelegten) Spannung, welche vorzugsweise über eine Datenverbindung an eine Steuereinheit und/oder den ersten Pulsweitenmodulator übermittelt wird. Die (gemessene) Spannung kann verwendet werden, um in Abhängigkeit davon ein Ansteuern der ersten Wandlerstufe zu ermöglichen. Dadurch kann ein besonders genaues Einstellen der Stromspitze ermöglicht werden. Demnach kann die Stromspitze auf einen bestimmten Sollwert (z. B. 500 mA bis 1,5 A) eingestellt werden, beispielsweise kann diese dadurch einen Sollwert nicht überschreiten. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, bei einer hohen (Versorgungs-) Spannung, z. B. von 17 V, den Abwärtswandler über den ersten Pulsweitenmodulator langsam(er) anzusteuern, wodurch vorzugsweise die Spannung (vergleichsweise) stärker heruntergeregelt werden kann, als beispielsweise bei einer geringeren (Versorgungs-) Spannung, z. B. von 5V, um beispielsweise eine bzw. die gleiche Stromspitze einzustellen. Der erste Pulsweitenmodulator kann mit einer Steuereinheit verbunden sein, um von dieser (zentral) angesteuert zu werden, z. B. über eine entsprechende Datenverbindung.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es optional möglich, dass die zweite Wandlerstufe einen zweiten Pulsweitenmodulator aufweist, der insbesondere mit einem Aufwärtswandler verbunden ist, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den Aufwärtswandler anzusteuern, wodurch vorteilhafterweise (durch den Aufwärtswandler) ein zumindest abschnittsweise konstanter Kondensatorladestrom und/oder eine Ladegeschwindigkeit des Kondensatorladestroms eingestellt werden kann.
  • Dabei kann der zweite Pulsweitenmodulator den Aufwärtswandler ansteuern, um einen konstanten Ladestrom, insbesondere Kondensatorladestrom, einzustellen und/oder die Ladegeschwindigkeit, insbesondere des Kondensatorladestroms bzw. des Kondensators, einzustellen. Ein höherer (konstanter) Ladestrom kann dabei zu einer höheren Ladegeschwindigkeit führen. Dies kann allerdings zu Stromspitzen führen. Demnach kann besonders vorteilhafterweise durch das Ansteuern der ersten und/oder zweiten Wandlerstufe ein Kompromiss und/oder eine Balance zwischen hoher Ladegeschwindigkeit und (variabel einstellbaren und/oder niedrigeren) Stromspitzen ermöglicht werden. Der zweite Pulsweitenmodulator kann mit dem Aufwärtswandler, insbesondere mit einem (dritten) Transistor des Aufwärtswandlers, verbunden sein, wodurch dieser vorteilhafterweise angesteuert und/oder geschaltet werden kann. Dadurch kann der Ladestrom zumindest teilweise in einen Kondensatorladestrom gewandelt werden. Hierzu kann dieser teilweise gegen Erde bzw. Erdpotential abgeleitet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Ladestrom, insbesondere über eine Diode des Aufwärtswandlers, an den Kondensator (zumindest teilweise) weitergeleitet wird, um diesen vorteilhafterweise zu laden. Der Aufwärtswandler kann zudem eine Induktivität, vorzugsweise am Eingang, aufweisen, welche insbesondere mit dem Transistor des Aufwärtswandlers, einem Kondensator und/oder der Diode des Aufwärtswandlers verbunden ist. Der Aufwärtswandler kann als integrierte Schaltung ausgestaltet sein, was insbesondere eine kostengünstige Fertigung ermöglichen kann. Durch den zweiten Pulsweitenmodulator bzw. eine (zweite) Pulsweitenmodulation kann (insbesondere durch Ansteuern des Aufwärtswandlers) eingestellt werden, wie lange und/oder in welcher Taktgeschwindigkeit (z. B. Frequenz und/oder Tastgrad bzw. Duty-cycle) der Kondensatorladestrom fließt, insbesondere kann dabei der Aufwärtswandler der zweiten Wandlerstufe und/oder der (dritte) Transistor der zweiten Wandlerstufe leitend geschaltet werden, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Ansteuern und/oder Modulieren durch den zweiten Pulsweitenmodulator. Der zweite Pulsweitenmodulator kann dazu eingerichtet sein, den Aufwärtswandler, insbesondere den Transistor des Aufwärtswandlers, schneller anzusteuern und/oder länger geöffnet (leitend) zu lassen, wodurch vorteilhafterweise ein höherer (konstanter) Kondensatorladestrom erreicht werden kann (und umgekehrt). Es kann vorgesehen sein, dass der Kondensatorladestrom gemessen wird, beispielsweise durch einen Strommessungssensor (für den Kondensatorladestrom), welcher insbesondere zwischen Aufwärtswandler und Kondensator angeordnet sein kann. Das Messsignal kann dann an eine Steuereinheit, z. B. über eine Datenverbindung, übermittelt werden, um den Kondensatorladestrom zu überwachen und/oder ein Ansteuern (in Abhängigkeit von dem Messsignal) zu ermöglichen. Der zweite Pulsweitenmodulator kann mit einer Steuereinheit verbunden sein, um von dieser (zentral) angesteuert zu werden, z. B. über eine entsprechende Datenverbindung.
  • Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die dritte Wandlerstufe einen dritten Pulsweitenmodulator aufweist, der insbesondere mit einem Multiphasen-Abwärtswandler verbunden ist und/oder in diesem integriert ausgeführt ist, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den Multiphasen-Abwärtswandler anzusteuern (und/oder zu modulieren), wodurch der Multiphasen-Abwärtswandler den Pumpstrom einstellt.
  • Durch den dritten Pulsweitenmodulator bzw. eine (dritte) Pulsweitenmodulation kann (insbesondere durch Ansteuern des Multiphasen-Abwärtswandlers) eingestellt werden, wie lange und/oder in welcher Taktgeschwindigkeit (z. B. Frequenz und/oder Tastgrad bzw. Duty-cycle) der Pumpstrom fließt, insbesondere kann dabei der Multiphasen-Abwärtswandler der dritten Wandlerstufe und/oder der (vierte, fünfte, sechste und/oder siebte) Transistor leitend geschaltet werden, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Ansteuern und/oder Modulieren durch den dritten Pulsweitenmodulator. Der dritte Pulsweitenmodulator kann mit einer Steuereinheit verbunden sein, um von dieser (zentral) angesteuert zu werden, z. B. über eine entsprechende Datenverbindung.
  • In Bezug auf die vorliegende Erfindung ist es vorstellbar, dass die dritte Wandlerstufe einen Eingang aufweist, welcher mit einem Ausgang der zweiten Wandlerstufe verbunden ist, wobei der Eingang (der dritten Wandlerstufe) mit zumindest einem Eingang von zumindest einem Schalter verbunden ist, wobei insbesondere der zumindest eine Schalter
    • - dazu eingerichtet ist, insbesondere durch Ansteuern durch einen Multiphasen-Abwärtswandler, einen Pumpstrom in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom zum Betreiben eines Lasers auszugeben, und/oder
    • - zumindest einen Ausgang aufweist, welcher mit einem Ausgang der dritten Wandlerstufe verbunden ist, und/oder
    • - zumindest einen Ausgang aufweist, welcher mit einem Eingang einer Messvorrichtung verbunden ist, welche insbesondere zum Messen des Pumpstroms eingerichtet ist, um vorzugsweise ein Messsignal bereitzustellen, und/oder
    • - zumindest einen Ansteuereingang aufweist, welcher mit einem Ausgang eines Multiphasen-Abwärtswandlers verbunden ist, wodurch insbesondere der Multiphasen-Abwärtswandler den zumindest einen Schalter ansteuern kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Messsignal der Messvorrichtung, und/oder
    • - der zumindest eine Schalter einen ersten Schalter mit einem ersten Eingang, einem zweiten Ansteuereingang und einem Ausgang aufweist, und einen zweiten Schalter mit einem ersten Eingang, einem zweiten Ansteuereingang und einem Ausgang aufweist.
  • Dabei kann insbesondere der erste Schalter einen (vierten) Transistor aufweisen (oder umgekehrt). Dabei kann insbesondere der erste Schalter einen (fünften) Transistor aufweisen (oder umgekehrt). Bevorzugt kann der Multiphasen-Abwärtswandler den zumindest einen Schalter aufweisen, insbesondere integrieren. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Schalter dem Multiphasen-Abwärtswandler nachgeschaltet sein.
  • Ferner ist es vorstellbar, dass die dritte Wandlerstufe eine Messvorrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, ein Messsignal, insbesondere durch eine Strommessung des Pumpstroms, zu ermitteln, wobei vorzugsweise die Messvorrichtung einen Multiphasen-Abwärtswandler in Abhängigkeit von dem Messsignal ansteuert, wobei insbesondere ein Eingang der Messvorrichtung mit einem Eingang der dritten Wandlerstufe, vorzugsweise mit dem Ausgang von zumindest einem Schalter, verbindbar (insbesondere verbunden) ist.
  • Dabei kann das Messsignal von der Messvorrichtung, beispielsweise über eine (jeweilige) Datenverbindung, an den Multiphasen-Abwärtswandler, den dritten Pulsweitenmodulator und/oder die Steuereinheit übermittelt werden. Dadurch kann in Abhängigkeit von dem Messsignal ein Ansteuern durchgeführt werden. Das Ansteuern kann dabei ein Steuern und/oder Regeln umfassen.
  • Im Rahmen der Erfindung kann es von Vorteil sein, dass die dritte Wandlerstufe einen (dritten) Ausgang aufweist, welcher insbesondere mit einem Laser verbindbar (insbesondere verbunden) ist, wobei insbesondere der Ausgang (der dritten Wandlerstufe) mit einem Ausgang von zumindest einem Schalter (bzw. den Ausgängen der Schalter), vorzugsweise mit einem ersten Ausgang eines ersten Schalters und einem ersten Ausgang eines zweiten Schalters, verbindbar (insbesondere verbunden) ist.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, dass zumindest ein weiterer Multiphasen-Abwärtswandler (und/oder zumindest eine weitere Phase eines Multiphasen-Abwärtswandlers) vorgesehen ist. Dieser kann identisch zu dem (bereits vorhandenen bzw. den bereits vorhandenen) Multiphasen-Abwärtswandler(n) ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der weitere Multiphasen-Abwärtswandler eine Induktivität (des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers), einen (sechsten) Transistor bzw. Schalter (des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers) und/oder einen (siebten) Transistor bzw. Schalter (des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers) aufweisen. Diese können vorzugsweise analog zu dem Multiphasen-Abwärtswandler ausgebildet sein. Durch die Verwendung von zumindest einem weiteren Multiphasen-Abwärtswandler, kann das Entladen des Kondensators noch kontrollierter, schneller und/oder effizienter durchgeführt werden.
  • Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch ein erfindungsgemäßes Laserdistanzmesssystem (z. B. LIDAR) zum Messen eines Abstands (bzw. einer Distanz eines Objekts zum Laser), aufweisend
    • - einen Laser, insbesondere einen diodengepumpten Festkörperlaser, zum Aussenden von Laserstrahlung, insbesondere gepulster Laserstrahlung,
    • - eine Stromversorgungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt, zum Bereitstellen eines Pumpstroms an den Laser,
    • - eine Energiequelle zum Bereitstellen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung an die Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere an einen Eingang der Stromversorgungsvorrichtung.
  • Dabei kann beispielsweise der Laser einen Erbium Glass Laser aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Laser zumindest eines (oder mehrere) der folgenden Merkmale aufweisen:
    • - Nd: YVO4-Laser
    • - Nd:YAG-Laser
    • - Yb:YAG-Laser
    • - Ho:YAG-Laser
    • - Er:YAG-Laser
    • - Er:Glas-Laser
    • - Titan:Saphir-Laser
    • - Nd:Glas-Laser
  • Dabei kann/können der Laser und/oder das Laserdistanzmesssystem eine Kühlung (z. B. zum Kühlen des Lasers und/oder der Stromversorgungsvorrichtung) und/oder einen Empfänger zum Empfangen von (an einem Objekt) reflektierter Laserstrahlung aufweisen.
  • Die Energiequelle kann dabei eine Batterie, einen Akkumulator und/oder eine netzbetriebene Energiequelle aufweisen.
  • Anstatt in einem Laserdistanzmesssystem kann die Stromversorgungsvorrichtung auch z.B. in Medizintechnikprodukten, der Materialbearbeitung und dergleichen angewendet werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Laserdistanzmesssystem einen Empfänger aufweist, welcher dazu eingerichtet sein kann, reflektierte Laserstrahlung zu empfangen. Dabei kann reflektierte Laserstrahlung beispielsweise in Abhängigkeit von einer von dem Laser ausgesendeten Laserstrahlung empfangen werden, vorzugsweise nach einer Reflektion an zumindest einem Objekt.
  • Damit ergeben sich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Laserdistanzmesssystem gemäß dem zweiten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt beschrieben worden sind.
  • Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt oder eines Laserdistanzmesssystems zum Messen eines Abstands gemäß dem zweiten Aspekt, aufweisend
    • - Ansteuern einer ersten Wandlerstufe, insbesondere eines ersten Pulsweitenmodulators, um einen Ladestroms bereitzustellen,
    • - Ansteuern einer zweiten Wandlerstufe, insbesondere eines zweiten Pulsweitenmodulators, um einen Kondensatorausgangsstrom in Abhängigkeit von dem Ladestrom, zu erzeugen,
    • - Ansteuern einer dritten Wandlerstufe, insbesondere eines dritten Pulsweitenmodulators, um einen Pumpstrom in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom zum Betreiben eines Lasers zu erzeugen.
  • Das Ansteuern kann dabei ein Modulieren (durch den jeweiligen Pulsweitenmodulator) umfassen.
  • Das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt kann dabei computer-implementiert sein und/oder wiederholt und/oder fortwährend durchgeführt werden. Vorzugsweise kann das Verfahren bei, vor und/oder (bevorzugt) während eines Betreibens bzw. einer Benutzung einer Stromversorgungsvorrichtung, eines Lasers und/oder einem Laserdistanzmesssystem durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren in (regelmäßigen) Zeitabständen durchgeführt werden. Dadurch kann ein Computer und/oder eine Steuereinheit entlastet werden. Dabei kann/können ein Computer und/oder eine Steuereinheit das Verfahren implementieren, beispielsweise durch Ansteuern der ersten, zweiten, und/oder dritten Wandlerstufe. Die Steuereinheit kann dabei als zentrale Schalteinheit funktionieren, und vorzugsweise den ersten, zweiten und/oder dritten Pulsweitenmodulator ansteuern. Demnach kann die Steuereinheit (zentral) den ersten, zweiten und/oder dritten Pulsweitenmodulator ansteuern, welche wiederum die erste, zweite, und/oder dritte Wandlerstufe bzw. den Abwärtswandler, den Aufwärtskonverter und/oder den Multiphasen-Abwärtswandler ansteuern bzw. modulieren.
  • Damit ergeben sich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem dritten Aspekt die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Laserdistanzmesssystem gemäß dem zweiten Aspekt beschrieben worden sind.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass das Ansteuern der dritten Wandlerstufe ein Messen eines Messsignals durch eine Messvorrichtung, insbesondere durch eine Strommessung des Pumpstroms, umfasst, wobei vorzugsweise der dritte Pulsweitenmodulator die dritte Wandlerstufe, insbesondere zumindest einen Schalter der dritten Wandlerstufe, in Abhängigkeit von dem Messsignal ansteuert.
  • Auch ist es denkbar, dass das Ansteuern einer ersten Wandlerstufe, insbesondere eines ersten Pulsweitenmodulators, um einen Ladestrom bereitzustellen, ein Ansteuern eines Abwärtswandlers der ersten Wandlerstufe umfasst, wodurch der Abwärtswandler vorzugsweise die Höhe des Ladestroms einstellt und/oder Stromspitzen in dem Ladestrom reduziert werden. Demnach kann ein Einstellen der Stromspitze(n) und/oder eine Effizienzsteigerung durch Einstellen der Höhe des Ladestroms ermöglicht werden.
  • Zudem ist es denkbar, dass das Ansteuern einer zweiten Wandlerstufe, insbesondere eines zweiten Pulsweitenmodulators, um einen Kondensatorladestrom bereitzustellen, ein Ansteuern eines Aufwärtswandlers der zweiten Wandlerstufe umfasst, wodurch vorteilhafterweise ein zumindest abschnittsweise konstanter Kondensatorladestrom und/oder eine Ladegeschwindigkeit des Kondensatorladestroms eingestellt werden kann/können.
  • Die obenstehende Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt gelöst durch einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger, in welchem Befehle hinterlegt sind, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt durchzuführen.
  • Ein Computer kann dabei einen herkömmlichen Computer, eine (übergeordnete) Steuereinheit, ein FPGA und/oder ein ASIC umfassen. Dabei kann der Computer die erste, zweite, und/oder dritte Wandlerstufe, insbesondere den ersten, zweiten und/oder dritten Pulsweitenmodulator und/oder die Messvorrichtung, aufweisen und/oder mit diesen verbunden sein, beispielsweise um diese anzusteuern.
  • Damit ergeben sich in Bezug auf einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger die gleichen Vorteile, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Laserdistanzmesssystem gemäß dem zweiten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem dritten Aspekt beschrieben worden sind.
  • Die obenstehende Aufgabe kann gemäß einem weiteren Aspekt gelöst werden durch eine Steuereinheit, aufweisend eine Recheneinheit und/oder eine Speichereinheit, in welcher Befehle hinterlegt sind, welche bei zumindest teilweiser Ausführung durch die Recheneinheit ein Verfahren gemäß dem dritten Aspekt durchführen.
  • Die Steuereinheit kann dabei von einem Laserdistanzmesssystem umfasst sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Stromversorgungsvorrichtung die Steuereinheit aufweisen. Die Steuereinheit kann dabei einen Computer aufweisen (oder umgekehrt). Demnach kann es vorgesehen sein, die Begriffe austauschbar zu verwenden. Dabei kann die Steuereinheit einen herkömmlichen Computer, ein FPGA und/oder ein ASIC umfassen. Dabei kann die Steuereinheit die erste, zweite, und/oder dritte Wandlerstufe, insbesondere den ersten, zweiten und/oder dritten Pulsweitenmodulator und/oder die Messvorrichtung, aufweisen und/oder mit diesen verbunden sein (z. B. über eine jeweilige Datenverbindung), beispielsweise um diese anzusteuern und/oder von diesen Daten übermittelt zu bekommen (z. B. Messsignale). Dadurch kann das Verfahren (zentral) gesteuert und/oder implementiert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mit einem Strommessungssensor, eingerichtet zum Messen eines Kondensatorladestroms, und/oder einem Spannungsmessungssensor, eingerichtet zum Messen einer (am Eingang angelegten) Spannung, verbunden ist. Zudem kann die Steuereinheit, z. B. über eine jeweilige Datenverbindung, zum Ansteuern und/oder Übermitteln von (Mess-) Daten verbunden sein mit zumindest einem (insbesondere mehreren oder allen) der folgenden Merkmale:
    • - Laser
    • - Sensor des Lasers, welcher insbesondere zum Messen eines Stroms durch die Halbleiterlaserdiode eingerichtet ist, wobei vorzugsweise der gemessene Strom an die Steuereinheit übermittelt werden kann,
    • - Halbleiterlaserdiode des Lasers, insbesondere um diese und/oder den Laser zu betreiben bzw. Laserstrahlung zu emittieren, wobei diese insbesondere in Abhängigkeit von einem gemessenen Strom des Sensors des Lasers und/oder einem Pumpstrom der Stromversorgungsvorrichtung betrieben werden kann,
    • - Empfänger, welcher insbesondere reflektierte Laserstrahlung empfängt bzw. misst, und an die Steuereinheit übermittelt, wodurch diese vorteilhafterweise durch einen Laufzeitunterschied zwischen Senden und Empfangen eine Distanz berechnen kann.
  • Dadurch kann ein Ansteuern erfolgen und/oder können jeweils (aktuelle) Messwerte an die Steuereinheit übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit (auch) mit einer Energiequelle, verbunden sein, und diese (jeweils), z. B. über eine Datenverbindung, Steuern und/oder Regeln bzw. von dieser Daten empfangen.
  • Damit können sich in Bezug auf eine Steuereinheit (gemäß dem weiteren Aspekt) die gleichen Vorteile ergeben, wie sie bereits in Bezug auf eine erfindungsgemäße Stromversorgungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Laserdistanzmesssystem gemäß dem zweiten Aspekt und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem dritten Aspekt und/oder einen erfindungsgemäßen computerlesbaren Datenträger gemäß dem vierten Aspekt beschrieben worden sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei zeigen jeweils schematisch:
    • 1 ein Laserdistanzmesssystem,
    • 2 eine Stromversorgungsvorrichtung,
    • 3 einen Schaltplan einer Stromversorgungsvorrichtung,
    • 4 einen Schaltplan einer Stromversorgungsvorrichtung,
    • 5 einen Schaltplan von einem Laser,
    • 6 ein Verfahren,
    • 7 Spannung in Abhängigkeit von der Zeit (langsames Laden), und
    • 8 Spannung in Abhängigkeit von der Zeit (schnelles Laden).
  • In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale, auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, bevorzugt die identischen Bezugszeichen verwendet.
  • Im Rahmen der Erfindung kann Strom und/oder Spannung, insbesondere Ladestrom und/oder Ladespannung, austauschbar verwendet werden. Insbesondere kann eine (Versorgungs-) Spannung (U0), welche an die erste Wandlerstufe bereitgestellt wird, einen (Versorgungs-) Strom (l0) aufweisen und/oder durch diesen bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Beispielsweise kann ein Ladestrom (I1), welcher durch die erste Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Ladespannung (U1) aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Weiterhin kann ein Kondensatorladestrom (I21), welcher durch die zweite Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Kondensatorladespannung (U21) aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Weiterhin kann ein Kondensatorausgangsstrom (I22), welcher durch die zweite Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Kondensatorausgangsspannung (U22) aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt). Beispielsweise kann ein Pumpstrom (I3), welcher durch die dritte Wandlerstufe bereitgestellt wird, eine Pumpspannung (U3) aufweisen und/oder durch diese bereitgestellt werden (oder umgekehrt).
  • 1 zeigt ein Laserdistanzmesssystem 1000 mit einer Energiequelle 200 welche mit einer Stromversorgungsvorrichtung 100, insbesondere einem Eingang 11 (der ersten Wandlerstufe 10), verbunden ist, und dadurch eine (Versorgungs-) Spannung U0 an die Stromversorgungsvorrichtung 100 bereitstellt. Diese Spannung U0 kann gemessen werden, beispielsweise durch einen Spannungsmessungssensor für U0, welcher vor oder in der Stromversorgungsvorrichtung 100 angeordnet ist. Der Spannungsmessungssensor für U0 kann die gemessene Spannung an eine Steuereinheit ECU bereitstellen, insbesondere an eine Recheneinheit RU der Steuereinheit. Es kann vorgesehen sein, dass ein Ansteuern, der ersten, zweiten und/oder dritten Wandlerstufe, dabei (zumindest teilweise) in Abhängigkeit von der gemessenen Spannung durchgeführt wird. Zudem kann die Steuereinheit eine Speichereinheit MU aufweisen. Die Steuereinheit ECU kann dabei (zentral) das Laserdistanzmesssystem 1000, die Energiequelle 200, einen Empfänger 400 und/oder die Stromversorgungsvorrichtung 100 steuern. Die Stromversorgungsvorrichtung 100 kann einen Pumpstrom I3 an einen mit dieser verbundenen Laser 300 bereitstellen. Der Pulsstrom I3 kann dabei gepulst ausgestaltet sein. Der Laser 300, beispielsweise ein diodengepumpter Festkörperlaser 300, kann dazu eingerichtet sein, beispielsweise durch Ansteuern der Steuereinheit ECU, eine Laserstrahlung L zu emittieren. Diese kann an einem (nicht dargestellten) Objekt reflektiert werden. Es kann durch einen Empfänger 400 die reflektierte Laserstrahlung R detektiert werden. Die gemessene bzw. detektierte reflektierte Laserstrahlung R kann, beispielsweise in Form eines Messsignals, an die Steuereinheit ECU bereitgestellt werden, welche vorzugsweise in Abhängigkeit einer Laufzeitdifferenz, die Distanz zu dem Objekt berechnen kann.
  • 2 zeigt (beispielhaft und/oder schematisch) eine Stromversorgungsvorrichtung 100, aufweisend
    • - eine erste Wandlerstufe 10, welche eingerichtet ist zum Aufnehmen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung U0 und zum Bereitstellen eines Ladestroms I1,
    • - eine zweite Wandlerstufe 20, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Kondensatorausgangsstroms I22 in Abhängigkeit von dem Ladestrom I1, wobei die zweite Wandlerstufe 20 mit der ersten Wandlerstufe 10 verbunden ist,
    • - eine dritte Wandlerstufe 30, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Pumpstroms I3 in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom I22 und wobei der Pumpstrom I3 zum Betreiben eines Lasers 300 einstellbar ist, wobei die dritte Wandlerstufe 30 mit der zweiten Wandlerstufe 20 verbunden ist.
  • Die erste Wandlerstufe 10 kann dabei die Spannung U0 (bzw. einen damit verbundenen bzw. verknüpften Ladestrom) aufnehmen, beispielsweise an einem Eingang 11. Der Eingang 11 kann mit einem Abwärtswandler 15 verbunden sein, welcher dazu eingerichtet ist, über einen Ausgang 19, einen Ladestrom I1 an die zweite Wandlerstufe 20 auszugeben, insbesondere an einen Eingang 21. Der Abwärtswandler 15 kann über einen ersten Pulsweitenmodulator PWM1 angesteuert und/oder moduliert werden. Dabei kann der erste Pulsweitenmodulator PWM1 mit einer Steuereinheit ECU verbunden sein, insbesondere mit einer Recheneinheit CU der Steuereinheit ECU. Zudem kann die Steuereinheit ECU eine Speichereinheit MU aufweisen. Die Steuereinheit ECU kann dabei den ersten Pulsweitenmodulator PWM1 ansteuern, wodurch insbesondere dieser den Abwärtswandler 15 ansteuert und/oder moduliert. Dadurch kann die Spannung U0 durch den Abwärtswandler gewandelt werden in den Ladestrom I1 (bzw. eine damit verknüpfte Ladespannung). Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Spannung U0, insbesondere durch das Ansteuern 110 und/oder Modulieren, durch den Abwärtswandler 15 in den Ladestrom I1 gewandelt wird.
  • Die zweite Wandlerstufe 20 kann den Ladestrom I1 (bzw. eine damit verknüpfte Ladespannung), insbesondere über einen Eingang 21, aufnehmen bzw. abgreifen. Dabei kann der Eingang 21 mit einem Aufwärtswandler 25 verbunden sein, welcher, insbesondere in Abhängigkeit von dem Ladestrom I1, einen Kondensatorladestrom I21 ausgibt, und an einen Kondensator 26 (bzw. eine Kondensatorbank mit mehreren parallelen Kondensatoren) bereitstellt. Der Kondensatorladestrom I21 kann dabei durch einen Strommessungssensor SenI21 gemessen werden, und das Messsignal (z. B. über eine Datenverbindung) an die Steuereinheit ECU übermittelt werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein Ansteuern, der ersten, zweiten und/oder dritten Wandlerstufe, dabei (zumindest teilweise) in Abhängigkeit von dem Messsignal durchgeführt wird. In den Zeichnungen können dabei Datenverbindungen gestrichelt dargestellt sein. Ein zweiter Pulsweitenmodulator PWM2 kann mit dem Aufwärtswandler 25 verbunden sein, und diese insbesondere ansteuern bzw. modulieren. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Ladestrom I1, insbesondere durch das Ansteuern 120 und/oder Modulieren, durch den Aufwärtswandler 25 in den Kondensatorladestrom I21 gewandelt wird. Der Kondensator 26 kann mit einem Ausgang 29 und/oder der dritten Wandlerstufe 30 verbunden sein, insbesondere einem Eingang 31 der dritten Wandlerstufe 30. Der Kondensator 26 kann einen Kondensatorausgangsstrom I22 an die dritte Wandlerstufe 30 bereitstellen, insbesondere in Abhängigkeit von dem Kondensatorladestrom I21.
  • Die dritte Wandlerstufe 30 kann, insbesondere über einen Eingang 31, den Kondensatorausgangsstrom I22 aufnehmen bzw. abgreifen. Der Eingang 31 kann mit einem ersten Schalter 32, insbesondere einem ersten Eingang 32.1 des ersten Schalters, verbunden sein. Der Eingang 31 kann mit einem zweiten Schalter 33, insbesondere einem ersten Eingang 33.1 des zweiten Schalters, verbunden sein. Ein Ausgang 32.9 des ersten Schalters 32 kann mit einem Ausgang 39 der dritten Wandlerstufe 30 und/oder einer Messvorrichtung 34, insbesondere einem Eingang 34.1 derselben, verbunden sein. Ein Ausgang 33.9 des zweiten Schalters 33 kann mit einem Ausgang 39 der dritten Wandlerstufe 30 und/oder einer Messvorrichtung 34, insbesondere einem Eingang 34.1 dieser, verbunden sein. Über den Ausgang 39 kann ein Pumpstrom I3 (bzw. eine damit verbundene bzw. verknüpfte Pumpspannung) ausgegeben werden, vorzugsweise an einen Laser 300. Die Messvorrichtung 34 kann dazu eingerichtet sein, den Pumpstrom I3 zu messen, und insbesondere in Abhängigkeit von dem Messen, ein Messsignal S34 zu erzeugen. Das Messsignal S34 kann an einen Multiphasen-Abwärtswandler 35, einen Pulsweitenmodulator PWM3 und/oder die Steuereinheit ECU, insbesondere über eine jeweilige (Daten-) Verbindung, übermittelt werden. Demnach kann die Steuereinheit ECU den dritten Pulsweitenmodulator PWM3 (zumindest teilweise) in Abhängigkeit von dem Messsignal S34 ansteuern. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass der dritte Pulsweitenmodulator PWM3, den Multiphasen-Abwärtswandler in Abhängigkeit von dem Messsignal S34 ansteuert und/oder moduliert. Es kann dabei vorgesehen sein, dass (dadurch) der Kondensatorausgangsstrom I22, insbesondere durch das Ansteuern 130 und/oder Modulieren, durch den Multiphasen-Abwärtswandler 35 in den Pumpstrom I3 gewandelt wird. Ein Ausgang 34.9 der Messvorrichtung 34 kann dabei mit einem Eingang 35.1 des dritten Pulsweitenmodulators PWM3 verbunden sein. Ein Ausgang 35.9 des dritten Pulsweitenmodulators PWM3 kann dabei mit einem (zweiten) Ansteuereingang 32.2 des ersten Schalters 32 und/oder einem (zweiten) Ansteuereingang 33.2 des zweiten Schalters 33 verbunden sein. Dadurch kann der dritte Pulsweitenmodulator PWM3, beispielsweise durch ein Ansteuern, den ersten und/oder zweiten Schalter 32, 33 betätigen und/oder schalten. Es kann vorgesehen sein, diese im Wesentlichen abwechselnd zu schalten, insbesondere derart, dass der eine Schalter 32,33 leitend geschaltet ist und der andere Schalter 32, 33 nichtleitend.
  • 3 zeigt beispielhaft und/oder in Anlehnung an 2, einen möglichen Schaltplan einer Stromversorgungsvorrichtung 100, aufweisend
    • - eine erste Wandlerstufe 10, welche eingerichtet ist zum Aufnehmen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung U0 und zum Bereitstellen eines Ladestroms I1,
    • - eine zweite Wandlerstufe 20, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Kondensatorausgangsstroms I22 in Abhängigkeit von dem Ladestrom I1, wobei die zweite Wandlerstufe 20 mit der ersten Wandlerstufe 10 verbunden ist,
    • - eine dritte Wandlerstufe 30, welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Pumpstroms I3 in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom I22 und wobei der Pumpstrom I3 zum Betreiben eines Lasers 300 einstellbar ist, wobei die dritte Wandlerstufe 30 mit der zweiten Wandlerstufe 20 verbunden ist.
  • Die erste Wandlerstufe 10 kann dabei die Spannung U0 aufnehmen, insbesondere durch einen Abwärtswandler 15 (z. B. über einen nicht dargestellten Eingang 11). Der Abwärtswandler 15 kann zwei Schalter, insbesondere Transistoren, 15Q1, 15Q2 aufweisen, welche vorzugsweise miteinander verschaltet sind, insbesondere als Halbbrücke. Dabei kann der zweite Schalter 15Q2 mit einem Erdpotential GND verbunden sein. Die Schalter 15Q1, 15Q2 können, insbesondere über ein zwischen ihnen liegendes Leitungsstück, mit einer Induktivität 15L1 verbunden sein, welche mit einem Kondensator 15C1 der ersten Wandlerstufe und/oder (über einen nicht dargestellten Ausgang 19) der zweiten Wandlerstufe 20 (z. B. einem Eingang 21 derselben) verbunden ist. Der Kondensator 15C1 kann dabei mit dem Erdpotential GND verbunden sein. Der erste Pulsweitenmodulator PWM1 kann dabei mit den Schaltern 15Q1 und/oder 15Q2 (z. B. über eine jeweilige Datenverbindung) verbunden sein, insbesondere um diese anzusteuern und/oder zu schalten. Dadurch kann der Abwärtswandler 15 die Spannung U0 wandeln. Es kann vorgesehen sein, dass der Schalter 15Q1 eingerichtet ist, insbesondere indem dieser leitend geschaltet wird, die Induktivität 15L1 zu laden. Es kann vorgesehen sein, dass der Schalter 15Q2 eingerichtet ist, insbesondere indem dieser leitend geschaltet wird, die Induktivität 15L1 zu entladen. Vorzugsweise können die Schalter 15Q1 und 15Q2 abwechselnd geschaltet werden.
  • Die zweite Wandlerstufe 20 kann den Ladestrom I1 über den Aufwärtswandler 25 aufnehmen. Der Aufwärtswandler 25 kann eine Induktivität 25L2 aufweisen, welche mit der Induktivität 15L1 verbunden ist (wobei der nicht gezeigte Ausgang 19 und der Eingang 21 dazwischenliegen können). Die Induktivität 25L2 kann mit einer Diode 25D1 und/oder einem Schalter 25Q3, insbesondere einem (dritten) Transistor 25Q3, verbunden sein. Der Schalter 25Q3 kann mit dem Erdpotential GND verbunden sein. Die Diode 25D1 kann mit dem Kondensator 26 und/oder der dritten Wandlerstufe 30 verbunden sein (insbesondere über den nicht gezeigten Ausgang 29 und Eingang 31). Der Kondensator 26 kann mit einem Kondensatorladestrom I21 geladen werden, insbesondere wenn der Schalter 25Q3 nichtleitend (z. B. sperrend) geschaltet ist und/oder ein Schalter 32, 35Q4 der dritten Wandlerstufe 30 nichtleitend geschaltet ist. Der Schalter 25Q3 kann dabei von dem zweiten Pulsweitenmodulator PWM2, z. B. über eine Datenverbindung, angesteuert, geschaltet und/oder moduliert werden. Der Kondensator 26 kann einen Kondensatorausgangsstrom I22 bereitstellen, welcher an die dritte Wandlerstufe 30 bereitgestellt werden kann. Eine Kondensatorladespannung U21 kann in Abhängigkeit von dem Kondensatorladestrom I21 gemessen bzw. abgegriffen werden, und vorzugsweise über eine Datenverbindung an die Steuereinheit ECU bereitgestellt werden. Eine Kondensatorausgangsspannung U22 kann in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom I22 gemessen bzw. abgegriffen werden, und vorzugsweise über eine Datenverbindung an die Steuereinheit ECU bereitgestellt werden. Dabei kann ein Ansteuern der ersten, zweiten und/oder dritten Wandlerstufe zumindest teilweise in Abhängigkeit davon erfolgen.
  • Die dritte Wandlerstufe 30, insbesondere der Multiphasen-Abwärtswandler 35, kann den Kondensatorausgangsstrom I22 aufnehmen bzw. abgreifen, insbesondere durch einen nicht dargestellten Eingang 31. Dabei kann der Multiphasen-Abwärtswandler 35 einen (ersten) Schalter 32, 35Q4 aufweisen, welcher insbesondere als (vierter) Transistor 35Q4 ausgestaltet sein kann. Wenn dieser leitend geschaltet wird, kann der Kondensatorausgangsstrom I22 von dem Kondensator 26 abfließen, um insbesondere eine Induktivität 35L3 zu laden. Weiterhin kann ein (zweiter) Schalter 33, 35Q5 vorgesehen sein, welcher insbesondere als (fünfter) Transistor 35Q5 ausgestaltet sein kann. Dieser kann mit dem Erdpotential GND verbunden sein. Die Schalter 32, 35Q4, 33, 35Q5 können, insbesondere über einen zwischen ihnen liegenden Leitungsabschnitt, mit einer Induktivität 35L3 verbunden sein, welche insbesondere mit dem Ausgang 39 verbunden sein kann. Über den Ausgang 39 kann der Pumpstrom I3 bzw. eine damit verbundene bzw. verknüpfte Pumpspannung U3, ausgegeben werden. Der dritte Pulsweitenmodulator PWM3 kann dabei, insbesondere über eine jeweilige Datenverbindung, mit dem ersten und/oder zweiten Schalter 32, 35Q4, 33, 35Q5 verbunden sein, um diese vorzugsweise anzusteuern, zu schalten und/oder zu modulieren. Dadurch kann der Kondensatorladestrom I21 in den Pumpstrom I3 gewandelt werden. Vorzugsweise können die Schalter 32, 35Q4, 33, 35Q5 abwechselnd geschaltet werden. Die dritte Wandlerstufe 30 kann dabei einen (hier nicht gezeigten), insbesondere dritten, Kondensator 300C aufweisen (beispielhaft in 5 dargestellt). Der dritte Kondensator 300C kann dazu eingerichtet sein, den Pumpstrom I3 zu speichern und/oder bereitzustellen.
  • 4 zeigt in Anlehnung an 3, einen Schaltplan für eine Stromversorgungsvorrichtung 100, wobei ein weiterer Multiphasen-Abwärtswandler 36 (bzw. eine weitere Phase des Multiphasen-Abwärtswandlers 36) vorgesehen ist, neben dem bereits vorhandenen Multiphasen-Abwärtswandler 35. Der weitere Multiphasen-Abwärtswandler 36 kann dabei identisch bzw. baugleich ausgestaltet und/oder parallel zu dem Multiphasen-Abwärtswandler 35 geschaltet sein. Der weitere Multiphasen-Abwärtswandler 36 kann mit der zweiten Wandlerstufe 20, dem (nicht gezeigten) Eingang 31, und/oder dem Multiphasen-Abwärtswandler 35 verbunden sein. Der weitere Multiphasen-Abwärtswandler 36 kann dabei eine Induktivität 36L4, einen (sechsten) Transistor 36Q6 und/oder einen (siebten) Transistor 36Q7 aufweisen. Der dritte Pulsweitenmodulator PWM3 kann dabei, insbesondere identisch wie bei dem Multiphasen-Abwärtswandler 35, den (sechsten) Transistor 36Q6 und/oder einen (siebten) Transistor 36Q7 ansteuern, modulieren und/oder schalten.
  • 5 zeigt beispielhaft einen Laser 300, der dazu eingerichtet sein kann den Pumpstrom I3 und/oder eine Pumpspannung U3, z. B. über einen Eingang, aufzunehmen bzw. abzugreifen. Dabei kann ein Kondensator 300C vorgesehen sein, der mit dem Erdpotential GND verbunden ist. Alternativ zu der in 5 gezeigten Darstellung, kann der Kondensator 300C auch von der dritten Wandlerstufe 30 umfasst sein, beispielsweise in 3 oder 4. Der Kondensator 300C und/oder der Eingang des Lasers 300, können mit einer Halbleiterlaserdiode 300HLD verbunden sein. Die Halbleiterlaserdiode 300HLD kann dazu eingerichtet sein, eine (gepulste) Laserstrahlung L zu erzeugen, insbesondere in Abhängigkeit von dem Pumpstrom I3. Die Halbleiterlaserdiode 300HLD kann mit einem Widerstand 300R des Lasers 300 verbunden sein, welcher insbesondere mit dem Erdpotential GND verbunden ist. Es kann, insbesondere dazwischen, ein Sensor SenLas des Lasers 300 verbunden sein, welcher dazu eingerichtet sein kann, einen Strom und/oder eine Spannung der Halbleiterlaserdiode 300HLD zu messen, und insbesondere, z. B. über eine Datenverbindung, an die Steuereinheit ECU zu übermitteln. Die Steuereinheit ECU kann zudem über eine weitere Datenverbindung die Halbleiterlaserdiode 300HLD ansteuern, beispielsweise in Abhängigkeit von dem Pumpstrom I3 und/oder dem Messsignal des Sensors SenLas.
  • 6 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer Stromversorgungsvorrichtung 100 nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 oder eines Laserdistanzmesssystems 1000 zum Messen eines Abstands nach Anspruch 12, aufweisend
    • - Ansteuern 110 einer ersten Wandlerstufe 10, insbesondere eines ersten Pulsweitenmodulators PWM1, um einen Ladestrom I1 bereitzustellen,
    • - Ansteuern 120 einer zweiten Wandlerstufe 20, insbesondere eines zweiten Pulsweitenmodulators PWM2, um einen Kondensatorausgangsstrom I22 in Abhängigkeit von dem Ladestrom I1, zu erzeugen,
    • - Ansteuern 130 einer dritten Wandlerstufe 30, insbesondere eines dritten Pulsweitenmodulators PWM3, um einen Pumpstrom I3 in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom I22 zum Betreiben eines Lasers 300 zu erzeugen.
  • Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Ansteuern der dritten Wandlerstufe 30 ein Messen 131 eines Messsignals S34 durch eine Messvorrichtung 34, insbesondere durch eine Strommessung des Pumpstroms I3, umfasst, wobei vorzugsweise der dritte Pulsweitenmodulator PWM3 die dritte Wandlerstufe 30, insbesondere zumindest einen Schalter 32, 33 der dritten Wandlerstufe 30, in Abhängigkeit von dem Messsignal S34 ansteuert.
  • 7 zeigt einen Strom bzw. eine Spannung über die Zeit t, insbesondere in Millisekunden. Dabei sind beispielhaft die eingangsseitigen Stromverläufe einer Spannungsversorgungsvorrichtung 100 dargestellt, z. B. bei Verwendung in einem Laserdistanzmesssystem 1000.
  • Oben ist die versorgungsseitige Stromaufnahme bzw. ein (Versorgungs-) Strom I0 dargestellt. Der vordere Peak kann dabei eine Stromspitze darstellen, welche erfindungsgemäß eingestellt werden kann. Die nachfolgende konstante Stromaufnahme lädt dann den Kondensator 26 (vollständig und/oder konstant) auf.
  • Mittig ist die (Versorgungs-) Spannung U0 dargestellt, welche beispielshaft (im Wesentlichen) stabil bei etwa 5V liegt. Wie oben beschrieben, kann diese breitbandig(er) ausgestaltet sein.
  • Unten ist die an dem Kondensator 26 anliegende Spannung dargestellt, insbesondere U21 bzw. U22, welche beispielweise wie in 3 und/oder 4 zwischen oberhalb und unterhalb des Kondensators 26 abgegriffen werden kann. Der Kondensator 26 wird dabei (initial) auf 15 V geladen (z. B. bei 1000 ms). Für das Laden können, bevorzugt die erste Wandlerstufe 10 und/oder die zweite Wandlerstufe 20 verwendet werden. Dabei kann (initial) die erste Wandlerstufe 10 eingeschaltet werden, was beispielsweise zu einer Spannung von etwa 5 V führen kann (z. B. bei etwa 300 ms). Anschließend kann die zweite Wandlerstufe 20 die Spannung an dem Kondensator 26, insbesondere in Abhängigkeit von dem (eingestellten) Ladestrom 11, auf 15 V erhöhen.
  • 7 zeigt dabei einen (vergleichsweise) langsamen Ladevorgang. Die Eingangsstromspitze wurde auf etwa 400 mA gesenkt und der maximale Ladestrom beträgt (nur) etwa 750mA. Der eigentliche Ladevorgang dauert etwa 600ms.
  • 8 zeigt (in Anlehnung an 7) einen Strom bzw. eine Spannung über die Zeit t, insbesondere in Millisekunden. Dabei zeigt 8 einen (vergleichsweise, z. B. im Vergleich zu 7) schnellen Ladevorgang. Hier gibt es eine Stromspitze von 1,5 A und einen konstanten Ladestrom bei 1A. Die Ladezeit verkürzt sich nun auf 400 ms. Die beiden weiteren Stromspitzen bei (etwa) 800 ms und 900 ms laden den Kondensator 26 nach und halten insbesondere die Kondensatorspannung konstant.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    erste Wandlerstufe
    11
    Eingang der ersten Wandlerstufe
    15
    Abwärtswandler
    15Q1
    erster Schalter, insbesondere Transistor, des Abwärtswandlers
    15Q2
    zweiter Schalter, insbesondere Transistor, des Abwärtswandlers
    15L1
    Induktivität des Abwärtswandlers
    15C1
    Kondensator des Abwärtswandlers
    19
    (erster) Ausgang der ersten Wandlerstufe
    20
    zweite Wandlerstufe
    21
    Eingang der zweiten Wandlerstufe
    25
    Aufwärtswandler
    25L2
    Induktivität des Aufwärtswandlers
    25D1
    Diode des Aufwärtswandlers
    25Q3
    (dritter) Schalter, insbesondere Transistor, des Aufwärtswandlers
    26
    Kondensator
    29
    (zweiter) Ausgang der zweiten Wandlerstufe
    30
    dritte Wandlerstufe
    31
    Eingang der dritten Wandlerstufe
    32, 33
    Schalter
    32.1, 33.1
    Eingang des zumindest einen Schalters
    32.2, 33.2
    Ansteuereingang des zumindest einen Schalters
    32.9, 33.9
    Ausgang des zumindest einen Schalters
    32
    erster Schalter
    32.1
    erster Eingang des ersten Schalters
    32.2
    zweiter Ansteuereingang des ersten Schalters
    32.9
    Ausgang des ersten Schalters
    33
    zweiter Schalter
    33.1
    erster Eingang des zweiten Schalters
    33.2
    zweiter Ansteuereingang des zweiten Schalters
    33.9
    Ausgang des zweiten Schalters
    34
    Messvorrichtung
    34.1
    Eingang der Messvorrichtung
    34.9
    Ausgang
    35
    Multiphasen-Abwärtswandler
    35.1
    Eingang
    35L3
    Induktivität des Multiphasen-Abwärtswandlers
    35Q4
    (vierter) Transistor des Multiphasen-Abwärtswandlers
    35Q5
    (fünfter) Transistor des Multiphasen-Abwärtswandlers
    35.9
    Ausgang des Multiphasen-Abwärtswandlers
    36
    weiterer Multiphasen-Abwärtswandler
    36L4
    Induktivität des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers
    36Q6
    (sechster) Transistor des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers
    36Q7
    (siebter) Transistor des weiteren Multiphasen-Abwärtswandlers
    39
    (dritter) Ausgang der dritten Wandlerstufe
    100
    Stromversorgungsvorrichtung
    110
    Ansteuern einer ersten Wandlerstufe
    120
    Ansteuern einer zweiten Wandlerstufe
    130
    Ansteuern einer dritten Wandlerstufe
    131
    Messen eines Messsignals
    200
    Energiequelle
    300
    Laser
    300HLD
    Halbleiterlaserdiode
    300C
    Kondensator des Lasers
    300R
    Widerstand des Lasers
    400
    Empfänger
    1000
    Laserdistanzmesssystem
    U0
    (Versorgungs-) Spannung
    U1
    Ladespannung
    I0
    (Versorgungs-) Strom
    I1
    Ladestrom
    I21
    Kondensatorladestrom
    U21
    Kondensatorladespannung
    I22
    Kondensatorausgangsstrom
    U22
    Kondensatorausgangsspannung
    I3
    Pumpstrom
    U3
    Pumpspannung
    GND
    Erdpotential
    ECU
    Steuereinheit
    RU
    Recheneinheit
    MU
    Speichereinheit
    PWM1
    erster Pulsweitenmodulator (der ersten Wandlerstufe)
    PWM2
    zweiter Pulsweitenmodulator (der zweiten Wandlerstufe)
    PWM3
    dritter Pulsweitenmodulator (der dritten Wandlerstufe)
    S34
    Messsignal
    SenU0
    Spannungsmessungssensor (für U0)
    SenI21
    Strommessungssensor (für I21)
    SenLas
    Sensor des Lasers
    L
    Laserstrahlung
    R
    reflektierte Laserstrahlung
    t
    Zeit

Claims (15)

  1. Stromversorgungsvorrichtung (100) für einen Laser (300), insbesondere einen diodengepumpten Festkörperlaser (300), aufweisend: - eine erste Wandlerstufe (10), welche eingerichtet ist zum Aufnehmen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung (U0) und zum Bereitstellen eines Ladestroms (I1), - eine zweite Wandlerstufe (20), welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Kondensatorausgangsstroms (I22) in Abhängigkeit von dem Ladestrom (I1), wobei die zweite Wandlerstufe (20) mit der ersten Wandlerstufe (10) verbunden ist, - eine dritte Wandlerstufe (30), welche eingerichtet ist zum Erzeugen eines Pumpstroms (I3) in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom (I22) und wobei der Pumpstrom (I3) zum Betreiben eines Lasers (300) einstellbar ist, wobei die dritte Wandlerstufe (30) mit der zweiten Wandlerstufe (20) verbunden ist.
  2. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsvorrichtung (100), insbesondere die erste Wandlerstufe (10), einen Eingang (11) aufweist, welcher mit einer Energiequelle (200) zum Bereitstellen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung (U0) an die Stromversorgungsvorrichtung (100), verbindbar ist, wobei insbesondere der Eingang (11) dazu eingerichtet ist die Spannung (U0) über einen breiten und/oder variablen Spannungsbereich aufzunehmen, wobei vorzugsweise der Spannungsbereich von 5 bis 17 V umfasst.
  3. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandlerstufe (10) einen Abwärtswandler (15), insbesondere einen Weitbereichs-Abwärtswandler (15), aufweist, wobei ein Eingang (11) der ersten Wandlerstufe (10), insbesondere des Abwärtswandlers (15), mit einer Energiequelle (200) verbindbar ist und/oder ein Ausgang (19) der ersten Wandlerstufe (10), insbesondere des Abwärtswandlers (15), mit einem Eingang (21) der zweiten Wandlerstufe (20) verbunden ist.
  4. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wandlerstufe (20) einen Aufwärtswandler (25) aufweist, wobei ein Eingang (21) der zweiten Wandlerstufe (20), insbesondere des Aufwärtswandlers (25), mit einem Ausgang (19) der ersten Wandlerstufe (10), insbesondere eines Abwärtswandlers (15), verbunden ist und/oder der Aufwärtswandler (25) mit einem Kondensator (26) der zweiten Wandlerstufe (20) verbunden ist, wobei vorzugsweise der Aufwärtswandler (25) dazu eingerichtet ist, den Kondensator (26) durch einen zumindest abschnittsweise konstanten Kondensatorladestrom (I21) in Abhängigkeit von dem Ladestrom (I1) zu laden, wodurch insbesondere der Kondensator (26) den Kondensatorausgangsstrom (I22) bereitstellen kann.
  5. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wandlerstufe (30) einen Multiphasen-Abwärtswandler (35) aufweist, welcher insbesondere dazu eingerichtet ist, den Pumpstrom (I3) einzustellen.
  6. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandlerstufe (10) einen ersten Pulsweitenmodulator (PWM1) aufweist, der insbesondere mit einem Abwärtswandler (15) verbunden ist um den Abwärtswandler (15) anzusteuern, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, durch ein Ansteuern des Abwärtswandlers (15) die Höhe des Ladestroms (I1) einzustellen und/oder Stromspitzen in dem Ladestrom (I1) zu reduzieren.
  7. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wandlerstufe (20) einen zweiten Pulsweitenmodulator (PWM2) aufweist, der insbesondere mit einem Aufwärtswandler (25) verbunden ist, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den Aufwärtswandler (25) anzusteuern, wodurch vorteilhafterweise ein zumindest abschnittsweise konstanter Kondensatorladestrom (I21) und/oder eine Ladegeschwindigkeit des Kondensatorladestroms (I21) eingestellt werden kann.
  8. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wandlerstufe (30) einen dritten Pulsweitenmodulator (PWM3) aufweist, der insbesondere mit einem Multiphasen-Abwärtswandler (35) verbunden ist, und welcher vorzugsweise dazu eingerichtet ist, den Multiphasen-Abwärtswandler (35) anzusteuern, wodurch der Multiphasen-Abwärtswandler (35) den Pumpstrom (I3) einstellt.
  9. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wandlerstufe (30) einen Eingang (31) aufweist, welcher mit einem Ausgang (29) der zweiten Wandlerstufe (20) verbunden ist, wobei der Eingang (31) mit zumindest einem Eingang (32.1, 33.1) von zumindest einem Schalter (32, 33) verbunden ist, wobei insbesondere der zumindest eine Schalter (32, 33) - dazu eingerichtet ist, insbesondere durch Ansteuern durch einen Multiphasen-Abwärtswandler (35), einen Pumpstrom (I3) in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom (I22) zum Betreiben eines Lasers (300) auszugeben, - zumindest einen Ausgang (32.9, 33.9) aufweist, welcher mit einem Ausgang (39) der dritten Wandlerstufe (30) verbunden ist, - zumindest einen Ausgang (32.9, 33.9) aufweist, welcher mit einem Eingang (34.1) einer Messvorrichtung (34) verbunden ist, welche insbesondere zum Messen des Pumpstroms (I3) eingerichtet ist, - zumindest einen Ansteuereingang (32.2, 33.2) aufweist, welcher mit einem Ausgang (35.9) eines Multiphasen-Abwärtswandlers (35) verbunden ist, wodurch insbesondere der Multiphasen-Abwärtswandler (35) den zumindest einen Schalter (32, 33) ansteuern kann, vorzugsweise in Abhängigkeit von einem Messsignal (S34) der Messvorrichtung (34), und/oder - der zumindest eine Schalter (32, 33) einen ersten Schalter (32) mit einem ersten Eingang (32.1), einem zweiten Ansteuereingang (32.2) und einem Ausgang (32.9) aufweist, und einen zweiten Schalter (33) mit einem ersten Eingang (33.1), einem zweiten Ansteuereingang (33.2) und einem Ausgang (33.9) aufweist.
  10. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wandlerstufe (30) eine Messvorrichtung (34) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, ein Messsignal (S34), insbesondere durch eine Strommessung des Pumpstroms (I3), zu ermitteln, wobei vorzugsweise die Messvorrichtung (34) einen Multiphasen-Abwärtswandler (35) in Abhängigkeit von dem Messsignal (S34) ansteuert, wobei insbesondere ein Eingang (34.1) der Messvorrichtung (34) mit einem Eingang (31) der dritten Wandlerstufe (30), vorzugsweise mit dem Ausgang von zumindest einem Schalter (32, 33), verbindbar ist.
  11. Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Wandlerstufe (30) einen Ausgang (39) aufweist, welcher insbesondere mit einem Laser (300) verbindbar ist, wobei insbesondere der Ausgang (39) mit einem Ausgang (32.9, 33.9) von zumindest einem Schalter (32, 33), vorzugsweise mit einem ersten Ausgang (32.9) eines ersten Schalters (32) und einem ersten Ausgang (33.9) eines zweiten Schalters (33), verbindbar ist.
  12. Laserdistanzmesssystem (1000) zum Messen eines Abstands, aufweisend - einen Laser (300), insbesondere einen diodengepumpten Festkörperlaser (300), zum Aussenden von Laserstrahlung, insbesondere gepulster Laserstrahlung (L), - eine Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Bereitstellen eines Pumpstroms (I3) an den Laser (300), - eine Energiequelle (200) zum Bereitstellen einer, insbesondere breitbandigen, Spannung (U0) an die Stromversorgungsvorrichtung (100), insbesondere an einen Eingang (11) der Stromversorgungsvorrichtung (100).
  13. Verfahren zum Betreiben einer Stromversorgungsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 oder eines Laserdistanzmesssystems (1000) zum Messen eines Abstands nach Anspruch 12, aufweisend - Ansteuern (110) einer ersten Wandlerstufe (10), insbesondere eines ersten Pulsweitenmodulators (PWM1), um einen Ladestrom (I1) bereitzustellen, - Ansteuern (120) einer zweiten Wandlerstufe (20), insbesondere eines zweiten Pulsweitenmodulators (PWM2), um einen Kondensatorausgangsstrom (I22) in Abhängigkeit von dem Ladestrom (I1), zu erzeugen, - Ansteuern (130) einer dritten Wandlerstufe (30), insbesondere eines dritten Pulsweitenmodulators (PWM3), um einen Pumpstrom (I3) in Abhängigkeit von dem Kondensatorausgangsstrom (I22) zum Betreiben eines Lasers (300) zu erzeugen.
  14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern der dritten Wandlerstufe (30) ein Messen (131) eines Messsignals (S34) durch eine Messvorrichtung (34), insbesondere durch eine Strommessung des Pumpstroms (I3), umfasst, wobei vorzugsweise der dritte Pulsweitenmodulator (PWM3) die dritte Wandlerstufe (30), insbesondere zumindest einen Schalter (32, 33) der dritten Wandlerstufe (30), in Abhängigkeit von dem Messsignal (S34) ansteuert.
  15. Computerlesbarer Datenträger, in welchem Befehle hinterlegt sind, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 oder 14 durchzuführen.
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