DE10217575A1

DE10217575A1 - Ansteuerschaltung für einen Schalter in einem Schaltwandler und Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter einer Ansteuerschaltung

Info

Publication number: DE10217575A1
Application number: DE2002117575
Authority: DE
Inventors: Ilia Zverev
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltwandler, die wenigstens eine Ausgangsklemme (OUT), an der ein getaktetes Ansteuersignal (AI) zur Verfügung steht, und wenigstens eine Eingangsklemme (PIN1) aufweist, wobei die Ansteuerschaltung das Ansteuersignal (AI) nach Maßgabe einer Anzahl von Betriebsparametern bereitstellt, wobei an die wenigstens eine Eingangsklemme eine Auswerteschaltung (10) angeschlossen ist, die abhängig von einer Impedanz zwischen dem wenigstens einen Eingang (PIN1) und einem Bezugspotential (GND) wenigstens zwei Betriebsparametersignale (P1, P2, P3, P4) bereitstellt. Die Einstellung der Betriebsparameter der Ansteuerschaltung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch externe Beschaltung mit einem passiven Bauelement, welches einen aus einer Gruppe von mehreren Impedanzwerten ausgewählten Impedanzwert aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltwandler und ein Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter einer derartigen Ansteuerschaltung.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Schaltnetzteils nach dem Stand der Technik, das in dem Beispiel einen Power Factor Controller PFC und einen Sperrwandler SPW aufweist. Aufgabe des Power Factor Controllers ist es dabei, eine mittels einer ersten Gleichrichteranordnung GL1, üblicherweise eines Brückengleichrichters, gleichgerichtete Wechselspannung Uin1 in eine Gleichspannung Uin2 umzuwandeln, die als Eingangsspannung für den Sperrwandler SPW dient. Aufgabe des Sperrwandlers SPW ist es, dessen Eingangsspannung Uin2 in eine annäherungsweise lastunabhängige Ausgangsspannung Uout umzuwandeln, die zur Versorgung einer gestrichelt eingezeichneten Last dient. Der Power Factor Controller PFC hat dabei die Aufgabe, die Leistungsaufnahme des Schaltnetzteils so zu regeln, dass sich eine zu der Eingangsspannung U₂ möglichst proportionale Stromaufnahme ergibt, um die Blindleistungsaufnahme zu reduzieren. Sowohl der Power Factor Controller PFC als auch der Sperrwandler SPW weisen bekannterweise einen Schalttransistor T1, T2 auf, wobei die beiden Schalter T1, T2 durch eine Ansteuerschaltung IC angesteuert sind. Aufgabe der Ansteuerschaltung IC ist es dabei, den Schalter T1 so anzusteuern, dass die gewünschte Leistungsaufnahme erreicht wird, und den Schalter T2 so anzusteuern, dass die Ausgangsspannung Uout wenigstens annäherungsweise lastunabhängig konstant ist. Dazu sind der Ansteuerschaltung IC verschiedene Regelsignale zugeführt, wobei in Fig. 1 lediglich ein von der Ausgangsspannung Uout abhängiges Regelsignal RS eingezeichnet ist.
Allgemein erfolgt die Ansteuerung der Schalter T1, T2 durch die Ansteuerschaltung IC abhängig von einer Anzahl von Betriebsparametern, die beispielsweise den Wert der zu erzeugenden Ausgangsspannung Uout festlegen, die den Leistungsfaktor bestimmen, die bestimmen, ob bei Einschalten des Schaltnetzteiles ein langsames Hochfahren der Ausgangspannung, ein sogenannter Soft-Start, erfolgen soll, die verschiedene Schutzfunktionen der Ansteuerschaltung festlegen und/oder die festlegen, welche von verschiedenen Betriebszuständen die Ansteuerschaltung annehmen kann. Zu den Schutzfunktionen, die abhängig von dem Betriebsparametern realisiert sind, gehören beispielsweise ein Überspannungsschutz, ein Überstromschutz, ein Abschalten bei Unterspannung, ein Erkennen eines Leerlaufs an den Ausgängen. Zu den verschiedenen Betriebszuständen, die eine Ansteuerschaltung bzw. ein Schaltnetzteil annehmen kann, gehören zum Beispiel der sogenannte Normal- Modus, der Hochlauf-Modus, bei dem das Netzteil die Abgabeleistung hochfährt, der Hick-Up-Modus (auch Auto-Restart- Modus) genannt, bei dem das Netzteil immer wieder anläuft und abschaltet, wenn die Leistungsaufnahme der Last zu gering ist, der Sleep-Modus, bei dem das Netzteil abgeschaltet ist, oder der Protection-Modus, in den das Netzteil bei einer Überspannung oder einem Überstrom übergeht.
Diese Betriebsparameter müssen in geeigneter Art und Weise festgelegt werden. Hierzu ist es bekannt, diese Parameter in der Ansteuerschaltung "fest zu programmieren", d. h. die Betriebsparameter bereits durch die Dimensionierung der in der Ansteuerschaltung verwendeten Bauelemente festzulegen.
Fig. 2 zeigt den Schaltplan eines Schaltnetzteiles mit einem Ansteuerbaustein TDA 16822 (fett eingezeichnet) der Infineon Technologies AG, dessen Betriebsparameter im wesentlichen fest durch dessen Aufbau vorgegeben sind. Der Ansteuerbaustein besitzt lediglich Anschlussklemmen VCC, GND für eine Versorgungsspannung, Anschlüsse D, RS für den Leistungstransistor sowie Anschlüsse SS, FB zur Zuführung von Regelsignalen. Vorteil dieses Ansteuerbausteins ist dessen kostengünstige Herstellung. Nachteilig ist die geringe Flexibilität bei der Auswahl der Betriebsparameter, die im wesentlichen fest vorgegeben sind.
Fig. 3 zeigt einen Schaltplan eines weiteren Schaltnetzteils mit einer ebenfalls fett eingezeichneten Ansteuerschaltung, die einen ersten Pulsweitenmodulator PWM1 für einen Transistor Q1 eines Power Factor Controllers und einen zweiten Pulsweitenmodulators PWM2 für einen Transistor Q2 eines Sperrwandlers aufweist. Im Gegensatz zu der Ansteuerschaltung gemäß Fig. 2 sind bei der in Fig. 3 dargestellten Ansteuerschaltung des Typs TDA 16888 der Anmelderin verschiedene Betriebsparameter von Außen einstellbar, was allerdings zu Lasten einer erhöhten Anzahl von Anschlüssen geht. So dient der Anschluss 13 zur Einstellung des Soft-Start-Verhaltens des Schaltnetzteils. Hierbei wird die Zeitdauer festgelegt, innerhalb der das Netzteil seine Leistungsaufnahme bis zu der gewünschten Leistungsaufnahme langsam steigert. Anschluss 15 dient zur Einstellung des sogenannten "Current Edge Blanking" oder "Leading Edge Blanking". Hierbei wird der Verlauf des Stromes durch die Spule während eines Zeitraumes nach dem Schließen des Leistungsschalters in dem Netzteil für die Regelung ausgeblendet. Innerhalb dieses Zeitraumes weist dieser Strom, der ansonsten nach dem Schließen langsam ansteigt, eine Spitze auf, die das Regelverhalten negativ beeinflussen würde. Anschluss 16 dient zur Einstellung der Schaltfrequenz, mit welcher die Transistoren Q1 und Q2 getaktet angesteuert werden. Diese Eingänge 13, 15 und 16 sind zur Einstellung der Betriebsparameter mit passiven Bauelementen beschaltet, wobei das passive Bauelement an Anschluss 13 ein Kondensator C14, das passive Bauelement an Anschluss 15 ebenfalls ein Kondensator C13 und das passive Bauelement an Anschluss 16 zur Einstellung der Taktfrequenz ein Widerstand R24 ist. Die einzelnen Betriebsparameter ergeben sich dabei abhängig von der Dimensionierung dieser passiven Bauelemente, wobei der Widerstand R14 in der Ansteuerschaltung beispielsweise an einem Oszillator OSC angeschlossen ist, der das Taktsignal für den Pulsweitenmodulator PWM1 des Transistors Q1 des Power-Faktor- Controllers festlegt.
Wie bereits erläutert, wird bei der Ansteuerschaltung gemäß Fig. 3 zur Einstellung jedes Betriebsparameters ein separater Anschlusspin des Ansteuerbausteins verbraucht. Dies ist insofern problematisch, als derartige Anschlusspins platzaufwendig sind und nicht beliebig viel Platz für derartige Anschlusspins zur Verfügung steht und weil Anschlusspins vergleichsweise kostenintensiv in ihrer mechanischen Realisierung sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltnetzteil zur Verfügung zu stellen, bei der mehrere Betriebsparameter bei einem möglichst geringen Aufwand an externen Anschlüssen flexibel einstellbar sind. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter einer Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltnetzteil zur Verfügung zu stellen.

Dieses Ziel wird vorrichtungsgemäß durch eine Ansteuerschaltung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Verfahrensmäßig wird dieses Ziel durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltwandler, weist wenigstens eine Ausgangsklemme, an der ein getaktetes Ansteuersignal zur Verfügung steht, und wenigstens eine Eingangsklemme auf und stellt das Ansteuersignal nach Maßgabe einer Anzahl von Betriebsparametern bereit. Erfindungsgemäß ist an die wenigstens eine Eingangsklemme eine Auswerteschaltung angeschlossen, die abhängig von einer Impedanz zwischen dem wenigstens einen Eingang und einem Bezugspotential wenigstens zwei Betriebsparametersignale bereitstellt. Die Werte dieser wenigstens zwei Betriebsparametersignale sind dabei durch die äußere Beschaltung der wenigstens einen Eingangsklemme, vorzugsweise mittels passiver Bauelemente, einstellbar. Abhängig von der ermittelten Impedanz des extern angeschlossenen passiven Bauelements nehmen die Betriebsparametersignale, die die Betriebsparameter der Ansteuerschaltung festlegen, unterschiedliche Werte an.

Die die Betriebsparameter festlegenden Betriebsparametersignale sind einer Signalerzeugungsschaltung zugeführt, die das Ansteuersignal abhängig von diesen Betriebsparametersignalen bereitstellt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die erfindungsgemäße Auswerteschaltung einen Digital-Analog-Wandler auf, der an die wenigstens eine Eingangsklemme angeschlossen ist und dessen Ausgängen eine Digital-Analog-Wandlereinheit nachgeschaltet ist, die die Betriebsparametersignale bereitstellt. Das passive Bauelement, das extern an die wenigstens eine Ausgangsklemme anschließbar ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise als ohmscher Widerstand ausgebildet. Der Analog-Digital-wandler wandelt dabei eine über dem externen Widerstand anliegende, beispielsweise durch einen eingeprägten Strom hervorgerufene Spannung in ein digitales Datenwort um, welches in der nachgeschalteten Digital-Analog- Wandlereinheit zur Erzeugung der Betriebsparametersignale herangezogen wird.

Die Digital-Analog-Wandlereinheit weist gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anzahl von Digital-Analog- Wandlern auf, deren Anzahl der Anzahl der zu erzeugenden Betriebsparametersignale entspricht. Jedem der Digital-Analog- Wandler wird dabei wenigstens ein Bit des digitalen Datenwortes zugeführt, wobei dieses wenigstens eine dem jeweiligen Digital-Analog-Wandler zugeführte Datenbit den Wert des durch den Digital-Analog-Wandler erzeugten Betriebsparametersignals festlegt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Digital-Analog-Wandlereinheit eine Nachschlagetabelle, die für jeden Wert eines Ausgangssignals des Digital-Analog- Wandlers jeweils eine Gruppe von Werten der Betriebsparametersignale enthält. Diese Betriebsparametersignale können analoge oder digitale Signale sein.

Außerdem können die Ausgangswerte des Analog Digital-Wandlers auch direkt an entsprechende Module mit einstellbaren Parametern in dem Schaltwandler weitergeleitet werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Signalerzeugungsschaltung einen Pulsweitenmodulator, der das Ansteuersignal für den wenigstens einen Schalter bereitstellt und die Betriebsparametersignale zugeführt sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Signalerzeugungsschaltung einen Taktgenerator und einen Pulsweitenmodulator, wobei dem Taktgenerator wenigstens eines der Betriebsparametersignale zugeführt ist und wobei ein Ausgangssignal des Taktgenerators dem Pulsweitenmodulator zugeführt ist. Das dem Taktgenerator zugeführte Betriebsparametersignal dient dabei zur Einstellung der Taktfrequenz, wobei das daraus resultierende Taktsignal dem Pulsweitenmodulator über Ansteuerung des wenigstens einen Schalters zugeführt ist.

Selbstverständlich kann die Ansteuerschaltung auch mehr als einen Pulsweitenmodulator umfassen, um beispielsweise einen Schalter eines Power Factor Controllers und eines Schaltwandlers, beispielsweise eines Sperrwandlers in einem Schaltnetzteil anzusteuern, wobei die Betriebsparametersignale für die Erzeugung der hierzu erforderlichen zwei Ansteuersignale ebenfalls durch die erfindungsgemäße Auswerteschaltung bereitgestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteschaltung eine an den wenigsten einen Eingang der Ansteuerschaltung angeschlossene Impedanzmessanordnung aufweist, die an einem ersten Ausgang ein von dem Realteil der ermittelten Impedanz abhängiges Signal und an einem zweiten Ausgang ein von dem Imaginärteil der ermittelten Impedanz abhängiges Signal bereitstellt, wobei das Realteilsignal einer ersten Wandlereinheit, die wenigstens eines der Betriebsparametersignale bereitstellt, und das Imaginärteilsignal einer zweiten Wandlereinheit, die wenigstens ein weiteres der Betriebsparametersignale bereitstellt, zugeführt sind. Das bei dieser Ausführungsform an die Ansteuerschaltung anzuschließende passive Bauelement umfasst wenigstens einen o ohmschen Widerstand und wenigstens eine Spule oder einen Kondensator, wobei der ohmsche Widerstand den Realteil der ermittelten Impedanz, die Resistanz und der Kondensator und/oder die Spule den Imaginärteil der ermittelten Impedanz, die Reaktanz bestimmen. Hierdurch wird gegenüber einer Auswerteschaltung, die lediglich einen ohmschen Widerstand auswertet, ein zusätzlicher Freiheitsgrad gewonnen, der sich durch die Auswertung des Imaginärteils der Impedanz des angeschlossenen passiven Bauelements ergibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter einer Ansteuerschaltung in einem Schaltnetzteil sieht vor, wenigstens ein passives Bauelement an einen Anschluss der Ansteuerschaltung anzuschließen und die Impedanz dieses passiven Bauelements mittels einer Auswerteschaltung auszuwerten und abhängig von der ermittelten Impedanz wenigstens zwei Betriebsparametersignale bereitzustellen. Dabei wird gemäß einer ersten Ausführungsform lediglich die Resistanz des passiven Bauelements ermittelt, um abhängig von dem ermittelten Wert die Betriebsparametersignale bereitzustellen, und bei einer zweiten Ausführungsform werden sowohl die Resistanz als auch die Reaktanz der ermittelten Impedanz ermittelt, um abhängig von der Resistanz wenigstens eines der Betriebsparametersignale und abhängig von der Reaktanz wenigstens ein weiteres der Betriebsparametersignal bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt
Fig. 1 ein Schaltnetzteil mit einem Power Factor Controller und einem Sperrwandler nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 ein Schaltnetzteil mit einem Sperrwandler und einer Ansteuerschaltung für einen Schalter des Sperrwandlers, bei dem Betriebsparameter fest vorgegeben sind, nach dem Stand der Technik,
Fig. 3 ein Schaltnetzteil nach dem Stand der Technik mit einem Power Factor Controller, einem Sperrwandler und einer Ansteuerschaltung für den Schalter des Power Factor Controllers und des Sperrwandlers, wobei Betriebsparameter der Ansteuerschaltung über die externe Beschaltung von Anschlusspins von außen einstellbar sind,
Fig. 4 ein Schaltnetzteil mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Schalters in dem Schaltnetzteil,
Fig. 5 eine Ansteuerschaltung zur Ansteuerung eines Schalters mit einer Auswerteschaltung und einer Signalerzeugungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 eine Ansteuerschaltung mit einer Auswerteschaltung und einer Signalerzeugungsschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteschaltung,
Fig. 8 eine Ansteuerschaltung gemäß Fig. 3 mit einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung zur Bereitstellung von drei Betriebsparametersignalen für die Ansteuerschaltung,
Fig. 9 eine Auswerteschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Schaltnetzteils mit einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 1 zur Ansteuerung eines Schalters M in dem Schaltnetzteil. Das Schaltnetzteil umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Sperrwandler mit einem Transformator TR, dessen Primärspule L1 in Reihe zu dem Schalter M an eine Eingangsspannung Uin angeschlossen ist und dessen Sekundärspule L2 über eine Gleichrichteranordnung D2, C2 an Ausgangsklemmen AK1, AK2 des Schaltnetzteils gekoppelt ist, wobei an den Ausgangsklemmen AK1, AK2 eine Ausgangsspannung Uout zur Versorgung einer Last anliegt.
Die Ansteuerschaltung 10 weist eine Ausgangsklemme OUT auf, an der ein getaktetes Ansteuersignal AI anliegt und das in dem Ausführungsbeispiel an den Gate-Anschluss G des als MOS- FET ausgebildeten Schalters M angeschlossen ist. Die Ansteuerschaltung 1 weist weiterhin eine erste Eingangsklemme PIN1 auf, an die eine Auswerteschaltung 10 angeschlossen ist, wobei diese Eingangsklemme PIN1 extern mit einem Widerstand R beschaltet ist, der zwischen die Eingangsklemme PIN1 und Bezugspotential GND geschaltet ist. Die Auswerteschaltung 10 ist dazu ausgebildet, die Impedanz des als Widerstand R ausgebildeten passiven Bauelements zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Impedanz Betriebsparametersignale P1, P2, P3, P4 zu erzeugen, die in dem Beispiel einer Signalerzeugungsschaltung 20 zugeführt sind, welche das getaktete Ansteuersignal AI bereitstellt.
Diese Betriebsparametersignale können abhängig von der Ausbildung der Auswerteschaltung analoge oder digitale Signale P1, P2, P3, P4 sein.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Ansteuerschaltung 1 weiterhin Anschlussklemmen PIN2, PIN3 zum Anlegen einer Versorgungsspannung für die Ansteuerschaltung 1 und eine Anschlussklemme PIN4 zur Zuführung eines von der Ausgangsspannung Uout abhängigen Regelsignals RS aufweist, wobei letzteres mittels eines Optokopplers OK, von den Ausgangsklemmen AK1, AK2 übertragen wird.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung, bei der die Signalerzeugungsschaltung 20 einen Pulsweitenmodulator PWM1 aufweist, dem die Betriebsparametersignale P1, P2, P3 von der Auswerteschaltung 10 zugeführt sind und an dessen Ausgang das Ansteuersignal AI bereit steht. Die Betriebsparametersignale P1-P3 dienen beispielsweise zur Einstellung von Betriebsparametern, wie der Frequenz, mit welcher Impulse des Ansteuersignals AI erzeugt werden, des Soft-Start Verhaltens des Schaltnetzteils oder des Current-Edge-Blankings.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 1, bei der die Signalerzeugungsschaltung 20 einen Oszillator OSC aufweist, dem eines der Betriebsparametersignale P3 zugeführt ist, wobei am Ausgang des Oszillators OSC ein Taktsignal CLK anliegt, das einem Pulsweitenmodulator PWM2 zugeführt ist, dem auch die beiden anderen Betriebsparametersignale P1, P2 direkt zugeführt sind. Der Pulsweitenmodulator PMW2 erzeugt abhängig von dem Betriebsparametersignalen P1, P2 und dem Taktsignal CLK das Ansteuersignal AI.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Auswerteschaltung 10, die die Impedanz des passiven Bauelements R am Eingang PIN1 ermittelt und abhängig von dieser Impedanz Betriebsparametersignale, in dem Beispiel gemäß Fig. 7 vier Betriebsparametersignale P1-P4 bereitstellt. Die Auswerteschaltung 10 umfasst einen Analog-Digital-Wandler ADC, der eine über dem passiven Bauelement R anliegende Spannung UR in ein digitales Datenwort wandelt, dessen Bits B1-B3 an Ausgängen des Analog- Digital-Wandlers ADC anliegen. Die Spannung UR über dem Widerstand R wird in dem Ausführungsbeispiel durch einen eingeprägten von einer Stromquelle Iq gelieferten Strom hervorgerufen, wobei der Eingang des Analog-Digital-Wandlers ADC so hochohmig ist, das annäherungsweise der gesamte Strom der Stromquelle Iq, die zwischen den Analog-Digital-Wandler ADC und das positive Versorgungspotential V geschaltet ist, über den Widerstand R fließt. Bei gleichbleibendem durch die Stromquelle Iq gelieferten Strom ist die Spannung UR stets proportional zu dem Widerstand R, so dass das am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers ADC anliegende Datenwort P1-P3 proportional zu der Impedanz des passiven Bauelements R ist.
Dem Analog-Digital-Wandler ADC ist eine Wandlereinheit 101 nachgeschaltet, die aus dem digitalen Datenwort B1, B2, B3 die Betriebsparametersignale P1-P4 erzeugt. In dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel, bei welchem der Analog-Digital- Wandler ein Datenwort der Länge drei Bit bereitstellt, sind 2³ = 8 unterschiedliche Datenwörter und damit acht unterschiedliche Betriebsparametersignalkonstellationen am Ausgang der Wandlereinheit möglich.
Die Wandlereinheit umfasst bei einer Ausführungsform einen oder mehrere Digital-Analog-Wandler, wobei diese Ausführungsform für Schaltwandler geeignet ist, bei denen analoge Betriebsparametersignale bereitgestellt werden sollen. Die Digital-Analog-Wandlereinheit DAC umfasst beispielsweise einen Digital-Analog-Wandler pro zu erzeugenden Betriebsparametersignal, wobei jedem dieser einzelnen Digital-Analog-wandler wenigstens ein Datenbit des digitalen Datenwortes [B1, B2, B3] zugeführt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform umfasst die Wandlereinheit eine Nachschlagetabelle, bzw. einen Speicher, die durch das digitale Datenwort adressiert wird und als Betriebsparametersignale P1, P2, P3 die an den jeweiligen Speicherpositionen gespeicherten (digitalen) Werte ausgibt.
Bei dem in Figur gezeigten Beispiel kann jedes der Betriebsparametersignale zwei unterschiedliche Werte annehmen. Selbstverständlich sind beliebige weitere derartige Kombinationen möglich. Erhöht man die Anzahl der Ausgänge des Analog-Digital-Wandlers auf sechs, so dass 2⁶ = 64 unterschiedliche Datenwörter möglich sind und erzeugt man jedes der Betriebsparametersignale P1-P3 abhängig von zwei Datenbits, so lassen sich dadurch drei Betriebsparametersignale erzeugen, die jeweils vier unterschiedliche Werte annehmen können, das digitale Datenwort und damit die erzeugten Betriebsparametersignale sind abhängig von der Impedanz des angeschlossenen passiven Bauelements, das vom Anwender abhängig von den gewünschten Betriebsparametern ausgewählt wird.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswerteschaltung, wobei die Auswerteschaltung 10 eine Impedanzmessanordnung 12 aufweist, die an den Eingang PIN1 angeschlossen ist und die an einem ersten Ausgang 121 ein von einem Realteil Re{Z} der ermittelten Impedanz abhängiges Signal bereitstellt, das einer ersten Wandlereinheit 14 zugeführt ist. Die Impedanzmessanordnung 12 erzeugt weiterhin ein von dem Imaginärteil Im{Z} abhängiges Signal an einem zweiten Ausgang 122, das einer zweiten Wandlereinheit 16zugeführt ist. Die erste Wandlereinheit 14 erzeugt aus dem Realteil Re{Z} zwei Betriebsparametersignale P1, P2. In entsprechender Weise erzeugt die zweite Wandlereinheit 16 aus dem Imaginärteil Im{Z} zwei Betriebsparametersignale P3, P4. Das bei diesem Ausführungsbeispiel extern an die Eingangsklemme PIN1 anzuschließende passive Bauelement ist ein Bauelement mit einem komplexen Widerstand, d. h. ein Bauelement, das wenigstens einen ohmschen Widerstand und/oder wenigstens einen Kondensator oder eine Spule aufweist. Die Auswerteschaltung 10 besitzt gegenüber den in den Fig. 6 und 7 dargestellten Auswerteschaltungen den Vorteil eines zusätzlichen Freiheitsgrades, der sich aus der Ermittlung des Imaginärteiles der ermittelten Impedanz ergibt.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung, die der in Fig. 3 fett eingezeichneten Ansteuerschaltung entspricht, die durch eine erfindungsgemäße Auswerteschaltung 10 erweitert wurde, um die zur Einstellung von drei Betriebsparametern bisher erforderlichen Eingänge 13, 15 und 16 (in Fig. 3) auf einen Eingang PIN1 zu reduzieren. An diesen Eingang ist ein passives Bauelement, in dem Beispiel ein Widerstand R, angeschlossen, wobei die Auswerteschaltung 10 in der zuvor erläuterten Weise die Impedanz dieses passiven Bauelements R ermittelt und Betriebsparametersignale P1, P2, P3 bereitstellt. Das Betriebsparametersignal P1 betrifft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Frequenz eines von einem Oszillator OSC erzeugten Taktsignals, mit welchem der Pulsweitenmodulator PWM1 dem Transistor Q1 des Power Factor Controllers ansteuert. Das Betriebsparametersignal P2 betrifft in dem Ausführungsbeispiel das sogenannte Current Edge Blanking, wobei dieses Betriebsparametersignal dem Pulsweitenmodulator PWM2 zugeführt ist, der an dem Ausgang 10 ein Ansteuersignal AI1 für den Transistor Q2 des Sperrwandlers bereitstellt. Das Betriebsparametersignal P3 ist einer Soft-Start-Einheit zugeführt, die aus diesen Betriebsparametersignal P3 ein Ausgangssignal erzeugt, welches dem Pulsweitenmodulator PWM2 zugeführt ist und welches das Soft-Start Verhalten des Schaltnetzteils, also die Erzeugung von Ansteuerimpulsen AI1 beim Hochlaufen des Schaltnetzteils bestimmt.
Neben den zuvor erläuterten Betriebsparametern sind bei der erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung selbstverständlich beliebige weitere Betriebsparameter über einen einzigen Eingang der Ansteuerschaltung einstellbar, wobei die Einstellung dieser Betriebsparameter über ein von außen angeschlossenes passives Bauelement erfolgt, das einen Impedanzwert aufweist, der aus einer Gruppe von verschiedenen Impedanzwerten ausgewählt wurde, wobei jeder Impedanzwert für eine bestimmte Konstellation von Betriebsparametersignalen steht, wie beispielsweise anhand von Fig. 10 erläutert wird.
Fig. 10 zeigt eine Tabelle, in der links ein normierter Widerstandswert aufgetragen ist und in der in den anschließenden Spalten ebenfalls normierte Werte für drei unterschiedliche Betriebsparameter P1, P2, P3 dargestellt sind. Besitzt der von außen angeschlossene Widerstand R beispielsweise einen normierten Wert von 7, so nimmt der Betriebsparameter P1 einen Wert von 1, der Betriebsparameter P2 einen Wert von 3 und der Betriebsparameter P3 einen Wert von 1 an. Mittels 27 unterschiedlicher Widerstände lassen sich so drei Betriebsparameter P1, P2, P3 einstellen, von denen jeder jeweils einen von drei Werten annehmen kann.
Die in Fig. 10 dargestellte Tabelle kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem die unterschiedlichen Werte für den Frequenzwert, den Soft-Start-Wert und den Edge- Balnking-Wert in einem Speicher abgespeichert werden, und der Widerstandswert einer Digital-Analog-Wandlung unterzogen wird, wobei das daraus resultierende Datenwort zur Adressierung des Speichers bei der Auswahl der auszulesenden Werte herangezogen wird. Bezugszeichenliste 1 Ansteuerschaltung
10 Auswerteschaltung
12 Impedanzmessanordnung
14, 16 Wandlereinheiten
20 Signalerzeugungsschaltung
ADC Analog-Digital-Wandler
AI Ansteuersignal
AK1, AK2 Ausgangsklemmen
C1 Kondensator
CLK Taktsignal
D Drain-Anschluss
D1, D2 Dioden
DAC Digital-Analog-Wandler
G Gate-Anschluss
GL1, GL2 Gleichrichter
IC Ansteuerschaltung
Lp Primärwicklung
Ls Sekundärwicklung
M Transistor
OK Optokoppler
OSC Oszillator
OUT Ausgangsklemme der Ansteuerschaltung
P1, P2, P3, P4 Betriebsparametersignale
PFC Power-Faktor-Controller
PIN1 Eingangsklemme der Ansteuerschaltung
PIN2, PIN3 Spannungsversorgungsklemmen der Ansteuerschaltung
PIN4 Regelsignal der Ansteuerschaltung
PWM1, PWM2 Pulsweitenmodulatoren
R Widerstand
RS Regelsignal
S Source-Anschluss
SPW Sperrwandler
T1, T2 Transistoren
Uin1 Eingangsspannung des Power-Faktor- Controllers
Uin2 Eingangsspannung des Sperrwandlers
Uout Ausgangsspannung des Sperrwandlers
Z komplexer Widerstand

Claims

1. Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltwandler, die wenigstens eine Ausgangsklemme (OUT), an der ein getaktetes Ansteuersignal (AI) zur Verfügung steht, und wenigstens eine Eingangsklemme (PIN1) aufweist, wobei die Ansteuerschaltung das Ansteuersignal (AI) nach Maßgabe einer Anzahl von Betriebsparametern bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass an die wenigstens eine Eingangsklemme (PIN1) eine Auswerteschaltung (10) angeschlossen ist, die abhängig von einer Impedanz zwischen dem wenigstens einen Eingang (PIN1) und einem Bezugspotential (GND) wenigstens zwei Betriebsparametersignale (P1, P2, P3, P4) bereitstellt.

2. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, bei der die Betriebsparametersignale (20) einer Signalerzeugungsschaltung (20) zugeführt sind, die das Ansteuersignal (AI) bereitstellt.

3. Ansteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Auswerteschaltung einen Analog-Digital-wandler (ADC), der an die wenigstens eine Eingangsklemme (PIN1) angeschlossen ist, aufweist.

4. Ansteuerschaltung nach Anspruch 3, die eine an Ausgänge des Analog-Digital-Wandlers (ADC) angeschlossene Digital- Analog-Wandlereinheit (101), die die Betriebsparametersignale (P1, P2, P3, P4) bereitstellt, aufweist.

5. Ansteuerschaltung nach Anspruch 4, bei der die Digital- Analog-Wandlereinheit eine der Anzahl der Betriebsparametersignals entsprechende Anzahl Digital-Analog-Wandler (DAC1, DAC2, DAC3) aufweist.

6. Ansteuerschaltung nach Anspruch 3, die eine an Ausgänge des Analog-Digital-Wandlers (ADC) angeschlossene Nachschlagetabelle (101), die die Betriebsparametersignale (P1, P2, P3) bereitstellt, aufweist.

7. Ansteuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Signalerzeugungsschaltung einen Pulsweitenmodulator (PWM1) aufweist, dem Betriebsparametersignale (P1, P2, P3) zugeführt sind.

8. Ansteuerschaltung nach Anspruch 7, bei der wenigstens eines der Betriebsparametersignale (P3) einem Taktgenerator (OSC) zugeführt ist, wobei ein Ausgangssignal (CLK) des Taktgenerators einem Pulsweitenmodulator (PWM2) zugeführt ist.

9. Ansteuerschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Auswerteschaltung (10) eine an den wenigstens einem Eingang (PIN1) angeschlossene Impedanzmessanordnung (12) aufweist, die an einem ersten Ausgang ein von dem Realteil der ermittelten Impedanz abhängiges Signal und an einem zweiten Ausgang ein von dem Imaginärteil der ermittelten Impedanz abhängiges Signal bereitstellt, wobei das Realteilsignal einer ersten Wandlereinheit (14), die wenigstens eines (P1, P2) der Betriebsparametersignale bereitstellt, und das Imaginärteilsignal einer zweiten Wandlereinheit (16), die wenigstens ein weiteres (P3, P4) der Betriebsparametersignale bereitstellt, zugeführt sind.

10. Verfahren zur Einstellung der Betriebsparameter einer Ansteuerschaltung für wenigstens einen Schalter in einem Schaltwandler, wobei das Verfahren folgende Merkmale aufweist:

- Anschließen eines passiven Bauelements (R, Z) an einen Anschluss (PIN) der Ansteuerschaltung,

- Auswerten der Impedanz des passiven Bauelements (R, Z) mittels einer Auswerteschaltung (10) und Bereitstellen von wenigstens zwei Betriebsparametersignalen abhängig von der ermittelten Impedanz.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Resistanz und die Reaktanz der Impedanz ermittelt und bei dem wenigstens eines der Betriebsparametersignale von der Resistanz und wenigstens eines der Betriebsparametersignale von der Reaktanz abhängig ist.