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LU101927B1 - Boost converter for a power supply for an electrical load, and power supply and method for boosting the input voltage in a power supply for an electrical load - Google Patents

Boost converter for a power supply for an electrical load, and power supply and method for boosting the input voltage in a power supply for an electrical load Download PDF

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Publication number
LU101927B1
LU101927B1 LU101927A LU101927A LU101927B1 LU 101927 B1 LU101927 B1 LU 101927B1 LU 101927 A LU101927 A LU 101927A LU 101927 A LU101927 A LU 101927A LU 101927 B1 LU101927 B1 LU 101927B1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
converter
hsb
hsa
stage
semiconductor switch
Prior art date
Application number
LU101927A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Sasse
Thorsten Schulte
Original Assignee
Phoenix Contact Gmbh & Co
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 Phoenix Contact Gmbh & Co filed Critical Phoenix Contact Gmbh & Co
Priority to LU101927A priority Critical patent/LU101927B1/en
Application granted granted Critical
Publication of LU101927B1 publication Critical patent/LU101927B1/en

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers mit wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb), wobei pro Hochsetzstellerstufe eine Induktivität (L1a, L1b) vorgesehen ist, wobei die Induktivität (L1a, Üb) jeweils an einen Pol der Wechselspannungsquelle (ACin) geschaltet ist und an einen Knotenpunkt (P1a, P1b) zwischen zwei Halbleiterschaltern (S1a, S2a; S1b, S2b). Gemäß der Erfindung ist der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) in Reihe mit einem Messwiderstand (R1 a, R1 b) geschaltet. Der Aufwärtswandler weist eine Signalerzeugungseinheit (110) zur Erzeugung von Ansteuersignalen für die beiden Halbleiterschalter (S1a, S2a; S1b, S2b) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) auf, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung (Vin) der erste Halbleiterschalter (S1a) geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter (S2a) geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität (L1a) zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L1a). Zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1a) wird der erste Halbleiterschalter (S1a) geöffnet und der zweite Halbleiterschalter (S2a) geschlossen und der Siebkondensator (C1) entsprechend aufgeladen. Die Signalerzeugungseinheit (110) weist Mittel zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand (R1) auf. Erfindungsgemäß weist die Signalerzeugungseinheit (110) eine Ansteuereinheit (113a, 113b) auf, die die Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb) mit einer gewählten Phasenverschiebung gegeneinander versetzt ansteuern, wobei die Ansteuereinheit (113a, 113b) ausgelegt ist die Periodendauer der Ansteuersignale in der einen Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) zu regeln und in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) konstant zu halten, und die Aufmagnetisierungszeit in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) zu regeln und in der ersten Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) konstant zu halten. Dieser Aufwärtswandler (100) kann vorteilhaft als Leistungsfaktor-Vorregler bei Stromversorgungen eingesetzt werden.The subject matter of the invention is a step-up converter for a power supply of an electrical consumer with at least two step-up converter stages (HSa, HSb), with one inductor (L1a, L1b) being provided for each step-up converter stage, with the inductor (L1a, Ub) each being connected to one pole of the AC voltage source ( ACin) and connected to a node (P1a, P1b) between two semiconductor switches (S1a, S2a; S1b, S2b). According to the invention, the first semiconductor switch (S1a, S1b) is connected in series with a measuring resistor (R1a, R1b). The step-up converter has a signal generation unit (110) for generating control signals for the two semiconductor switches (S1a, S2a; S1b, S2b) per step-up converter stage (HSa, HSb), with the first semiconductor switch (S1a ) is closed and the second semiconductor switch (S2a) is opened in order to drive a current through the inductor (L1a) to magnetize the inductor (L1a). To demagnetize the inductance (L1a), the first semiconductor switch (S1a) is opened and the second semiconductor switch (S2a) is closed and the filter capacitor (C1) is charged accordingly. The signal generation unit (110) has means for detecting the current through the measuring resistor (R1). According to the invention, the signal generation unit (110) has a drive unit (113a, 113b) which drives the step-up converter stages (HSa, HSb) offset with respect to one another with a selected phase shift, the drive unit (113a, 113b) being designed for the period of the drive signals in one step-up converter stage (HSa, HSb) and to keep it constant in the at least one other step-up converter stage (HSa, HSb), and to regulate the magnetization time in the at least one other step-up converter stage (HSa, HSb) and to keep it constant in the first step-up converter stage (HSa, HSb). to keep. This boost converter (100) can be used advantageously as a power factor pre-regulator in power supplies.

Description

EM-2020-0147 PC200006 4 LU101927 Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers sowie Stromversorgung und Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufwärtswandler für eine Stromversorgung zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Stromversorgung, die einen Aufwärtswandler gemäß der Erfindung aufweist. Dabei kann der Aufwärtswandler insbesondere als Leistungsfaktor-Vorregler in einem Schaltnetzgerät eingesetzt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers. Stromversorgungen sind für vielfältige Bereiche und Einsatzzwecke erforderlich. Da der Begriff Stromversorgung vielfältig verwendet wird, wird im Folgenden der Begriff Stromrichter verwendet. Sie haben die Aufgabe, den Stromfluss zwischen Stromquelle und Last zu steuern oder von einer Stromart in eine andere umzuformen. Sie gehören zum Teilgebiet der Leistungselektronik innerhalb der Elektrotechnik. Es gibt folgende Arten von Stromrichtern: Gleichrichter, Wechselrichter, Gleichstrom-Umrichter und Wechselstrom-Umrichter. Zu diesen verschiedenen Stromrichtern gehören auch die Netzgeräte, die auch als Netzteile bezeichnet werden. Sie haben die Aufgabe, elektronische Betriebsmittel mit einer Gleichspannung zu versorgen. Man unterscheidet lineare Netzgeräte und Schaltnetzgeräte. Die Schaltnetzgeräte gehören gleichzeitig zu den geregelten Netzgeräten.EM-2020-0147 PC200006 4 LU101927 Boost converter for a power supply for an electrical load and power supply and method for boosting the input voltage in a power supply for an electrical load The present invention relates to a boost converter for a power supply for supplying an electrical load. The invention further relates to a power supply comprising a boost converter according to the invention. In this case, the step-up converter can be used in particular as a power factor pre-regulator in a switched-mode power supply. The invention also relates to a method for step-up conversion of the input voltage in a power supply of an electrical consumer. Power supplies are required for a wide range of areas and purposes. Since the term power supply is used in many ways, the term converter is used below. Their job is to control the flow of current between the power source and the load, or to convert it from one type of current to another. They belong to the sub-area of power electronics within electrical engineering. There are the following types of power converters: rectifiers, inverters, DC converters and AC converters. These different power converters also include the power supply units, which are also referred to as power supply units. They have the task of supplying electronic equipment with direct current. A distinction is made between linear power supplies and switched-mode power supplies. The switched-mode power supplies also belong to the regulated power supplies.

Die Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Schaltnetzgerätes. Es besteht aus den Komponenten Gleichrichtung 10, Gleichstromsteller 20, Leistungsübertragungsstufe 30, Glättung 40, Regelstufe 50, Potenzialtrennung 60 und Steuerung 70. Am Eingang des Schaltnetzgerätes steht die Netzspannung aus dem öffentlichen Stromversorgungsnetz an. Als Beispiel wird die Wechselspannung mit dem Effektivwert von 230 V und einer Netzfrequenz von 50 Hz genannt. In der Gleichrichterstufe 10 können die folgenden drei Komponenten vorhanden sein, Netzfilter 1, Gleichrichter 2 und Siebkondensator1 shows the basic structure of a switched-mode power supply. It consists of the components rectification 10, DC converter 20, power transmission stage 30, smoothing 40, control stage 50, electrical isolation 60 and control 70. The mains voltage from the public power supply network is present at the input of the switched-mode power supply. The AC voltage with an effective value of 230 V and a mains frequency of 50 Hz is given as an example. In the rectifier stage 10 there can be the following three components, line filter 1, rectifier 2 and filter capacitor

EM-2020-0147 PC200006 ” LU101927EM-2020-0147 PC200006” LU101927

3. Am Ausgang der Gleichrichterstufe 10 steht eine hohe Gleichspannung an, die z.B. den Spannungswert 400 V betrifft. Diese Gleichspannung wird durch den Gleichstromsteller 20 in ein Rechtecksignal zerhackt. Darin befindet sich ein Leistungstransistor, z.B. bipolarer Transistor 4, MOSFET-Transistor, entsprechend Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, Thyristor oder IGBT, entsprechend Insulated Gate Bipolar Transistor, der durch Schaltvorgänge das Rechtecksignal erzeugt. Durch Verändern des Tastgrades des Rechtecksignales lassen sich verschiedene Spannungen und Ströme und damit auch verschiedene Leistungen einstellen. Für die Ansteuerung der Leistungsschalter werden hauptsächlich die Techniken Pulsweiten-Modulation (PWM) und Pulsfolge-Modulation (PFM) eingesetzt. Für Netzgeräte, die für Leistungsbereiche von 75 W und mehr ausgelegt sind, ist es Vorschrift, dass sie mit der PFC-Technik, entsprechend Power Factor Correction ausgestattet werden, um Rückwirkungen auf das Stromversorgungsnetz durch Erzeugen von Oberschwingungen zu vermeiden. Dies wird auch in der europäischen Norm EN61000-3-2 definiert. Dafür wird häufig eine aktive PFC-Schaltung eingesetzt. Diese besteht aus einer Art zusätzliches Schaltnetzteil, das dem eigentlichen vorgeschaltet ist, und dafür sorgt, dass der aufgenommene Strom der sinusfôrmigen Netzspannung entspricht. Der Strom folgt dadurch einem Verlauf, wie ihn ein Widerstand an der aktuellen Netzspannung hervorrufen würde. Somit wird bei einer nicht genau sinusférmigen Netzspannung, wie sie in Stromnetzen häufig vorkommt, der tatsächliche Verlauf — nicht der idealisierte — der Netzspannung nachgefahren.3. A high DC voltage is present at the output of the rectifier stage 10, which affects the voltage value 400 V, for example. This DC voltage is chopped up by the DC converter 20 into a square-wave signal. It contains a power transistor, e.g. bipolar transistor 4, MOSFET transistor, corresponding to Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, thyristor or IGBT, corresponding to Insulated Gate Bipolar Transistor, which generates the square-wave signal through switching operations. By changing the duty cycle of the square-wave signal, different voltages and currents and thus also different power levels can be set. Pulse width modulation (PWM) and pulse train modulation (PFM) techniques are mainly used to control the circuit breakers. For power supply units that are designed for power ranges of 75 W and more, it is mandatory that they be equipped with PFC technology, corresponding to power factor correction, in order to avoid repercussions on the power supply network through the generation of harmonics. This is also defined in the European standard EN61000-3-2. An active PFC circuit is often used for this. This consists of a kind of additional switched-mode power supply, which is connected upstream of the actual one and ensures that the current drawn corresponds to the sinusoidal mains voltage. As a result, the current follows a course that would be caused by a resistance in the current mains voltage. In this way, if the mains voltage is not exactly sinusoidal, as is often the case in power grids, the actual progression — not the idealized one — of the mains voltage is traced.

Der Leistungsfaktor bleibt dabei nahe bei Eins und es entstehen weniger Oberschwingungen. Diese könnten sich sonst ,Aufschaukeln“ und zur Überlastung des Stromnetzes führen. Der Leistungsfaktor gibt dabei das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung an. Ist die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Null, sind Wirkleistung und Scheinleistung gleich und der Leistungsfaktor bleibt bei Eins. Wenn zwischen Spannung und Strom merkliche Phasenunterschiede bestehen, fließt Leistung zurück zum Elektrizitätswerk und der Leistungsfaktor sinkt unter Eins. Aktive PFC- Schaltungen bestehen in der Regel aus einem Gleichrichter mit direktThe power factor remains close to unity and there are fewer harmonics. Otherwise, they could build up and overload the power grid. The power factor indicates the ratio of active power to apparent power. If the phase shift between current and voltage is zero, real power and apparent power are equal and the power factor remains at unity. When there is a noticeable phase difference between voltage and current, power flows back to the utility and the power factor drops below unity. Active PFC circuits usually consist of a rectifier with direct

EM-2020-0147 PC200006 3 LU101927 nachgeschaltetem Aufwärtswandler, der einen Kondensator 3 mit großer Kapazität auf eine Spannung oberhalb der Scheitelspannung der Netzwechselspannung, z.B. 400 V auflädt. Aus diesem wird dann der eigentliche Verbraucher (Schaltnetzteil oder z. B. elektronisches Vorschaltgerät von Leuchtstofflampen) versorgt. Ein Aufwärtswandier wird auch als Hochsetzsteller bezeichnet. Es handelt sich um einen Sperrwandler, bei dem eine Spule einen Strom durch die Last treibt, wenn der Schalttransistor sperrt. Die Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild eines Aufwartswandlers, der in einer solchen aktiven PFC-Schaltung eingesetzt werden kann. Durch den Betrieb von Hochsetzstellerschaltungen im sogenannten Boundary Conduction Mode, wird ein verlustarmes Schalten, von üblicherweise eingesetzten MOSFET Halbleiterschaltern S, erreicht. Hierbei wird der Hochsetzsteller 100 in der Nähe der Lückgrenze des Drosselstroms IL so betrieben, dass sowohl stromloses Einschalten, sogenanntes „Zero Current Switching“ (ZCS) als auch spannungsloses Einschalten, sogenanntes „Zero Voltage Switching“ (ZVS) des Schalters S ermôglicht wird. Die Drossel L1 des Hochsetzstellers 100 sowie die Ausgangskapazität des Halbleiterschalters Cosc bilden dabei einen Serienresonanzschwingkreis. Dieser Schwingkreis wird innerhalb der halben Periodendauer seiner Eigenfrequenz umgeladen, so dass bei Vorzeichenwechsel des Drosselstroms I. die Ausgangskapazität Cosc auf den doppelten Wert der Hochsetzsteller-Eingangsspannung Vin, abzüglich der Hochsetzsteller-Ausgangsspannung Vout umgeladen wird. Dadurch wird bei erneutem Einschalten des Halbleiterschalters S die Schaltspannung sowie der Einschaltstrom und somit die Schaltverluste reduziert. Solche Schaltverluste entstehen, wenn der Halbleiterschalter S stromdurchflossen ist. Nach dem Ohm’schen Gesetz gilt, P = U*I. Die Verlustleistung P, die in dem Halbleiterschalter S in Wärme umgesetzt wird, ist damit davon abhängig wie hoch die Spannung ist, die anliegt.EM-2020-0147 PC200006 3 LU101927 boost converter which charges a large capacitance capacitor 3 to a voltage above the peak voltage of the AC mains voltage, e.g. 400 V. This is then used to supply the actual consumer (switched-mode power supply or e.g. electronic ballast for fluorescent lamps). A step-up converter is also referred to as a step-up converter. It is a flyback converter in which an inductor drives a current through the load when the switching transistor is off. FIG. 2 shows the basic circuit diagram of a step-up converter that can be used in such an active PFC circuit. By operating step-up converter circuits in the so-called boundary conduction mode, low-loss switching of the MOSFET semiconductor switches S that are usually used is achieved. In this case, the step-up converter 100 is operated near the gap limit of the inductor current IL in such a way that both currentless switching on, so-called “zero current switching” (ZCS) and voltage-free switching on, so-called “zero voltage switching” (ZVS) of the switch S is made possible. The inductor L1 of the step-up converter 100 and the output capacitance of the semiconductor switch Cosc form a series resonant circuit. This oscillating circuit is charged within half the period of its natural frequency, so that when the sign of the inductor current I. changes, the output capacitance Cosc is charged to twice the value of the step-up converter input voltage Vin, minus the step-up converter output voltage Vout. As a result, when the semiconductor switch S is switched on again, the switching voltage and the inrush current and thus the switching losses are reduced. Such switching losses occur when the semiconductor switch S is current-carrying. According to Ohm's law, P = U*I. The power loss P, which is converted into heat in the semiconductor switch S, is therefore dependent on how high the voltage that is applied is.

In der Fig. 3 sind Spannungs- und Stromverlauf über eine vollständige Schaltperiode des Halbleiterschalter S dargestellt. Der Stromverlauf It ist Dreieck-fôrmig. Während der Einschaltphase ton, steigt der Strom durch dieVoltage and current curves over a complete switching period of the semiconductor switch S are shown in FIG. The course of the current It is triangular. During the switch-on phase ton, the current through the

EM-2020-0147 PC200006 4 LU101927 Drosselspule L1 linear an. Während der Ausschaltphase tor, fällt der Strom durch die Drosselspule L1 linear ab. In der Phase tres, die der halben Periodendauer der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bestehend aus Drosselspule L1 und Kapazitat des Halbleiterschalters S entspricht, &ndert sich sogar die Stromrichtung. Dabei setzen sich die zeitlichen Zusammenhänge wie folgt zusammen: ton = Pin * 2x L Vin V: O11 = Vg = Va Eom lRes = TI * JL * Cosc Dabei bedeuten Pin die Eingangsleistung und L die Induktivität der Drosselspule L1. Um ein môglichst verlustfreies Schalten des Halbleiterschalters zu gewährleisten, darf die Periodendauer Ts eines Schaltzyklus nicht kürzer sein als: Tsmin = ton + toss + tres- So ist es dann gewährleistet, dass die Transistorkapazität des Halbleiterschalters S für ein verlustfreies Schalten entladen werden kann.EM-2020-0147 PC200006 4 LU101927 Choke coil L1 linear on. During the switch-off phase tor, the current through the inductor L1 drops linearly. In the phase tres, which corresponds to half the period of the resonant frequency of the oscillating circuit consisting of the inductor coil L1 and the capacitance of the semiconductor switch S, the direction of the current even changes. The time relationships are made up as follows: ton = Pin * 2x L Vin V: O11 = Vg = Va Eom lRes = TI * JL * Cosc Pin is the input power and L is the inductance of the choke coil L1. In order to ensure that the semiconductor switch switches with as little loss as possible, the period Ts of a switching cycle must not be shorter than: Tsmin = ton + toss + tres- This then ensures that the transistor capacitance of the semiconductor switch S can be discharged for loss-free switching.

In besonders verlustoptimierten Anwendungen kommt an Stelle eines konventionellen Aufwärtswandiers gem. Fig. 2 eine Halbbrücken-PFC-Schaltung mit mindestens zwei aktiven Halbleiterschaltern S1, S2 zum Einsatz. Diese ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei wird die Diode D aus Fig. 2 durch einen weiteren Halbleiterschalter S2 ersetzt.In particularly loss-optimized applications, a half-bridge PFC circuit with at least two active semiconductor switches S1, S2 is used instead of a conventional step-up converter according to FIG. This is shown in FIG. In this case, the diode D from FIG. 2 is replaced by a further semiconductor switch S2.

Die zeitlichen Zusammenhänge, die fur die Schaltung gem. Fig. 2 gelten, sind in dem US-Patent US 8,766,605 B2 in Bezug auf den Einsatz einer Halbbrücken- PFC-Schaltung erläutert. Dabei wird mit dem Begriff Halbbrücken-PF C- Schaltung ausgedrückt, dass sowohl die positive, wie auch die negative Halbwelle durch denselben Halbleiterschaler-Zweig aufwärtsgewandelt wird.2 are explained in US Pat. No. 8,766,605 B2 in relation to the use of a half-bridge PFC circuit. The term half-bridge PF C circuit expresses the fact that both the positive and the negative half-wave are upconverted by the same semiconductor switch branch.

Dies macht allerdings eine Polwenderschaltung erforderlich, die den Stromkreis schließt.However, this requires a polarity reversing circuit that closes the circuit.

EM-2020-0147 PC200006 LU101927 In der Fig. 5 wird die zeitliche Abfolge der Ansteuersignale der Halbleiterschalter S1 und S2 für eine positive Eingangsspannung Vin dargestellt. Die Ansteuersignale werden dabei über das Setzen von Stromschwellen In und |; 5 erzeugt. Der Strom muss dafür messtechnisch erfasst werden und mit vorgegebenen Werten verglichen werden. Die Bedingung für das Abschalten von S1 und das Einschalten von S2 ist in diesem Fall das Überschreiten der Stromschwelle In des Drosselstroms I. Dabei wird die Stromschwelle ln für den jeweiligen Arbeitspunkt von einem Stromregler vorgegeben. Die Bedingung für das Abschalten von S2 und das Einschalten von S1 ist in diesem Fall das Unterschreiten der Stromschwelle li des Drosselstroms IL. Die Stromschwelle |, ist statisch vorgegeben und deren Lage sorgt für einen vollständiges Umladen von der Kapazität Cosc des Halbleiterschalter S1.EM-2020-0147 PC200006 LU101927 FIG. 5 shows the time sequence of the control signals of the semiconductor switches S1 and S2 for a positive input voltage Vin. The control signals are set by setting current thresholds In and |; 5 generated. For this purpose, the current must be measured and compared with specified values. In this case, the condition for switching off S1 and switching on S2 is that the current threshold In of the inductor current I is exceeded. The current threshold In for the respective operating point is specified by a current regulator. In this case, the condition for switching off S2 and switching on S1 is that the inductor current IL falls below the current threshold li. The current threshold I is statically specified and its position ensures that the capacitance Cosc of the semiconductor switch S1 is completely recharged.

Dabei bleibt im Gegensatz zur Schaltung in Fig. 2, bei der die Diode D den Umladevorgang bestimmt, der Schalter S2 solange eingeschaltet, bis ein vollständiges Umladen der Kapazität Cosc auf 0 V erfolgt ist. Danach wird Halbleiterschalter S1 ein- und Halbleiterschalter S2 zeitgleich abgeschaltet, so dass der Strom |. von S2 auf S1 kommutieren kann und die Stromrichtung des Stromes |L wieder wechselt. Es beginnt ein neuer Zyklus mit dem Aufmagnetisieren der Drosselspule. Einzelheiten zu diesem Ansteuerverfahren sind in den folgenden Dokumenten US 20070109822 A1 und US 8026704 B2 näher beschrieben. Ein alternatives Verfahren zur Generierung der Ansteuersignale für die Halbleiterschalter S1 und S2 ist aus der Doktorarbeit „Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application“, von Jian Li, April 14, 2009, Blacksburg, Virginia Polytechnic Institute and State University bekannt. Dabei werden zur Generierung der Schaltzeiten tons1 und tons2 der Halbleiterschalter Schalter S1 und S2 Komparatoren eingesetzt, die den durchIn contrast to the circuit in FIG. 2, in which the diode D determines the recharging process, the switch S2 remains switched on until the capacitance Cosc has been completely recharged to 0 V. Then the semiconductor switch S1 is switched on and the semiconductor switch S2 is switched off at the same time, so that the current |. can commutate from S2 to S1 and the current direction of the current |L changes again. A new cycle begins with the magnetization of the choke coil. Details on this control method are described in more detail in the following documents US 20070109822 A1 and US 8026704 B2. An alternative method for generating the control signals for the semiconductor switches S1 and S2 is from the doctoral thesis "Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application", by Jian Li, April 14, 2009, Blacksburg, Virginia Polytechnic Institute and State University known. In this case, switches S1 and S2 are used to generate the switching times tons1 and tons2 of the semiconductor switches

EM-2020-0147 PC200006 6 LU101927 den Strom I. verursachten Spannungsabfall in einem Messwiderstand mit Spannungsschwellwerten vergleichen. Aus dem Dokument “LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System”; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11 ist ein Schaltungsdesign für eine PFC-Schaltung, die im sogenannten , Boundary Conduction Mode“ (BCM) betrieben wird, bekannt.EM-2020-0147 PC200006 6 LU101927 compare the current I. caused voltage drop in a measuring resistor with voltage threshold values. From the document “LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System”; AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11 a circuit design for a PFC circuit operating in the so-called "Boundary Conduction Mode" (BCM) is known.

Bei Anwendung einer Hochsetzstellerschaltung zur Power Factor Correction (PFC), wird bei größer benötigten Leistungen eine zweistufige Variante eingesetzt. Solche Aufwartswandler sind für höhere Leistungsklassen ab ca. 1 kW Leistung interessant. Diese so genannte ,Interleaved“-PFC-Schaltung lässt sich auch als Bridgeless-Topologie ausführen, wie in der Patentschrift US 8 363 434 B2 dargestellt ist. Dabei gibt es zwei Hochsetzstellerstufen, die für die Aufladung des Siebkondensators sorgen. Ein Problem sind dabei die ,Ripple- Ströme“, die durch die Schaltvorgänge in beiden Hochsetzstellerstufen entstehen. Sie würden sich verstärken, wenn man die beiden Hochsetzstellerstufen im Gleichtaktbetrieb arbeiten ließe.When using a step-up converter circuit for power factor correction (PFC), a two-stage variant is used if greater power is required. Such step-up converters are interesting for higher power classes from about 1 kW power. This so-called “interleaved” PFC circuit can also be designed as a bridgeless topology, as is shown in US Pat. No. 8,363,434 B2. There are two step-up converter stages that charge the filter capacitor. One problem here is the "ripple currents" that arise as a result of the switching processes in both step-up converter stages. They would increase if the two step-up converter stages were allowed to work in common mode.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Aufwartswandler für Stromversorgungen bereitzustellen, der es ermöglicht die beiden Hochsetzstellerstufen so zu betreiben, dass die entstehenden Ripple-Stréme, die zusammen aus dem Netz aufgenommen werden, möglichst gering ausfallen.It is therefore the object of the invention to provide a step-up converter for power supplies which enables the two step-up converter stages to be operated in such a way that the resulting ripple currents, which are taken together from the network, are as small as possible.

Zusätzlich sollen beide Hochsetzstellerstufen möglichst verlustarm schalten. Ebenfalls soll eine möglichst günstige Strommessung mit Hilfe nur eines Messwiderstandes im Strompfad pro Hochsetzstellerstufe mit geringer Zusatzbeschaltung für die Erfassung des Stroms ausreichen.In addition, both step-up converter stages should switch with as little loss as possible. Likewise, a current measurement that is as favorable as possible using only one measuring resistor in the current path per step-up converter stage with little additional circuitry should be sufficient for detecting the current.

Diese Aufgabe wird durch einen Aufwartswandler gemäß Anspruch 1, eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers gemäß Anspruch 14 und ein Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung gemäß Anspruch 16 gelöst.This object is achieved by a boost converter according to claim 1, a power supply for an electrical load according to claim 14 and a method for boosting the input voltage in a power supply according to claim 16.

EM-2020-0147 PC200006 7 LU101927 Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung entsprechend der nachfolgenden Beschreibung.EM-2020-0147 PC200006 7 LU101927 The dependent claims contain advantageous developments and improvements of the invention according to the following description.

Um dieses Problem zu lösen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen einerseits den Schaltzyklus der wenigstens einen zweiten Stufe zur ersten Stufe um eine gewählte Phasenverschiebung gegeneinander versetzt anzusteuern.In order to solve this problem, it is proposed according to the invention to control the switching cycle of the at least one second stage offset from the first stage by a selected phase shift.

Gleichzeitig wird die Aufmagnetisierungszeit in der ersten Stufe während einer Halbwelle der Eingangsspannung konstant gehalten, und die Abmagnetisierungszeit angepasst, um den gewünschten sinusförmigen Stromverlauf in der Induktivität zu erreichen.At the same time, the magnetization time in the first stage is kept constant during a half-wave of the input voltage, and the demagnetization time is adjusted in order to achieve the desired sinusoidal current curve in the inductance.

In der wenigstens einen zweiten Stufe wird dagegen die Periodendauer konstant gehalten und die Aufmagnetisierungszeit angepasst.In contrast, in the at least one second stage, the period duration is kept constant and the magnetization time is adjusted.

So ist es möglich ein verlustarmes Schalten in den wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen zu erreichen und eine Kompensation der Rippleströme aus den wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen, die zusammen aus dem Netz aufgenommen werden.It is thus possible to achieve low-loss switching in the at least two step-up converter stages and to compensate for the ripple currents from the at least two step-up converter stages, which are taken together from the network.

In einer generellen Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, der mit wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen ausgestattet ist.In a general embodiment, the invention relates to a step-up converter for a power supply of an electrical consumer, which is equipped with at least two step-up converter stages.

Dabei weist der Aufwärtswandler eine brückenlose Gleichrichterschaltung, und einen Siebkondensator auf.In this case, the step-up converter has a bridgeless rectifier circuit and a filter capacitor.

Pro Hochsetzstellerstufe ist eine Induktivität vorgesehen, wobei die Induktivität jeweils an einen Pol der Wechselspannungsquelle geschaltet ist und an einen Knotenpunkt zwischen zwei Halbleiterschaltern.An inductor is provided for each step-up converter stage, with the inductor being connected to one pole of the AC voltage source and to a node between two semiconductor switches.

Dabei ist der ersteHere is the first

Halbleiterschalter pro Hochsetzstellerstufe in Reihe mit einem Messwiderstand geschaltet.Semiconductor switches connected in series with a measuring resistor for each step-up converter stage.

Der Aufwärtswandler ist mit einer Signalerzeugungseinheit ausgestattet, die Ansteuersignale für die beiden Halbleiterschalter pro Hochsetzstellerstufe erzeugt, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung pro Hochsetzstellerstufe der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität.The step-up converter is equipped with a signal generation unit that generates control signals for the two semiconductor switches per step-up converter stage, with the first semiconductor switch being closed and the second semiconductor switch being opened for step-up conversion of the input voltage when the input voltage is positive for each step-up converter stage in order to drive a current through the inductance for magnetization the inductance.

Zur Abmagnetisierung der Induktivität in den Hochsetzstellerstufen wird jeweils der erste Halbleiterschalter geöffnet und derTo demagnetize the inductance in the step-up converter stages, the first semiconductor switch is opened and the

EM-2020-0147 PC200006 8 LU101927 zweite Halbleiterschalter geschlossen und dabei der Siebkondensator entsprechend geladen.The second semiconductor switch is closed and the filter capacitor is charged accordingly.

In einer bevorzugten Ausprägung ist pro Hochsetzstellerstufe der erste Halbleiterschalter in Reihe mit einem Messwiderstand geschaltet zur Messung des Stroms, der durch den erstenIn a preferred embodiment, the first semiconductor switch is connected in series with a measuring resistor for measuring the current through the first step-up converter stage

Halbleiterschalter fließt.semiconductor switch flows.

Die Signalerzeugungseinheit weist ein Mittel zur Erfassung des Stroms durch den jeweiligen Messwiderstand der jeweiligen Hochsetzstellerstufe auf.The signal generation unit has a means for detecting the current through the respective measuring resistor of the respective step-up converter stage.

Die Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand geschieht in einer vorteilhaften Ausgestaltung in vorteilhafter Weise zum Ende der Phase zur Abmagnetisierung der Induktivität.In an advantageous embodiment, the current through the measuring resistor is detected advantageously at the end of the phase for demagnetizing the inductance.

Die Erfindung bietet denThe invention offers the

Vorteil, dass ein möglichst verlustloses Schalten der Halbleiterschalter möglich wird.Advantage that a possible lossless switching of the semiconductor switch is possible.

Besonders störend für ein verlustloses Schalten ist nämlich die Kapazität des Halbleiterschalters in den Hochsetzstellerstufen.The capacitance of the semiconductor switch in the step-up converter stages is particularly disruptive for lossless switching.

Sie bewirkt eine Spannung während des Schaltvorgangs, die zusammen mit dem verbleibenden Stromfluss in dem Halbleiterschalter zu einer Verlustleistung führt.It causes a voltage during the switching process which, together with the remaining current flow in the semiconductor switch, leads to power loss.

Um verlustlos zu schalten, ist die möglichst vollständige Entladung der Kapazität des Halbleiterschalter erforderlich.In order to switch without losses, the capacitance of the semiconductor switch must be discharged as completely as possible.

Dafür ist eine Strommessung erforderlich.A current measurement is required for this.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung liegt darin, dass ein einfacher Messwiderstand für die Strommessung ausreicht.A particular advantage of the circuit according to the invention is that a simple measuring resistor is sufficient for measuring the current.

Eine besonders vorteilhafte Maßnahme besteht darin, dass die Signalerzeugungseinheit eineA particularly advantageous measure is that the signal generation unit

Ansteuereinheit aufweist, die dafür ausgelegt ist die Hochsetzstellerstufen mit einer gewählten Phasenverschiebung gegeneinander versetzt anzusteuern.Has control unit, which is designed to drive the step-up converter stages with a selected phase shift offset from each other.

Bei zwei Hochsetzstellerstufen ist z.B. eine Phasenverschiebung von 180° optimal.With two step-up converter stages, for example, a phase shift of 180° is optimal.

Damit wird erreicht, dass die Ripple-Ströme (auch Brummstrom genannt), die von beiden Stufen in den Regelzyklen, aus dem Netz aufgenommen werden,This ensures that the ripple currents (also known as ripple currents), which are drawn from the network by both stages in the control cycles,

sich möglichst gut kompensieren, so dass nur noch eine geringe Restwelligkeit in der resultierenden Stromaufnahme übrig bleibt.compensate each other as well as possible, so that only a small residual ripple remains in the resulting power consumption.

Gleichzeitig ist die Ansteuereinheit dafür ausgelegt die Periodendauer der Ansteuersignale in der einen Hochsetzstellerstufe zu regeln und in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe konstant zu halten, und die Aufmagnetisierungszeit in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe zu regeln und in der ersten Hochsetzstellerstufe konstant zu halten.At the same time, the drive unit is designed to regulate the period of the drive signals in one step-up converter stage and to keep it constant in the at least one other step-up converter stage, and to regulate the magnetization time in the at least one other step-up converter stage and to keep it constant in the first step-up converter stage.

Dies hat den Vorteil, dass die gewünschte Phasenverschiebung zwischen den Ansteuersignalen für dieThis has the advantage that the desired phase shift between the drive signals for the

EM-2020-0147 PC200006 9 LU101927 Minimierung der Ripple-Ströme erhalten bleibt und das verlustiose Schalten in den wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen ermöglicht wird. Eine erweiterte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zur Aufwärtswandlung der Eingangswechselspannung bei negativer Eingangsspannung pro Hochsetzstellerstufe der erste Halbleiterschalter geöffnet wird und der zweite Halbleiterschalter geschlossen wird um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität, und zur Abmagnetisierung der Induktivität der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird. In der Abmagnetisierungsphase wird der Siebkondensator entsprechend geladen. Die Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand geschieht für diese Ausgestaltung in vorteilhafter Weise zum Ende der Phase zur Abmagnetisierung der Induktivität. Diese Variante der Erfindung ermöglicht verlustloses Schalten der Halbleiterschalter durch Anpassen der Ansteuersignale der Halbleiterschalter auch bei Anliegen der negativen Halbwelle der Eingangswechselspannung. So ermöglicht die Erfindung hohe Leistungswerte bei Verzicht auf eine Vollbrückengleichrichtung, die zu einem pulsierenden Netzstrom mit einem hohen Oberschwingungsgehalt führt.EM-2020-0147 PC200006 9 LU101927 minimization of the ripple currents is maintained and lossless switching in the at least two step-up converter stages is made possible. An extended embodiment of the invention consists in the step-up conversion of the AC input voltage when the input voltage is negative for each step-up converter stage, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed in order to drive a current through the inductance to magnetize the inductance and to demagnetize the inductance of the first semiconductor switch is closed and the second semiconductor switch is opened. In the demagnetization phase, the filter capacitor is charged accordingly. For this configuration, the current through the measuring resistor is advantageously detected at the end of the phase for demagnetizing the inductance. This variant of the invention enables lossless switching of the semiconductor switches by adapting the drive signals of the semiconductor switches even when the negative half-cycle of the AC input voltage is present. In this way, the invention enables high power values without full-bridge rectification, which leads to a pulsating mains current with a high harmonic content.

Für das möglichst verlustlose Schalten ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Ansteuereinheit eine Berechnungseinheit aufweist, die die Regelzykluszeit für die Phasen für Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung pro Regelzyklus in Abhängigkeit von der Eingangsspannung und Ausgangsspannung vorausberechnet. Ein Regelzyklus besteht dabei aus den Phasen für Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung. Dabei weist die Signalerzeugungseinheit weiterhin eine Regelungsstufe auf, die basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand und einem Strom-Referenzwert einen Korrekturwert für die Regelzykluszeit berechnet. So können verschiedene Faktoren, die für eine genauere Berechnung der Regelzykluszeit erforderlich wären unberücksichtigt gelassen werden. Manche Faktoren, wie Bauteilstreuungen, sind unvermeidlich und könnten nur durch großen Aufwand erfasst werden. Außerdem könnten einigeFor switching with as little loss as possible, it is also advantageous if the control unit has a calculation unit that precalculates the control cycle time for the phases for magnetization and demagnetization per control cycle as a function of the input voltage and output voltage. A control cycle consists of the phases for magnetization and demagnetization. The signal generation unit also has a control stage that calculates a correction value for the control cycle time based on the difference between the measured current value through the measuring resistor and a current reference value. In this way, various factors that would be required for a more accurate calculation of the control cycle time can be ignored. Some factors, such as component scatter, are unavoidable and could only be recorded with great effort. Also, some might

EM-2020-0147 PC200006 10 LU101927 Faktoren alterungsbedingt sein, was noch mehr Aufwand für deren Berücksichtigung bedeutet. Es ist besonders vorteilhaft für das verlustlose Schalten, wenn der Korrekturwert in einer ersten Zeitgebereinheit der Signalerzeugungseinheit für den nachfolgenden Regelzyklus zur Anwendung kommt, so dass die Zeitgebereinheit die Regelzykluszeit entsprechend verkürzt oder verlängert. Mit der ersten Zeitgebereinheit wird die Dauer des Regelzyklus bestimmt.EM-2020-0147 PC200006 10 LU101927 factors may be age-related, which means even more effort to take them into account. It is particularly advantageous for lossless switching if the correction value is used in a first timer unit of the signal generation unit for the subsequent control cycle, so that the timer unit correspondingly shortens or lengthens the control cycle time. The duration of the control cycle is determined with the first timer unit.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass die Signalerzeugungseinheit eine weitere Regelungsstufe aufweist, die aus der Differenz zwischen vorgegebener Ausgangsspannung und gemessener Ausgangsspannung eine Aufmagnetisierungszeit berechnet, die in der wenigstens einen ersten Hochsetzstellerstufe zur Anwendung kommt. Dies entspricht einem Spannungsregler, der eine Regelgröße ausgibt, um die Ausgangsspannung konstant zu halten.It is also advantageous that the signal generation unit has a further control stage, which calculates a magnetization time from the difference between the specified output voltage and the measured output voltage, which is used in the at least one first step-up converter stage. This corresponds to a voltage regulator that outputs a controlled variable to keep the output voltage constant.

Für einen Aufwärtswandler mit zwei Hochsetzstellerstufen besteht eine vorteilhafte Maßnahme darin, dass die Berechnungseinheit weiterhin so ausgelegt ist basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand in der ersten Hochsetzstellerstufe und dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand in der zweiten Hochsetzstellerstufe einen Korrekturwert für die Aufmagnetisierungszeit zu berechnen, der in der zweiten Hochsetzstellerstufe zur Anwendung kommt. Mit dem ersten Zeitgeber wird die Regelzykluszeit für die erste und zweite Hochsetzstellerstufe eingestellt. Um die 180° Phasenverschiebung zwischen beiden Hochsetzstellerstufen zu erreichen, wird bei Erreichen des halben Wertes des eingestellten Zeitgebers das Ansteuersignal für die zweite Stufe zurückgesetzt und das Ansteuersignal für die erste Stufe erst zum Ende des programmierten Zeitgeber-Wertes. Würde man es dabei belassen, wäre die Phasenverschiebung zwar vorhanden, aber so wäre nicht gewährleistet, dass der Drosselstrom in der zweiten Hochsetzstellerstufe den gleichen unteren Schwellenwert hält wie der Strom in der ersten Hochsetzstellerstufe. Dann wäreFor a step-up converter with two step-up converter stages, an advantageous measure is that the calculation unit is still designed based on the difference between the measured current value through the measuring resistor in the first step-up converter stage and the measured current value through the measuring resistor in the second step-up converter stage a correction value for the magnetization time to be calculated, which is used in the second step-up converter stage. The control cycle time for the first and second step-up converter stage is set with the first timer. In order to achieve the 180° phase shift between the two step-up converter stages, the drive signal for the second stage is reset when half the value of the set timer is reached and the drive signal for the first stage only at the end of the programmed timer value. If you left it at that, the phase shift would exist, but it would not be guaranteed that the inductor current in the second step-up converter stage would have the same lower threshold value as the current in the first step-up converter stage. Then would be

EM-2020-0147 PC200006 41 LU101927 für diese Hochsetzstellerstufe kein verlustfreies Schalten gleicher Güte möglich. Da das Regelverfahren der ersten Hochsetzstellerstufe Einfluss nimmt auf die Periodendauer des Schalzyklus (d.h. auf die Abmagnetisierungszeit) und darüber die 180° Phasenverschiebung gesteuert wird, ist es deshalb vorteilhaft, das Regelverfahren für die zweite Hochsetzstellerstufe so abzuwandeln, dass die Aufmagnetisierungszeit geregelt wird und die Regelzykluszeit konstant gehalten wird. So kann der gleiche untere Schwellwert für den Strom gehalten werden, wie in der ersten Hochsetzstellerstufe und gleichzeitig die gewünschte Phasendifferenz eingehalten werden.No loss-free switching of the same quality is possible for this step-up converter stage. Since the control method of the first step-up converter stage influences the period of the switching cycle (i.e. the demagnetization time) and the 180° phase shift is controlled via this, it is therefore advantageous to modify the control method for the second step-up converter stage in such a way that the magnetization time and the control cycle time are controlled is kept constant. In this way, the same lower threshold value for the current can be maintained as in the first step-up converter stage, and at the same time the desired phase difference can be maintained.

Zur Erzeugung der Ansteuersignale für die Halbleiterschalter ist es vorteilhaft, wenn die Signalerzeugungseinheit eine zweite Zeitgebereinheit aufweist, an die die berechnete Aufmagnetisierungszeit weitergeleitet wird, in der die berechnete Aufmagnetisierungszeit für eine Anzahl nachfolgender Regelzyklen für die erste Hochsetzstellerstufe zur Anwendung kommt. Die Ansteuersignale werden in Form von PWM-Signalen erzeugt. Durch die getrennten Zeitgebereinheiten kann das Tastverhältnis der PWM-Signale variabel eingestellt werden.To generate the control signals for the semiconductor switches, it is advantageous if the signal generation unit has a second timer unit to which the calculated magnetization time is forwarded, in which the calculated magnetization time is used for a number of subsequent control cycles for the first step-up converter stage. The control signals are generated in the form of PWM signals. The duty cycle of the PWM signals can be set variably due to the separate timer units.

Diesbezüglich ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Signalerzeugungseinheit eine dritte Zeitgebereinheit aufweist, an die die korrigierte Aufmagnetisierungszeit weitergeleitet wird, in der die korrigierte Aufmagnetisierungszeit für den nachfolgenden Regelzyklus für die zweite Hochsetzstellerstufe zur Anwendung kommt.In this regard, it is also advantageous if the signal generation unit has a third timer unit to which the corrected magnetization time is forwarded, in which the corrected magnetization time for the subsequent control cycle for the second step-up converter stage is applied.

Dabei besteht eine vorteilhafte Variante darin, dass die Anzahl der Regelzyklen, für die die berechnete Aufmagnetisierungszeit zur Anwendung kommt, für eine Halbwelle der Eingangswechselspannung gültig ist. Die Aufmagnetisierungszeit wird dabei in vorteilhafter Weise in den Regelzyklen über eine Halbwelle der Eingangswechselspannung konstant gehalten, während die Abmagnetisierungszeit angepasst wird. Dies sorgt dafür, dass der Strom durch die Induktivität ebenfalls sinusförmig wird, wenn die Eingangswechselspannung sinusförmig ist.In this case, an advantageous variant consists in the number of control cycles for which the calculated magnetization time is used being valid for one half-wave of the input AC voltage. The magnetization time is advantageously kept constant in the control cycles over a half-cycle of the AC input voltage, while the demagnetization time is adjusted. This causes the current through the inductor to also become sinusoidal when the AC input voltage is sinusoidal.

EM-2020-0147 PC200006 12 LU101927 Dafür ist es weiterhin vorteilhaft, dass die Signalerzeugungseinheit mit einer Eingangswechselspannungs-Erfassungseinheit ausgestattet ist, die zur Ermittlung der Phasenlage der Eingangswechselspannung eingerichtet ist, und die Information über die Phasenlage, insbesondere ob die positive Halbwelle oder negative Halbwelle der Eingangswechselspannung anliegt, an eine Konfigurationseinheit der Signalerzeugungseinheit liefert. Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Aufwärtswandlers ist für die positive und negative Halbwelle der Eingangswechselspannung unterschiedlich. Deshalb ist die Erfassung der Polarität der Eingangswechselspannung vorteilhaft.EM-2020-0147 PC200006 12 LU101927 It is also advantageous for the signal generation unit to be equipped with an input AC voltage detection unit, which is set up to determine the phase position of the input AC voltage, and the information about the phase position, in particular whether the positive half-wave or negative half-wave the AC input voltage is present, to a configuration unit of the signal generation unit. The mode of operation of the step-up converter according to the invention is different for the positive and negative half-wave of the AC input voltage. Therefore, detecting the polarity of the AC input voltage is advantageous.

Diesbezüglich besteht eine weitere vorteilhafte Variante darin, dass die Konfigurationseinheit eingerichtet ist eine Anzahl der Komponenten der Signalerzeugungseinheit zu konfigurieren für den Betrieb bei positiver Eingangsspannung oder bei negativer Eingangsspannung, je nachdem was die Information über die Polarität der Eingangswechselspannung angibt. Es ist üblich die verschiedenen Komponenten über Registereinträge zu konfigurieren, was von der Konfigurationseinheit vorgenommen werden kann.In this regard, a further advantageous variant is that the configuration unit is set up to configure a number of the components of the signal generation unit for operation with a positive input voltage or with a negative input voltage, depending on what the information about the polarity of the AC input voltage indicates. It is common to configure the various components via register entries, which can be done by the configuration unit.

Zur Erfassung des Stroms bei der Entladung der Kapazität des Halbleiterschalters ist es vorteilhaft den Messwiderstand in der wenigstens ersten und zweiten Hochsetzstellerstufe jeweils zwischen den ersten Halbleiterschalter und der Rückleitung zur Eingangswechselspannungsquelle, an die die Induktivität nicht angeschlossen ist, zu schalten.To detect the current when the capacitance of the semiconductor switch is discharged, it is advantageous to connect the measuring resistor in the at least first and second step-up converter stage between the first semiconductor switch and the return line to the input AC voltage source to which the inductance is not connected.

Typischerweise wird in Aufwärtswandlern als Induktivität eine Drosselspule eingesetzt. Diese kann durch Anzahl der Windungen und Strecken oder Stauchen und geometrische Gestaltung genau angepasst werden.A choke coil is typically used as an inductance in step-up converters. This can be precisely adjusted by the number of turns and stretches or compression and geometric design.

In einer weiteren Ausprägung besteht die Erfindung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, die einen erfindungsgemäßen Aufwärtswandler aufweist. Der erfindungsgemäße Aufwärtswandler kann dabei besonders vorteilhaft als Aufwärtswandler zur Leistungsfaktor-Vorregelung in der Stromversorgung dienen.In a further embodiment, the invention consists in a power supply for an electrical consumer, which has a step-up converter according to the invention. The step-up converter according to the invention can be used particularly advantageously as a step-up converter for power factor pre-regulation in the power supply.

EM-2020-0147 PC200006 13 LU101927 Solche Leistungsfaktor-Vorregelungsstufen lassen sich besonders vorteilhaft in Schaltnetzgeräten einsetzen.EM-2020-0147 PC200006 13 LU101927 Such power factor pre-regulation stages can be used particularly advantageously in switched-mode power supplies.

In einer weiteren Ausprägung betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, die einen mehrstufigen Aufwärtswandler mit wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen aufweist. Es ist eine Gleichrichterschaltung und ein Siebkondensator vorgesehen. Dabei wird pro Hochsetzstellerstufe eine Induktivität vorgesehen, wobei die Induktivität jeweils an einen Pol der Wechselspannungsquelle geschaltet ist und an einen Knotenpunkt zwischen zwei Halbleiterschaltern. Weiterhin wird dabei der erste Halbleiterschalter pro Hochsetzstellerstufe in Reihe mit einem Messwiderstand geschaltet. Von einer Signalerzeugungseinheit werden Ansteuersignale für die beiden Halbleiterschalter pro Hochsetzstellerstufe erzeugt, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung pro Hochsetzstellerstufe der erste Halbleiterschalter geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität. Zur Abmagnetisierung der Induktivität wird der erste Halbleiterschalter geöffnet und der zweite Halbleiterschalter geschlossen und der Siebkondensator entsprechend geladen. Der Strom durch den jeweiligen Messwiderstand wird von der Signalerzeugungseinheit erfasst. Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Signalerzeugungseinheit eine Ansteuereinheit aufweist, von der die Hochsetzstellerstufen mit einer gewählten Phasenverschiebung gegeneinander versetzt angesteuert werden, wobei die Periodendauer der Ansteuersignale in der einen Hochsetzstellerstufe von der Ansteuereinheit geregelt wird und in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe konstant gehalten wird, und die Aufmagnetisierungszeit in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe geregelt wird und in der ersten Hochsetzstellerstufe konstant gehalten wird. Diesbezüglich besteht ein besonderer Vorteil darin, dass bei diesem Verfahren der Strom durch den Messwiderstand zu vorgegebenen Zeiten gemessen wird,In a further embodiment, the invention relates to a method for step-up conversion of the input voltage in a power supply of an electrical consumer, which has a multi-stage step-up converter with at least two step-up converter stages. A rectifier circuit and a filter capacitor are provided. In this case, an inductor is provided for each step-up converter stage, with the inductor being connected to one pole of the AC voltage source and to a node between two semiconductor switches. Furthermore, the first semiconductor switch per step-up converter stage is connected in series with a measuring resistor. Control signals for the two semiconductor switches per step-up converter stage are generated by a signal generation unit, with the first semiconductor switch being closed for step-up conversion of the input voltage when the input voltage is positive for each step-up converter stage, and the second semiconductor switch being opened in order to drive a current through the inductance to magnetize the inductance. To demagnetize the inductance, the first semiconductor switch is opened and the second semiconductor switch is closed and the filter capacitor is charged accordingly. The current through the respective measuring resistor is recorded by the signal generation unit. The method is characterized in that the signal generation unit has a drive unit, by which the step-up converter stages are driven offset with respect to one another with a selected phase shift, the period of the drive signals in one step-up converter stage being controlled by the drive unit and kept constant in the at least one other step-up converter stage is, and the magnetization time is regulated in the at least one other step-up converter stage and is kept constant in the first step-up converter stage. In this regard, there is a particular advantage that with this method, the current through the measuring resistor is measured at specified times,

EM-2020-0147 PC200006 14 LU101927 die durch die vorausberechnete Regelzykluszeit und um den Korrekturwert korrigiert, vorgegeben werden. Für die Erfindung reicht es aus den Strom nur zu diesen Zeitpunkten zu messen, was mit kostengünstigen AD-Wandlern möglich ist.EM-2020-0147 PC200006 14 LU101927 by the precalculated control cycle time and corrected by the correction value. For the invention it is sufficient to measure the current only at these points in time, which is possible with inexpensive AD converters.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Schaltnetzgerätes; Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit einem Halbleiterschalter; Fig. 3 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem. Fig. 2 und den durch die Drain-Source-Kapazität des Halbleiterschalters S bedingten Spannungsverlauf am Halbleiterschalter S bei Ansteuerung des Halbleiterschalter S bei Erreichen von Stromschwellen im Stromverlauf; Fig.4 ein Prinzipschaltbild einer Halbbrücken-PFC-Schaltung mit zwei Halbleiterschaltern; Fig. 5 den Stromverlauf durch die Induktivität der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem. Fig. 4 und den durch die Drain-Source-Kapazität des Halbleiterschalters S1 bedingten Spannungsverlauf am Halbleiterschalter S1 bei Ansteuerung der Halbleiterschalter S1 und S2 bei Erreichen von Stromschwellen im Stromverlauf; Fig. 6 ein Prinzipschaltbild einer zweistufigen Halbbriicken-PFC-Schaltung mit jeweils zwei Halbleiterschaltern pro Hochsetzstellerstufe und Polwende- Schaltung;Several exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures shown in the drawings. 1 shows a basic circuit diagram of a switched-mode power supply; 2 shows a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with a semiconductor switch; 3 shows the current curve through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to FIG. 4 shows a basic circuit diagram of a half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches; 5 shows the current curve through the inductance of the half-bridge PFC circuit according to FIG. 6 shows a basic circuit diagram of a two-stage half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches per step-up converter stage and pole reversal circuit;

EM-2020-0147 PC200006 15 LU101927 Fig. 7 ein Prinzipschaltbild einer zweistufigen Halbbrücken-PFC-Schaltung mit jeweils zwei Halbleiterschaltern, wobei die Polwende-Schaltung mit Dioden realisiert wird; Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Signalerzeugungseinheit der Halbbrücken-PFC- Schaltung; Fig. 9 die Art der Ansteuersignalerzeugung der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem. Fig. 7 bei positiver Halbwelle der Eingangsspannung; und Fig. 10 die Art der Ansteuersignalerzeugung der Halbbrücken-PFC-Schaltung gem. Fig. 7 bei negativer Halbwelle der Eingangsspannung.EM-2020-0147 PC200006 15 LU101927 FIG. 7 shows a basic circuit diagram of a two-stage half-bridge PFC circuit with two semiconductor switches each, the polarity reversal circuit being implemented with diodes; 8 shows a block diagram of a signal generation unit of the half-bridge PFC circuit; 9 shows the type of control signal generation of the half-bridge PFC circuit according to FIG. and FIG.

Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der erfindungsgemafen Offenbarung. Es versteht sich somit, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Ausführungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben werden, die aber Prinzipien der erfindungsgemäBen Offenbarung verkörpern und in ihrem Umfang ebenfalls geschützt sein sollen.The present description illustrates the principles of the inventive disclosure. It is thus understood that those skilled in the art will be able to conceive various implementations which, while not explicitly described herein, embody principles of the inventive disclosure and are intended to be protected within their scope.

Wie beschrieben, gibt es den Ansatz eine PFC-Schaltung im Boundary Conduction Mode (BCM) zu betreiben. Dabei wird die Zeit ton zum wiederholten Aufmagnetisieren der Induktivität L, über eine Sinushalbwelle der Netzwechselspannung konstant gehalten. Diese Zeit ist proportional zur momentanen Leistungsabgabe des Schaltnetzgerätes und wird von einem Spannungsregler vorgegeben, der die Ausgangsspannung der Schaltung, also z.B. 400 V, konstant halten soll.As described, there is the approach of operating a PFC circuit in Boundary Conduction Mode (BCM). The time ton for the repeated magnetization of the inductance L is kept constant over a sine half-wave of the mains AC voltage. This time is proportional to the instantaneous power output of the switching power supply and is specified by a voltage regulator, which is intended to keep the output voltage of the circuit, e.g. 400 V, constant.

Zusätzlich muss noch die Zeit zum Abmagnetisieren der Induktivität L eingestellt werden. Dies geschieht nach der Lösung gemäß einer parallelen Patentanmeldung der Anmelderin P-2020-0136-DE dadurch, dass der Zeitpunkt an dem der zweite Stromschalter abschalten soll, vorausberechnet wird und die Zeit zum Abmagnetisieren entsprechend eingestellt wird.In addition, the time for demagnetizing the inductance L must be set. According to the solution according to a parallel patent application by the applicant P-2020-0136-DE, this occurs in that the point in time at which the second current switch is to switch off is precalculated and the time for demagnetization is set accordingly.

EM-2020-0147 PC200006 16 LU101927 Dabei berechnet sich die Abmagnetisierungszeit (Off-Zeit), in der der erste Stromschalter S1 geöffnet und der zweite S2 geschlossen ist, wie folgt aus der Zeit ton zum Aufmagnetisieren: Fors = 7 = Van Pom Da die Berechnung durch Bauteil-Toleranzen und andere Faktoren, wie Verzögerungen bei der Generierung der Ansteuersignale in Treiberstufen, etc.EM-2020-0147 PC200006 16 LU101927 The demagnetization time (off time) in which the first current switch S1 is open and the second S2 is closed is calculated as follows from the time ton for magnetization: Fors = 7 = Van Pom Since the Calculation based on component tolerances and other factors such as delays in generating the control signals in driver stages, etc.

abweichen kann, wird geprüft werden, ob mit der berechneten Off-Zeit auch der gewünschte Stromwert in der Induktivität L erreicht wurde. Dazu wird die erforderliche Information des Stroms aus dem Pfad des ersten Halbleiterschalter S1 gewonnen. Dazu ist in dem Strompfad ein Strommesswiderstand (Shunt) geschaltet, mit dem eine Messspannung erzeugt wird, die proportional zum Storm durch den Halbleiterschalter S1 ist. Dieser Messwert wird als Istwert einem Regler zugeführt, der einen Korrekturwert ausgibt, der die Berechnung der Abmagnetisierungszeit beeinflusst. Bei einer mehrstufigen aktiven PFC-Schaltung muss diese Lösung angepasst werden. Denn es gibt, wie eingangs erläutert, die Problematik, dass sich die Ripple-Strome verstärken würden, wenn die Hochsetzstellerstufen mit den gleichen Ansteuersignalen ohne Phasenunterschied geschaltet werden. Die Fig. 6 zeigt ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemafien zweistufigen Halbbrucken-PFC-Schaltung mit Polwendeschaltung. Die sinusférmige Netzspannung mit 230 V Effektivwert und 50 Hz Netzfrequenz steht am Eingang ACin an. In dieser Schaltung sind zwei Hochsetzstellerstufen HSa und HSb enthalten. Pro Hochsetzstellerstufe ist eine Drosselspule und zwei Halbleiterschalter und ein Messwiderstand vorgesehen. Die erste Hochsetzstellerstufe HSa besteht aus Drosselspule L1a, erstem Halbleiterschalter S1a und zweitem Halbleiterschalter S2a und Messwiderstand R1a. Die zweite Hochsetzstellerstufe HSb besteht aus Drosselspule L1b, erstemcan deviate, a check is made as to whether the desired current value in the inductance L was also reached with the calculated off time. To do this, the necessary information about the current is obtained from the path of the first semiconductor switch S1. For this purpose, a current measuring resistor (shunt) is connected in the current path, with which a measuring voltage is generated which is proportional to the current through the semiconductor switch S1. This measured value is fed to a controller as an actual value, which outputs a correction value that influences the calculation of the demagnetization time. This solution must be adapted for a multi-stage active PFC circuit. Because, as explained at the outset, there is the problem that the ripple currents would increase if the step-up converter stages are switched with the same drive signals without a phase difference. FIG. 6 shows a basic circuit diagram of a two-stage half-bridge PFC circuit according to the invention with a pole reversing circuit. The sinusoidal mains voltage with 230 V effective value and 50 Hz mains frequency is present at the ACin input. This circuit contains two step-up converter stages HSa and HSb. An inductor and two semiconductor switches and a measuring resistor are provided for each step-up converter stage. The first step-up converter stage HSa consists of an inductor L1a, a first semiconductor switch S1a and a second semiconductor switch S2a and a measuring resistor R1a. The second boost converter stage HSb consists of inductor L1b, first

EM-2020-0147 PC200006 17 LU101927 Halbleiterschalter S1b und zweitem Halbleiterschalter S2b und Messwiderstand R1b. Die Drosselspulen L1a und L1b weisen im Beispiel jeweils eine Induktivität von 64 uH auf. Die Messwiderstände R1a und R1b weisen im Beispiel jeweils einen Widerstandswert von 20 mQ auf. Die Leitung, in die die Drosselspule L1a geschaltet ist, geht an einen Kontenpunkt P1a, der einerseits mit dem Drain- Ausgang des zweiten Halbleiterschalters S2a in Verbindung steht. Andererseits steht der Knotenpunkt P1a mit dem Source-Eingang des ersten Halbleiterschalters S1a in Verbindung. Beide Halbleiterschalter S1a und S2a sind als Feldeffekttransistoren des Typs nMOSFET ausgeführt. Sie dienen dazu das Eingangssignal gleichzurichten und zu zerhacken. Dazu werden sie mit einer relativ hohen Frequenz geschaltet, z.B. 100 kHz. Das Ansteuersignal CTRLA1 wird an das Gate des Feldeffekttransistors S1a angelegt. Das Ansteuersignal CTRLA2 wird an das Gate des Feldeffekttransistors S2a angelegt.EM-2020-0147 PC200006 17 LU101927 semiconductor switch S1b and second semiconductor switch S2b and measuring resistor R1b. In the example, the choke coils L1a and L1b each have an inductance of 64 μH. In the example, the measuring resistors R1a and R1b each have a resistance value of 20 mΩ. The line into which the choke coil L1a is connected goes to a node P1a which is connected on the one hand to the drain output of the second semiconductor switch S2a. On the other hand, the node P1a is connected to the source input of the first semiconductor switch S1a. Both semiconductor switches S1a and S2a are designed as field effect transistors of the nMOSFET type. They serve to rectify and chop the input signal. To do this, they are switched at a relatively high frequency, e.g. 100 kHz. The drive signal CTRLA1 is applied to the gate of the field effect transistor S1a. The drive signal CTRLA2 is applied to the gate of the field effect transistor S2a.

Die Leitung, in die die Drosselspule L1b geschaltet ist, geht an einen Kontenpunkt P1b, der einerseits mit dem Drain-Ausgang des zweiten Halbleiterschalters S2b in Verbindung steht. Andererseits steht der Knotenpunkt P1b mit dem Source-Eingang des ersten Halbleiterschalters S1b in Verbindung. Auch diese Halbleiterschalter S1b und S2b sind als Feldeffekttransistoren des Typs nMOSFET ausgeführt. Stattdessen könnten für alle oder gewählte Halbleiterschalter andere Halbleiterschalter, wie bipolare Transistoren, Thyristoren oder IGBT's eingesetzt werden. Das Ansteuersignal CTRLB1 wird an das Gate des Feldeffekttransistors S1b angelegt. Das Ansteuersignal CTRLB2 wird an das Gate des Feldeffekttransistors S2b angelegt. Das genaue Timing dieser Ansteuersignale wird in einer Digitalschaltung berechnet, die in Fig. 6 nicht gezeigt ist, die aber nachfolgend noch genauer erläutert wird. Am Ausgang der Halbbrücken-PFC-Schaltung 100 ist ein Siebkondensator C1 angeschaltet, der während der Durchschaltphase der Halbleiterschalter S1a und S1b aufgeladen wird und dem nachfolgenden Gleichstromsteller des Schaltnetzgerates eine hohe Spannung von z.B. 400 V zur Verfügung stellt. Der Siebkondensator C1 hat z.B. eine Kapazität von 600 uF. Der Strom, der beiThe line into which the choke coil L1b is connected goes to a node P1b which is connected on the one hand to the drain output of the second semiconductor switch S2b. On the other hand, the node P1b is connected to the source input of the first semiconductor switch S1b. These semiconductor switches S1b and S2b are also in the form of field effect transistors of the nMOSFET type. Instead, other semiconductor switches, such as bipolar transistors, thyristors or IGBTs, could be used for all or selected semiconductor switches. The drive signal CTRLB1 is applied to the gate of the field effect transistor S1b. The drive signal CTRLB2 is applied to the gate of the field effect transistor S2b. The precise timing of these drive signals is calculated in a digital circuit which is not shown in FIG. 6 but which will be explained in more detail below. A filter capacitor C1 is connected to the output of the half-bridge PFC circuit 100, which is charged during the conducting phase of the semiconductor switches S1a and S1b and makes a high voltage of e.g. 400 V available to the subsequent DC converter of the switched-mode power supply. For example, the filter capacitor C1 has a capacitance of 600 uF. The stream that at

EM-2020-0147 PC200006 18 LU101927 geöffnetem Halbleiterschalter S1a und S1b in umgekehrter Richtung zum Entladen der Transistorkapazität von Halbleiterschalter S2a und S2b fließt, fließt durch den Messwiderstand R1a und R1b, der im unteren Schaltzweig der Reihenschaltung der beiden Halbleiterschalter S1a, S2a und S1b, S2b vorgesehen ist.EM-2020-0147 PC200006 18 LU101927 opened semiconductor switches S1a and S1b flows in the opposite direction to discharge the transistor capacitance of semiconductor switches S2a and S2b, flows through the measuring resistor R1a and R1b, which is in the lower switching branch of the series connection of the two semiconductor switches S1a, S2a and S1b, S2b is provided.

Mit diesem Stromfluss wird also die Transistorkapazität des jeweils in einer Hochsetzstellerstufe HSa, HSb enthaltenen unteren Halbleiterschalters S2a, S2b entladen, was für ein möglichst verlustloses Schalten nötig ist.With this current flow, the transistor capacitance of the lower semiconductor switch S2a, S2b contained in a step-up converter stage HSa, HSb is discharged, which is necessary for switching with as few losses as possible.

Um dies zu erzielen, ist zunächst die messtechnische Erfassung des Stromflusses erforderlich.In order to achieve this, it is first necessary to measure the current flow.

Deshalb wird der Spannungsabfall über den Messwiderstand R1a erfasst.Therefore, the voltage drop across the measuring resistor R1a is recorded.

Dies wird so gemacht, dass die Spannungen an den Kontenpunkten P3a und P4a zu Eingängen einer Signalanpassungsschaltung MEa geführt wird.This is done in such a way that the voltages at the node points P3a and P4a are fed to inputs of a signal conditioning circuit MEa.

In der Signalanpassungsschaltung werden die Messsignale verstärkt, gefiltert und es wird über einen Spannungsteiler die Differenzspannung gebildet, die dann an einen A/D-Eingang der Digitalschaltung 110 geführt wird.In the signal conditioning circuit, the measurement signals are amplified and filtered, and the difference voltage is formed via a voltage divider, which is then fed to an A/D input of the digital circuit 110 .

Genauso wird der Spannungsabfall über den Messwiderstand R1b der zweiten Hochsetzstellerstufe HSb erfasst.The voltage drop across the measuring resistor R1b of the second step-up converter stage HSb is recorded in exactly the same way.

Eine Polwendeschaltung besteht aus den beiden Halbleiterschaltern S3 und S4. Es handelt sich z.B. ebenfalls um nMOS- Feldeffekttransistoren.A pole-changing circuit consists of the two semiconductor switches S3 and S4. These are e.g. also nMOS field effect transistors.

Der Knotenpunkt P2, an den beide Transistoren geschaltet sind, ist mit der Rückleitung zur Eingangswechselspannungsquelle ACin verbunden.Node P2, to which both transistors are connected, is connected to the return line to the AC input voltage source ACin.

Beide Halbleiterschalter S3 und S4 dienen der Umpolung der Schaltung.Both semiconductor switches S3 and S4 are used to reverse the polarity of the circuit.

Für die positive Halbwelle der Eingangsspannung wird S4 gesperrt und S3 leitend geschaltet.For the positive half-cycle of the input voltage, S4 is blocked and S3 is switched on.

Für die negative Halbwelle der Eingangsspannung wird S3 gesperrt und S4 leitend geschaltet.For the negative half cycle of the input voltage, S3 is blocked and S4 is switched on.

Die Schaltsignale CTRL3 undThe switching signals CTRL3 and

CTRL4 werden daher mit der 50 Hz Netzfrequenz erzeugt.CTRL4 are therefore generated with the 50 Hz mains frequency.

Die anliegende Eingangswechselspannung wird ebenfalls erfasst.The incoming AC input voltage is also recorded.

Zur Signalanpassung dient die Signalanpassungsschaltung ME1. Das Differenzsignal wird einem weiteren A/D-Eingang der Signalerzeugungseinheit 110 zugeführt.The signal adjustment circuit ME1 is used for signal adjustment. The difference signal is fed to a further A/D input of the signal generation unit 110 .

Die aufwärts gewandelte Ausgangsspannung Vout wird auch erfasst.The boosted output voltage Vout is also detected.

Zur Signalanpassung dient die Signalanpassungsschaltung ME2. Die messtechnisch angepasste Ausgangsspannung Vout wird einem weiteren A/D-Eingang der Signalerzeugungseinheit 110 zugeführt.The signal adjustment circuit ME2 is used for signal adjustment. The metrologically adapted output voltage Vout is fed to a further A/D input of the signal generation unit 110 .

EM-2020-0147 PC200006 19 LU101927 Die Fig. 7 zeigt eine andere Variante dieser Halbbrücken-PFC-Schaltung, bei der die beiden Halbleiterschalter S3 und S4 durch Dioden D1 und D2 ersetzt sind. Bei diesen besteht der Vorteil, dass sie keine dedizierten Schaltsignale benötigen. Die Dioden sind selbstsperrend und zeigen das gewünschte Polwende-Verhalten auch ohne Ansteuersignale. Die anderen Komponenten in Fig. 7, die die gleichen Bezugszahlen haben wie in Fig. 6, bezeichnen die gleichen Komponenten. Mit der Schaltung gem. Fig. 7 wird ein Ansatz für eine einstufige aktive PFC- Schaltung weiterentwickelt, der bereits in der parallelen Patentanmeldung P-2020-0136 DE der Anmelderin vorgestellt wurde.EM-2020-0147 PC200006 19 LU101927 FIG. 7 shows another variant of this half-bridge PFC circuit, in which the two semiconductor switches S3 and S4 are replaced by diodes D1 and D2. These have the advantage that they do not require dedicated switching signals. The diodes are self-locking and show the desired polarity reversal behavior even without control signals. The other components in Fig. 7 that have the same reference numerals as in Fig. 6 denote the same components. 7, an approach for a single-stage active PFC circuit is developed further, which was already presented in the applicant's parallel patent application P-2020-0136 DE.

Dabei wird die Zeit Ton, die zum Zerhacken der Eingangsspannung mit ca. 100 kHz angesetzt wird, über eine Sinushalbwelle der Netzspannung konstant gehalten. Diese Zeit entspricht der Zeit zum jeweiligen Aufmagnetisieren der Induktivität L pro Regelvorgang. Wie beschrieben, enthält die PFC-Schaltung einen Stromregelkreis der die Aufgabe hat, den Augenblickswert des Eingangsstromes I.(t) (Drosselstrom) proportional zum Augenblickswert der Eingangsspannung Vin(t) zu halten. Das geschieht durch Variation der Regelzykluszeit. So kann dann der Leistungsfaktor nahe bei Eins gehalten werden. Diese Zeit ist proportional zur Leistung und wird von einem Spannungsregler vorgegeben, der die Ausgangsspannung der Schaltung z.B. auf 400 V konstant halten soll.The time Ton, which is set at approx. 100 kHz for chopping the input voltage, is kept constant over a sine half wave of the mains voltage. This time corresponds to the time required to magnetize the inductance L per control process. As described, the PFC circuit contains a current control loop which has the task of keeping the instantaneous value of the input current I.(t) (choke current) proportional to the instantaneous value of the input voltage Vin(t). This is done by varying the control cycle time. In this way, the power factor can then be kept close to one. This time is proportional to the power and is specified by a voltage regulator, which is intended to keep the output voltage of the circuit constant at 400 V, for example.

Um die Zeit zum Abmagnetisieren der Drosselspule L einzustellen, wird bei der parallelen Patentanmeldung der Anmelderin der Zeitpunkt, an dem der erste Halbleiterschalter S1a, S1b abschalten soll, vorausberechnet und diese Berechnung mit Hilfe eines zusätzlichen Stromregelvorgangs korrigiert. Diese Vorausberechnung und Korrektur kann basierend auf der positiven Eingangsspannung (positive Halbwelle) oder der negativen Eingangsspannung (negative Halbwelle) durchgefiihrt werden, denn die notwendige Information, um die Stromschwellen ausregeln zu können, ist in beiden Fallen enthalten.In order to set the time for demagnetizing the choke coil L, the time at which the first semiconductor switch S1a, S1b is to switch off is precalculated in the applicant's parallel patent application and this calculation is corrected with the aid of an additional current control process. This pre-calculation and correction can be carried out based on the positive input voltage (positive half-wave) or the negative input voltage (negative half-wave), because the necessary information to be able to correct the current thresholds is contained in both cases.

EM-2020-0147 PC200006 20 LU101927 Allerdings bezieht sich die Lösung in der parallelen Patentanmeldung nur auf einen Aufwärtswandler mit einer Hochsetzstellerstufe. Bei dem einstufigen Aufwärtswandler wird die Aufmagnetisierungszeit und die Abmagnetisierungszeit in der integrierten Schaltung 110 vorausberechnet. Die Regelzykluszeit der Hochsetzstellerstufe wird dabei nur noch angepasst, um die untere Stromschwelle des Stromspitzenwertes zu erreichen. Die vorausberechneten Werte können deshalb für beide Hochsetzstellerstufen benutzt werden.However, the solution in the parallel patent application only relates to a boost converter with a boost converter stage. In the case of the single-stage boost converter, the magnetization time and the demagnetization time are precalculated in the integrated circuit 110 . The control cycle time of the step-up converter stage is then only adjusted in order to reach the lower current threshold of the current peak value. The pre-calculated values can therefore be used for both step-up converter stages.

Um den Ripple-Strom zu minimieren, ist es erforderlich die Hochsetzstellerstufen zeitlich versetzt arbeiten zu lassen. Bei einer zweistufigen Aufwärtswandler- Schaltung ist es am besten den Schaltzyklus der zweiten Stufe um 180° phasenversetzt zur ersten Hochsetzstellerstufe HSa zu betreiben. Dafür wird ein Master-Timer genutzt, der die Regelzykluszeiten für beide Stufen vorgibt. Dies kann so erfolgen, dass bei Erreichen des halben Timer-Wertes das Schaltsignal CTRL_B1 für das Einschalten des ersten Halbleiterschalters S1b der zweiten Stufe HSb zurückgesetzt wird und für die erste Hochsetzstellerstufe HSb das Schaltsignal CTRL_A1 erst zum Ende des Master-Timer-Wertes. Würde man es dabei belassen, wäre die Phasenverschiebung von 180° zwischen den Schaltzyklen vorhanden, aber es wäre nicht gewährleistet, dass der Drosselstrom in der Hochsetzstellerstufe HSb den gleichen unteren Schwellenwert hält wie der Drosselstrom in der Hochsetzstellerstufe HSa. Da das Regelverfahren der ersten Hochsetzstellerstufe HSa Einfluss nimmt auf die Periodendauer des Schaltzyklus (bzw. Abmagnetisierungszeit) und darüber die 180° Phasenverschiebung in der Ansteuerung der Halbleiterschalter gesteuert wird, wird deshalb erfindungsgemäß das Regelverfahren für die zweite Hochsetzstellerstufe HSb abgewandelt.In order to minimize the ripple current, it is necessary to allow the step-up converter stages to work at different times. In a two-stage boost converter circuit, it is best to operate the switching cycle of the second stage 180° out of phase with the first boost converter stage HSa. A master timer is used for this, which specifies the control cycle times for both stages. This can be done in such a way that when half the timer value is reached, the switching signal CTRL_B1 for switching on the first semiconductor switch S1b of the second stage HSb is reset and for the first step-up converter stage HSb the switching signal CTRL_A1 is only reset at the end of the master timer value. If you left it at that, the phase shift of 180° between the switching cycles would exist, but it would not be guaranteed that the inductor current in the boost converter stage HSb would have the same lower threshold value as the inductor current in the boost converter stage HSa. Since the control method of the first step-up converter stage HSa influences the period of the switching cycle (or demagnetization time) and the 180° phase shift in the activation of the semiconductor switches is controlled via this, the control method for the second step-up converter stage HSb is therefore modified according to the invention.

Die Signalerfassung und die Art der Regelung der zweiten Stufe sind identisch zur ersten Hochsetzstellerstufe HSa. In der zweiten Hochsetzstellerstufe HSb wird zur Ausregelung des gleichen unteren Schwellwertes des Drosselspulenstroms aber nicht Einfluss auf die Periodendauer genommen,The signal detection and the type of control of the second stage are identical to the first step-up converter stage HSa. In the second step-up converter stage HSb, however, the period duration is not influenced in order to regulate the same lower threshold value of the inductor coil current,

EM-2020-0147 PC200006 21 LU101927 sondern auf die Aufmagnetisierungszeit dieser Stufe.EM-2020-0147 PC200006 21 LU101927 but on the magnetization time of this stage.

So wird also die Ausgangsgröße des Reglers für die Hochsetzstellerstufe HSb zu der vorausberechneten Aufmagnetisierungszeit für diese Stufe hinzuaddiert oder subtrahiert, je nachdem welches Vorzeichen die Regelgröße des Reglers hat.So the output variable of the controller for the step-up converter stage HSb is added to or subtracted from the precalculated magnetization time for this stage, depending on the sign of the controlled variable of the controller.

Der untere Schwellwert kann so ebenfalls erreicht werden ohne Anpassung derThe lower threshold can also be reached without adjusting the

Regelzykluszeit.control cycle time.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der Signalerzeugungseinheit 110 mit dem die Ansteuersignale CTRL_A1, CTRL_A2 und CTRL_B1, CTRL_B2 für dieFig. 8 shows a block diagram of the signal generation unit 110 with the control signals CTRL_A1, CTRL_A2 and CTRL_B1, CTRL_B2 for

Halbleiterschalter der Hochsetzstellerstufen HSa, HSb erzeugt werden.Semiconductor switches of the step-up converter stages HSa, HSb are generated.

Es handelt sich um einen integrierten Schaltkreis mit dem diese Art der Regelung umgesetzt wird.It is an integrated circuit with which this type of control is implemented.

Der integrierte Schaltkreis kann in Form eines DSP (digital signal processor), FPGA (field programmable gate array), oder ASIC (application specific integrated circuit) oder mit Hilfe eines Standard Mikrocontroliers und entsprechender Software realisiert werden.The integrated circuit can be implemented in the form of a DSP (digital signal processor), FPGA (field programmable gate array), or ASIC (application specific integrated circuit) or using a standard microcontroller and appropriate software.

Dabei gilt die dargestellte Variante für den Fall dass die positive Eingangsspannung (Halbwelle) der Eingangswechselspannung anliegt.The variant shown applies to the case that the positive input voltage (half-wave) of the AC input voltage is applied.

Die Regler-Architektur ist aber fiir den Betrieb bei beiden Halbwellen der Eingangswechselspannung ausgelegt.However, the regulator architecture is designed for operation with both half-waves of the AC input voltage.

Dafür ist allerdings eine Umkonfiguration von Komponenten der Regler-Architektur erforderlich.However, this requires the components of the controller architecture to be reconfigured.

Mit dem Regler werden die Ansteuersignale CTRL_A1 und CTRL_A2 für die Halbleiterschalter S1a und S2a der ersten Hochsetzstellerstufe HSa und CTRL_B1 und CTRL_B2 für die Halbleiterschalter S1b und S2b der zweitenThe control signals CTRL_A1 and CTRL_A2 for the semiconductor switches S1a and S2a of the first step-up converter stage HSa and CTRL_B1 and CTRL_B2 for the semiconductor switches S1b and S2b of the second

Hochsetzstellerstufe HSb 100 erzeugt.Boost converter stage HSb 100 generated.

Das Blockschaltbild enthält die folgenden Komponenten: Mit der Bezugszahl 111 sind drei Subtraktionsstufen bezeichnet.The block diagram contains the following components: The reference number 111 designates three subtraction stages.

In der ersten Subtraktionsstufe 111 wird die Ausgangsspannung Vout von der Referenzspannung Vout ref abgezogen.In the first subtraction stage 111, the output voltage Vout is subtracted from the reference voltage Vout ref.

Die Ausgangsspannung soll möglichst konstant gehalten werden auf den Wert von 400 V.The output voltage should be kept as constant as possible at the value of 400 V.

Es wird damit in der erstenIt will be so in the first

Subtraktionsstufe 111 die Abweichung von dem Sollwert bestimmt.Subtraction stage 111 determines the deviation from the target value.

Je nach Belastung des Schaltnetzgerätes kann die Zwischenkreisspannung von 400 V variieren und es muss nachgeregelt werden.Depending on the load on the switched-mode power supply, the intermediate circuit voltage can vary from 400 V and must be readjusted.

In der zweiten Subtraktionsstufe 111 wird von dem festgelegten Stromschwellen-Referenzwert Ineg_rer der aktuellIn the second subtraction stage 111, the currently

EM-2020-0147 PC200006 29 LU101927 gemessene Strom le_neg durch den Messwiderstand R1b abgezogen.EM-2020-0147 PC200006 29 LU101927 measured current le_neg through the measuring resistor R1b.

Die Messung des Stroms findet dabei immer zu den vorausberechneten und korrigierten Zeitpunkten statt.The current is always measured at the precalculated and corrected points in time.

Es müssen keine weiteren Strommesswerte erfasst werden.No further current measurement values need to be recorded.

Somit wird in dieser Subtraktionsstufe 111 die jeweilige Abweichung ler von dem Sollwert lef bestimmt.Thus, in this subtraction stage 111, the respective deviation ler from the desired value lef is determined.

Das ist die wesentlicheThis is the essential

Information für die nachfolgende Regelungsstufe 113b, in der die Korrektur TP_offset für die vorausberechnete Periodendauer Tr des jeweiligen Regelzykius berechnet wird.Information for the subsequent control stage 113b, in which the correction TP_offset for the precalculated period Tr of the respective control cycle is calculated.

Dafür kann z.B. ein Pl-Regler oder PID-Regler benutzt werden.A PI controller or PID controller can be used for this, for example.

Je nach Anforderung, wie schnell die Differenz ausgeregelt werden soll, kann auch ein anderer Regler eingesetzt werden.Depending on the requirement as to how quickly the difference should be corrected, a different controller can also be used.

Die Regelungsstufe 113b gibt den Korrekturwert Tr offset an die nachgeschaltete Master-Zeitgebereinheit 116 aus.The control stage 113b outputs the correction value Tr offset to the downstream master timer unit 116 .

Der Master-Zeitgebereinheit 116 wird zusätzlich auch die Information über die berechnete Regelzykluszeit Tp geliefert.In addition, the information about the calculated control cycle time Tp is also supplied to the master timer unit 116 .

Diese wird in der Berechnungseinheit 114 berechnet, der dafür auch die berechnete Aufmagnetisierungszeit Ton an zugeführt wird.This is calculated in the calculation unit 114, which is also supplied with the calculated magnetization time Ton on.

Diese Information Ton wird von der Regelungsstufe 112 geliefert.This information Ton is supplied by the control stage 112.

Diese Zeit Ton wird für die positive Halbwelle konstant gehalten.This time Ton is kept constant for the positive half-wave.

Es handelt sich deshalb um eine Regelstufe, die den Stellwert nur relativ langsam nachregelt.It is therefore a control stage that readjusts the manipulated variable only relatively slowly.

Es hat sich gezeigt, dass dafür sogar ein 10 Hz PI-Regler ausreicht.It has been shown that even a 10 Hz PI controller is sufficient for this.

Die Aufmagnetisierungszeit Ton kann mit Hilfe der Formel ton = EEThe magnetization time Ton can be calculated using the formula ton = EE

Vin berechnet werden, die bereits eingangs erläutert wurde.Vin are calculated, which has already been explained at the outset.

Diese Formel gilt immer dann, wenn der Stromverlauf durch die Drosselspule L an der Lückgrenze betrieben wird.This formula always applies when the current flow through the choke coil L is operated at the gap limit.

Diese Regelungsstufe 112 arbeitet mit der Eingangsinformation über die Differenz zwischen gewünschter Zwischenkreisspannung von z.B. 400This control stage 112 works with the input information about the difference between the desired intermediate circuit voltage of e.g. 400

V und der tatsächlich gemessenen Zwischenkreisspannung.V and the actually measured intermediate circuit voltage.

Die Differenz wird von der Subtraktionsstufe 111a geliefert.The difference is provided by the subtractor 111a.

Die Berechnungseinheit 114 berechnet die Regelzykluszeit nach der FormelThe calculation unit 114 calculates the control cycle time according to the formula

Tp = pe Vz * Ton + Ton die sich aus der Zeit für die Gesamtlänge von Aufmagnetisierungszeit Ton und der Abmagnetisierungszeit Tor zusammensetzt.Tp = pe Vz * Ton + Ton which is made up of the time for the total length of the magnetization time Ton and the demagnetization time Tor.

Der erste Teil der FormelThe first part of the formula

EM-2020-0147 PC200006 23 LU101927 entspricht dabei der Formel für die Berechnung der Abmagnetisierungszeit, die eingangs erwähnt wurde. Die Master-Zeitgebereinheit 116 entspricht einer programmierbaren Zeitgeber- Einheit, die jeweils nach Ablauf der eingestellten Zeiten ein Ereignis (Event) ausgibt. Man könnte das Ereignis auch in Form eines generierten Signales ausgeben. In der Digitaltechnik kann das Ereignis auch in Form eines Software- Ereignisses ausgegeben werden, durch das ähnlich wie bei einem per Software generierten Interrupt eine bestimmte Programmroutine aufgerufen wird. In der Master-Zeitgebereinheit 116 wird ein Timer gesetzt, mit dem die Regelzykluszeit für die Schaltvorgänge in beiden Hochsetzstellerstufen HSa und HSb gebildet wird. Gleichzeitig wird mit diesem Timer auch der Versatz von 180° Phasendifferenz zwischen den Ansteuerungen der Halbleiterschalter in den beiden Hochsetzstellerstufe HSa und HSb gesteuert.EM-2020-0147 PC200006 23 LU101927 corresponds to the formula for calculating the demagnetization time that was mentioned at the beginning. The master timer unit 116 corresponds to a programmable timer unit which outputs an event (event) after each set time has elapsed. The event could also be output in the form of a generated signal. In digital technology, the event can also be output in the form of a software event, which calls up a specific program routine, similar to an interrupt generated by software. A timer is set in the master timer unit 116, with which the control cycle time for the switching processes in the two step-up converter stages HSa and HSb is formed. At the same time, the offset of 180° phase difference between the controls of the semiconductor switches in the two step-up converter stages HSa and HSb is also controlled with this timer.

Von der Regelungsstufe 113a wird eine Regelgröße berechnet, die der Korrektur Ton_ofiset der Aufmagnetsierungszeit Ton entspricht. Auch diese Korrektur wird pro Regelzyklus neu berechnet, also mit einer Frequenz von ca. 100 kHz.A controlled variable is calculated by the control stage 113a, which corresponds to the correction Ton_ofiset of the magnetization time Ton. This correction is also recalculated per control cycle, ie with a frequency of approx. 100 kHz.

In der Zeitgebereinheit 115b wird ein Timer gesetzt, der die Aufmagnetsierungszeit Ton für die Hochsetzstellerstufe HSb bestimmt. Dieser Timer wird ebenfalls pro Regelzyklus, also mit ca. 100 kHz neu gesetzt. In der Zeitgebereinheit 115a wird ein Timer gesetzt, der die Aufmagnetsierungszeit für die Hochsetzstellerstufe HSa bestimmt. Dieser Timer wird pro Regelzyklus, also mit ca. 100 kHz neu gesetzt. Die Einstellung dieses Timers unterscheidet sich von der Einstellung des Timers in der Zeitgebereinheit 115b, denn es wird statt der Regelzykluszeit die Aufmagnetisierungszeit angepasst um die untere Stromschwelle auszuregeln. Dafür wird die Differenz gebildet zwischen Aufmagnetisierungszeit Ton und Korrekturwert Ton_ofrset in einer weiteren Subtraktionsstufe 111.A timer is set in the timer unit 115b, which timer determines the magnetization time Ton for the step-up converter stage HSb. This timer is also reset per control cycle, i.e. with approx. 100 kHz. A timer is set in the timer unit 115a, which timer determines the magnetization time for the step-up converter stage HSa. This timer is reset per control cycle, i.e. with approx. 100 kHz. The setting of this timer differs from the setting of the timer in the timer unit 115b because the magnetization time is adjusted instead of the control cycle time in order to regulate the lower current threshold. For this purpose, the difference between magnetization time Ton and correction value Ton_ofrset is formed in a further subtraction stage 111.

Die eigentliche Signalerzeugung für die Ansteuersignale CTRL_A1, CTRL_A2 und CTRL_B1, CTRL_B2 geschieht in der PWM-Signalerzeugungseinheit 119.The actual signal generation for the control signals CTRL_A1, CTRL_A2 and CTRL_B1, CTRL_B2 takes place in the PWM signal generation unit 119.

EM-2020-0147 PC200006 24 LU101927 Mit der Zustandsmaschine 117 wird der Zustand der Eingangsspannung erfasst. Diese wird mit einem Zeitraster von 25 kHz abgetastet. Die Zustandsmaschine 117 ermittelt, ob die positive Halbwelle vorliegt oder die negative Halbwelle der Eingangsspannung. Der ermittelte Zustand wird an eine Konfigurationseinheit 118 weitergeleitet, die in Abhängigkeit des Zustandes entsprechende Registereinstellungen fiir die verschiedenen Blöcke des integrierten Schaltkreises 110 vornimmt. Zumindest die PWM-Signalerzeugungseinheit 119 muss umkonfiguriert werden, denn bei negativer Eingangsspannung sind die Funktionen der Halbleiterschalter S1 und S2 vertauscht. Die Fig. 9 zeigt den Stromregelvorgang bei positiver Eingangsspannung, also bei der positiven Halbwelle der Eingangswechselspannung. Die Ansteuersignale für die Halbleiterschalter der beiden Hochsetzstellerstufen HSa werden mit Hilfe der drei verschiedenen Zeitgeber-Einheiten 116, 115a und 115b gebildet. Für diese ist der Verlauf der Timer-Stände jeweils für drei Regelzyklen angegeben. Zusätzlich ist das Timing der Ansteuersignale für die Halbleiterschalter in den Hochsetzstellerstufe HSa und HSb angegeben. Bei den Timer-Diagrammen ist entlang der Ordinate der Verlauf des Timerwertes aufgetragen. Entlang der Abszisse ist die Zeit t aufgetragen. Die Timerwerte laufen durch Inkrementierung linear hoch bis zu einem eingestellten Maximalwert, an dem sie wieder zurückgesetzt werden. Die Master-Zeitgebereinheit 116 wird pro Regelzyklus auf den Maximalwert Tr + Tr oftset gesetzt. Wenn die Hälfte dieses Wertes erreicht ist, wird die Abmagnetisierungszeit für die erste Hochsetzstellerstufe HSa beendet. Wenn der Maximalwert erreicht ist, wird die Abmagnetisierungszeit für die zweite Hochsetzstellerstufe HSb beendet. So arbeiten beide Hochsetzstellerstufen um 180° versetzt.EM-2020-0147 PC200006 24 LU101927 The status machine 117 is used to record the status of the input voltage. This is sampled with a time grid of 25 kHz. The state machine 117 determines whether the positive half cycle or the negative half cycle of the input voltage is present. The status determined is forwarded to a configuration unit 118 which makes corresponding register settings for the various blocks of the integrated circuit 110 depending on the status. At least the PWM signal generation unit 119 has to be reconfigured, since the functions of the semiconductor switches S1 and S2 are reversed when the input voltage is negative. 9 shows the current control process with a positive input voltage, ie with the positive half-cycle of the input AC voltage. The control signals for the semiconductor switches of the two step-up converter stages HSa are formed with the aid of the three different timer units 116, 115a and 115b. For these, the history of the timer statuses is given for three control cycles. In addition, the timing of the drive signals for the semiconductor switches in the step-up converter stages HSa and HSb is specified. The course of the timer value is plotted along the ordinate in the timer diagrams. The time t is plotted along the abscissa. The timer values run up linearly by incrementing up to a set maximum value, at which point they are reset again. The master timer unit 116 is set to the maximum value Tr+Trofset per control cycle. When half of this value is reached, the demagnetization time for the first step-up converter stage HSa ends. When the maximum value is reached, the demagnetization time for the second boost converter stage HSb ends. Both step-up converter stages work offset by 180°.

Die Zeitgebereinheit 115a bestimmt die Zeiten der Schaltvorgänge zum Aufmagnetisieren der Drosselspule L1a in der Hochsetzstellerstufe HSa während der positiven Halbwelle der Eingangs-Wechselspannung ACin. DasThe timer unit 115a determines the times of the switching operations for magnetizing the inductor L1a in the step-up converter stage HSa during the positive half-cycle of the AC input voltage ACin. The

EM-2020-0147 PC200006 25 LU101927 Ansteuersignal mit dem der Halbleiterschalter S2a für die Aufmagnetisierungsphase geschaltet wird, ist in Fig. 9 auch mit CTRL_A2 bezeichnet.EM-2020-0147 PC200006 25 LU101927 Control signal with which the semiconductor switch S2a is switched for the magnetization phase is also labeled CTRL_A2 in FIG.

Dafür wird der Halbleiterschalter S2a geöffnet und der Halbleiterschalter S1a geschlossen.For this purpose, the semiconductor switch S2a is opened and the semiconductor switch S1a is closed.

Der Timer der Zeitgebereinheit 115a wird gestartet, nachdem die Master-Zeitgebereinheit 116 die Abmagnetisierungszeit für die Hochsetzstellerstufe HSa beendet hat.The timer of the timer unit 115a is started after the master timer unit 116 has completed the demagnetization time for the step-up converter stage HSa.

Zusätzlich wird noch eine kurze Wartezeit delay2 abgewartet.In addition, there is a short waiting time delay2.

Diese dient dazu sicherzustellen, dass die Umschaltvorgänge in den Halbleiterschaltern abgeschlossen sind bevor die nächste Aufmagnetisierungsphase beginnt.This serves to ensure that the switching processes in the semiconductor switches are completed before the next magnetization phase begins.

Das Ansteuersignal CTRL_A2 wird mit Erreichen des Timerwertes CMP1=delay gestartet und bei Erreichen des programmierten Timerwertes CMP3= TontTon_offset beendet.The control signal CTRL_A2 is started when the timer value CMP1=delay is reached and terminated when the programmed timer value CMP3=TontTon_offset is reached.

Die delay-Werte sind dabei der Einfachheit halber fest eingestellt.The delay values are fixed for the sake of simplicity.

Falls nötig, könnten sie aber auch variabel eingestellt werden.If necessary, they could also be set variably.

Der Korrekturwert Ton_a_ofiset hängt von dem gemessenen Stromwert durch den Messwiderstand R1 ab, der pro Regelzyklus neu erfasst wird.The correction value Ton_a_ofiset depends on the measured current value through the measuring resistor R1, which is re-recorded per control cycle.

Die Messung des Stroms durch den Messwiderstand R1 erfolgt zum Zeitpunkt CMP4 = Tp + Tp onset - ADC_preTime allerdings bezogen auf den Zählerstand des Timers des Zeitgebereinheit 115a.The current through the measuring resistor R1 is measured at the point in time CMP4=Tp+Tp onset−ADC_preTime, however, based on the count of the timer of the timer unit 115a.

Die Messung des Stroms durch den Messwiderstand R2 erfolgt zum Zeitpunkt CMP4=Tp+Te ofse-ADC_preTime allerdings bezogen auf den Zählerstand desThe measurement of the current through the measuring resistor R2 takes place at the point in time CMP4=Tp+Te ofse-ADC_preTime, however, based on the count of the

Timers des Zeitgebereinheit 115b.Timers of the timer unit 115b.

Dabei wird der jeweilige AD-Wandler an den vorausberechneten und korrigierten Zeitpunkten zur Messwerterfassung getriggert.The respective AD converter is triggered at the pre-calculated and corrected points in time for measured value acquisition.

Durch die Zeit ADC_preTime wird sichergestellt, dass nicht während eines Umschaltvorgangs der Strom gemessen wird.The time ADC_preTime ensures that the current is not measured during a switching process.

Dadurch sind die Erfassungszeitpunkte gegeneinander versetzt.As a result, the recording times are offset from one another.

Die Messwerte dienen alsThe readings serve as

Istwerte für die Berechnungen für den nächsten Regelzyklus.Actual values for the calculations for the next control cycle.

Der berechnete Timerwert CMP3= Ton+ Ton_offset berücksichtigt auch die Zeit delay.The calculated timer value CMP3= Ton+ Ton_offset also takes into account the time delay.

Zwischen Abschalten der Aufmagnetisierungsphase und Starten der Abmagnetisierungsphase wird die Zeit delay1 abgewartet.The time delay1 is awaited between switching off the magnetization phase and starting the demagnetization phase.

Diethe

Abmagnetisierungsphase dient zum Abmagnetisieren der Drosselspule L1a sowie zum Entladen der Transistorkapazität von Halbleiterschalter S2a mit dem vorausberechneten Wert.The demagnetization phase serves to demagnetize the inductor coil L1a and to discharge the transistor capacitance of the semiconductor switch S2a with the precalculated value.

Die Abmagnetisierungsphase ist auch variabel, weil die Dauer der Regelzykluszeit vorgegeben ist und die AufmagnetisierungszeitThe demagnetization phase is also variable because the duration of the control cycle time is predetermined, as is the magnetization time

EM-2020-0147 PC200006 26 LU101927 variabel ist. Die Abmagnetisierungsphase wird durch Erzeugen des Ansteuersignals CTRL_A1 bestimmt. Die Zeitgebereinheit 115b bestimmt die Zeiten der Schaltvorgänge zum Aufmagnetisieren der Drosselspule L1b in der Hochsetzstellerstufe HSb. Die Hochsetzstellerstufe HSb wird so betrieben, wie in der parallelen Patentanmeldung erläutert. Die Aufmagnetisierungszeit wird vorausberechnet und bleibt während der Zeit, wo die positive Halbwelle der Eingangswechselspannung anliegt konstant. Die untere Stromschwelle wird durch Variation der Abmagnetisierungszeit ausgeregelt. Die Aufmagnetisierungsphase wird mit Erreichen des Timerwertes CMP1=delay gestartet. Hier wird das Ansteuersignal CTRL_B2 gestartet. Mit Erreichen des vorausberechneten Wertes CMP3= Ton wird die Aufmagnetisierungsphase beendet. Sodann wird die Wartezeit delay3 abgewartet, bevor die Abmagnetisierungsphase mit Einschalten des Ansteuersignales CTRL_B1 gestartet wird. Diese Abmagnetisierungsphase wird variabel beendet indem die Master-Zeitgebereinheit 116 die Regelzykluszeit variabel beendet. Zum Einsatz kommt dabei der Korrekturwert, um den die nach dem vorhergehenden Regelvorgang vorausberechnete Zeit Tp pro Regelzyklus korrigiert wird. Nach Abschaltung des Ansteuersignales CTRL_B1 wird die Wartezeit delay4 abgewartet, bevor der Timer der Zeitgebereinheit 115b zurückgesetzt wird. Für die Bestimmung der Aufmagnetisierungsphase wird das Ansteuersignal CTRL_B2 wie dargestellt erzeugt.EM-2020-0147 PC200006 26 LU101927 variable. The demagnetization phase is determined by generating the control signal CTRL_A1. The timer unit 115b determines the times of the switching processes for magnetizing the inductor coil L1b in the step-up converter stage HSb. The boost converter stage HSb is operated as explained in the parallel patent application. The magnetization time is calculated in advance and remains constant during the time when the positive half-wave of the AC input voltage is present. The lower current threshold is regulated by varying the demagnetization time. The magnetization phase is started when the timer value CMP1=delay is reached. The control signal CTRL_B2 is started here. The magnetization phase ends when the precalculated value CMP3= Ton is reached. Then the waiting time delay3 is awaited before the demagnetization phase is started by switching on the control signal CTRL_B1. This demagnetization phase is terminated variably by the master timer unit 116 terminating the control cycle time variably. The correction value is used here, by which the time Tp calculated in advance after the previous control process is corrected per control cycle. After the control signal CTRL_B1 has been switched off, the waiting time delay4 is awaited before the timer of the timer unit 115b is reset. To determine the magnetization phase, the control signal CTRL_B2 is generated as shown.

Fig. 10 zeigt die entsprechenden Regelvorgänge bei negativer Eingangsspannung zum Ende der Stromflanke. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen wieder die gleichen Komponenten wie zuvor erläutert. Es wird aber angemerkt, dass die Halbleiterschalter in den Hochsetzstellerstufen HSa und HSb jeweils die Rollen tauschen. Die Zeitgebereinheit 115a bestimmt die Zeiten der Schaltvorgänge zum Abmagnetisieren der Drosselspule L1a in der Hochsetzstellerstufe HSa während der negativen Halbwelle der Eingangs- Wechselspannung ACin. Die Master-Zeitgebereinheit 116 bestimmt das Ende der Phase zum Aufmagnetisieren um den 180° Phasen-Versatz zu erhalten. Die10 shows the corresponding control processes with a negative input voltage at the end of the current edge. The same reference numbers again designate the same components as previously explained. However, it is noted that the semiconductor switches in the step-up converter stages HSa and HSb each swap roles. The timer unit 115a determines the times of the switching processes for demagnetizing the inductor coil L1a in the step-up converter stage HSa during the negative half-cycle of the AC input voltage ACin. The master timing unit 116 determines the end of the magnetization phase to obtain the 180° phase offset. the

EM-2020-0147 PC200006 27 LU101927 Zeitgebereinheit 115b bestimmt die Zeiten der Schaltvorgänge zum Aufmagnetisieren der Drosselspule L1b in der Hochsetzstellerstufe HSb während der negativen Halbwelle der Eingangs-Wechselspannung ACin. Die Zeit zum Abmagnetisieren wird von der Master-Zeitgebereinheit 116 bestimmt.EM-2020-0147 PC200006 27 LU101927 Timer unit 115b determines the times of the switching processes for magnetizing the inductor L1b in the step-up converter stage HSb during the negative half-cycle of the AC input voltage ACin. The time for demagnetization is determined by the master timer unit 116 .

Die Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es gibt Raum für verschiedene Anpassungen und Modifikationen, die der Fachmann aufgrund seines Fachwissens als auch zu der Offenbarung zugehörend in Betracht ziehen würde.The disclosure is not limited to the exemplary embodiments described here. There is room for various adaptations and modifications that those skilled in the art would contemplate based on their skill in the art as well as belonging to the disclosure.

EM-2020-0147 PC200006 28 LU101927 Bezugszeichenliste Netzfilter 1 Gleichrichter 2 Siebkondensator 3 Schaltstufe 4 Übertrager 5 Regler 6 Optokoppler 7 Gleichrichtungsstufe 10 Gleichstromsteller 20 Leistungsübertragungsstufe 30 Glättungsstufe 40 Regelstufe 50 Potenzialtrennung 60 Steuerung 70 Aufwärtswandler 100 Signalerzeugungseinheit 110 Subtraktionsstufen 111 Spannungsregelungsstufe 112EM-2020-0147 PC200006 28 LU101927 List of reference symbols Mains filter 1 Rectifier 2 Filter capacitor 3 Switching stage 4 Transformer 5 Regulator 6 Optocoupler 7 Rectification stage 10 DC chopper 20 Power transmission stage 30 Smoothing stage 40 Control stage 50 Electrical isolation 60 Control 70 Up converter 100 Signal generation unit 110 Subtraction stages 111 Voltage stages 111

1. Stromregelungsstufe 113a1. Current control stage 113a

2. Stromregelungsstufe 113b Berechnungseinheit 1142. Current control stage 113b calculation unit 114

1. Zeitgebereinheit 115a1. Timer unit 115a

2. Zeitgebereinheit 115b Master-Zeitgebereinheit 116 Eingangswechselspannungs-Erfassungseinheit 117 Konfigurationseinheit 118 PWM-Signalerzeugungseinheit 119 Siebkondensator C1 Ansteuersignale Hochsetzstellerstufe A CTRL_ A1, CTRL_A2 Ansteuersignale Hochsetzstellerstufe B CTRL_B1, CTRL_B2 Diode D2. Timer unit 115b Master timer unit 116 AC input voltage detection unit 117 Configuration unit 118 PWM signal generation unit 119 Filter capacitor C1 Control signals boost converter stage A CTRL_A1, CTRL_A2 Control signals boost converter stage B CTRL_B1, CTRL_B2 diode D

EM-2020-0147 PC200006 29 LU101927EM-2020-0147 PC200006 29 LU101927

Gleichrichter-Diode D1, D2 digitaler Signalprozessor DSP Wartezeiten delay, delay1, delay2, delay3, delay4 Transistorkapazität CoscRectifier diode D1, D2 digital signal processor DSP waiting times delay, delay1, delay2, delay3, delay4 transistor capacitance Cosc

Hochsetzstellerstufen HSa, HSb gemessener Strom lb Leitungen zur Strommessung la sense, Îb_sense Spulenstrom IL Drosselspulen L1a, L1bBoost converter stages HSa, HSb Measured current lb Lines for current measurement la sense, Îb_sense Coil current IL Choke coils L1a, L1b

Signalanpassungseinheit ME1, ME2, MEa, MEb Knotenpunkte P1a, P1b, P2, P3a, P3b Messwiderstand R1a, R1b Halbleiterschalter S1a, S2a, S1b, S2b Schaltnetzgerät SNGSignal conditioning unit ME1, ME2, MEa, MEb nodes P1a, P1b, P2, P3a, P3b measuring resistor R1a, R1b semiconductor switch S1a, S2a, S1b, S2b switching power supply SNG

Aufmagnetisierungszeit ton, Ton Abmagnetisierungszeit torr Resonanzschwingungszeit tres Korrekturwert Aufmagnetisierungszeit Ton_A Offset Korrekturwert Abmagnetisierungszeit TP_offsetMagnetization time ton, Ton Demagnetization time torr Resonance oscillation time tres Correction value magnetization time Ton_A Offset Correction value demagnetization time TP_offset

Regelzykluszeit Te Eingangsspannung Vin Ausgangsspannung Vout Ausgangsspannungsreferenzwert Vout_refControl cycle time Te Input voltage Vin Output voltage Vout Output voltage reference value Vout_ref

Claims (16)

EM-2020-0147 PC200006 30 LU101927 (Patent-) AnsprücheEM-2020-0147 PC200006 30 LU101927 (patent) claims 1. Aufwärtswandler für eine Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers mit wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb), aufweisend eine brückenlose Gleichrichterschaltung (D1, D2; S3, S4) und einen Siebkondensator (C1), wobei pro Hochsetzstellerstufe eine Induktivität (L1a, L1b) vorgesehen ist, wobei die Induktivitat (L1a, L1b) jeweils an einen Pol der Wechselspannungsquelle (ACin) geschaltet ist und an einen Knotenpunkt (P3a, P3b) zwischen zwei Halbleiterschaltern (S1a, S2a; S1b, S2b), wobei der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) in Reihe mit einem Messwiderstand (R1a, R1b) geschaltet ist, mit einer Signalerzeugungseinheit (110), die Ansteuersignale fiir die beiden Halbleiterschalter (S1a, S2a; S1b, S2b) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) erzeugt, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung (Vin) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter (S1a, S1b) geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität (L1a) zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L 1a), wobei zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1a) der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) geöffnet wird und der zweite Halbleiterschalter (S2a, S2b) geschlossen wird und der Siebkondensator (C1) entsprechend geladen wird, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) Mittel aufweist zur Erfassung des Stroms durch den jeweiligen Messwiderstand (R1a, R1b), dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerzeugungseinheit (110) eine Ansteuereinheit (113a, 113b) aufweist, die die Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb) mit einer gewählten Phasenverschiebung gegeneinander versetzt ansteuern, wobei die Ansteuereinheit (113b) ausgelegt die Periodendauer der Ansteuersignale in der einen Hochsetzstellerstufe (HSb) zu regeln und in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe (HSa) konstant zu halten, und die Aufmagnetisierungszeit in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe (HSa) zu regeln und in der ersten Hochsetzstellerstufe (HSb) konstant zu halten.1. Boost converter for a power supply of an electrical consumer with at least two step-up converter stages (HSa, HSb), having a bridgeless rectifier circuit (D1, D2; S3, S4) and a filter capacitor (C1), with an inductor (L1a, L1b) provided for each step-up converter stage is, wherein the inductance (L1a, L1b) is connected to one pole of the AC voltage source (ACin) and to a node (P3a, P3b) between two semiconductor switches (S1a, S2a; S1b, S2b), the first semiconductor switch (S1a, S1b) is connected in series with a measuring resistor (R1a, R1b) per step-up converter stage (HSa, HSb), with a signal generation unit (110) which generates drive signals for the two semiconductor switches (S1a, S2a; S1b, S2b) per step-up converter stage (HSa, HSb ) is generated, with the first semiconductor switch (S1a, S1b) being closed and the second being closed for step-up conversion of the input voltage when the input voltage (Vin) is positive for each step-up converter stage (HSa, HSb). Semiconductor switch (S1a, S1b) is opened in order to drive a current through the inductor (L1a) to magnetize the inductor (L1a), the first semiconductor switch (S1a, S1b) being opened and the second to demagnetize the inductor (L1a). The semiconductor switch (S2a, S2b) is closed and the filter capacitor (C1) is charged accordingly, the signal generation unit (110) having means for detecting the current through the respective measuring resistor (R1a, R1b), characterized in that the signal generation unit (110) has a Control unit (113a, 113b), which control the step-up converter stages (HSa, HSb) with a selected phase shift offset relative to one another, the control unit (113b) being designed to regulate the period of the control signals in one step-up converter stage (HSb) and in the at least one other Boost converter stage (HSa) to keep constant, and the magnetization time in the at least one other high to regulate step-up converter stage (HSa) and to keep it constant in the first step-up converter stage (HSb). EM-2020-0147 PC200006 31 LU101927EM-2020-0147 PC200006 31 LU101927 2. Aufwärtswandier nach Anspruch 1, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangswechselspannung bei negativer Eingangsspannung (Vin) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) geöffnet wird und der zweite Halbleiterschalter (S2a, S2b) geschlossen wird um einen Strom durch die Induktivität (L1a, L1b) zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L1a, L1b), wobei zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1a, L1b) der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter (S2a, S2b) geöffnet wird und der Siebkondensator (C1) entsprechend geladen wird, und die Signalerzeugungseinheit (110) Mittel aufweist zur Erfassung des Stroms durch den Messwiderstand (R1a, R1b) zum Ende der Phase zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1a, L1b).2. Step-up converter according to claim 1, wherein for step-up conversion of the AC input voltage with a negative input voltage (Vin) per step-up converter stage (HSa, HSb), the first semiconductor switch (S1a, S1b) is opened and the second semiconductor switch (S2a, S2b) is closed by a current through driving the inductor (L1a, L1b) to magnetize the inductor (L1a, L1b), the first semiconductor switch (S1a, S1b) being closed and the second semiconductor switch (S2a, S2b) being opened to demagnetize the inductor (L1a, L1b). and the filter capacitor (C1) is charged accordingly, and the signal generation unit (110) has means for detecting the current through the measuring resistor (R1a, R1b) at the end of the phase for demagnetizing the inductance (L1a, L1b). 3. Aufwartswandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) eine Berechnungseinheit (114) aufweist, die die Regelzykluszeit (Tp) für die Phasen für Aufmagnetisierung und Abmagnetisierung pro Regelzyklus in Abhängigkeit von der Eingangsspannung (Vin) und Ausgangsspannung (Vout) vorausberechnet, und die Signalerzeugungseinheit (110) weiterhin eine Regelungsstufe (113b) aufweist, die basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert (lp) durch den Messwiderstand (R1b) in der ersten Hochsetzstellerstufe (HSb) und einem Strom-Referenzwert (lrer) einen Korrekturwert (Tp_offset) für die Regelzykluszeit (Tr) berechnet.3. Boost converter according to claim 1 or 2, wherein the signal generation unit (110) has a calculation unit (114) which calculates the control cycle time (Tp) for the phases for magnetization and demagnetization per control cycle as a function of the input voltage (Vin) and output voltage (Vout) precalculated, and the signal generation unit (110) also has a control stage (113b) based on the difference between the measured current value (lp) through the measuring resistor (R1b) in the first step-up converter stage (HSb) and a current reference value (Irer). Correction value (Tp_offset) calculated for the control cycle time (Tr). 4. Aufwärtswandler nach Anspruch 3, wobei der Korrekturwert (Te _oftset) in einer ersten Zeitgebereinheit (116) der Signalerzeugungseinheit (110) fur den nachfolgenden Regelzyklus zur Anwendung kommt, so dass die erste Zeitgebereinheit (116) die Regelzykluszeit (Tr) entsprechend verkürzt oder verlangert.4. Boost converter according to claim 3, wherein the correction value (Te _oftset) is used in a first timer unit (116) of the signal generation unit (110) for the subsequent control cycle, so that the first timer unit (116) shortens the control cycle time (Tr) accordingly or extended. 5. Aufwartswandler nach Anspruch 4, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) eine weitere Regelungsstufe (112) aufweist, die aus der Differenz zwischen vorgegebener Ausgangsspannung (Vout_ref) und gemessener Ausgangsspannung5. boost converter according to claim 4, wherein the signal generation unit (110) has a further control stage (112) from the difference between the predetermined output voltage (Vout_ref) and measured output voltage EM-2020-0147 PC200006 32 LU101927 (Vout) eine Aufmagnetisierungszeit (Ton) berechnet, die in der wenigstens ersten und zweiten Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) zur Anwendung kommt.EM-2020-0147 PC200006 32 LU101927 (Vout) calculates a magnetization time (Ton) which is used in the at least first and second boost converter stages (HSa, HSb). 6. Aufwärtswandler nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) eine weitere Regelungsstufe (113a) aufweist, die basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert (ls) durch den Messwiderstand (R1b) in der ersten Hochsetzstellerstufe (HSb) und dem gemessenen Stromwert (la) durch den Messwiderstand (R1a) in der zweiten Hochsetzstellerstufe (HSa) einen Korrekturwert (Ton_A_ofiset) für die Aufmagnetisierungszeit (Ton) berechnet, die in der zweiten Hochsetzstellerstufe (HSa) zur Anwendung kommt.6. Boost converter according to one of claims 3 to 5, wherein the signal generation unit (110) has a further control stage (113a) which, based on the difference between the measured current value (ls) through the measuring resistor (R1b) in the first step-up converter stage (HSb) and the measured current value (la) through the measuring resistor (R1a) in the second step-up converter stage (HSa) calculates a correction value (Ton_A_ofiset) for the magnetization time (Ton), which is used in the second step-up converter stage (HSa). 7. Aufwärtswandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) eine zweite Zeitgebereinheit (115b) aufweist, an die die berechnete Aufmagnetisierungszeit (Ton) weitergeleitet wird, in der die Aufmagnetisierungszeit (Ton) für eine Anzahl nachfolgender Regelzyklen für die erste Hochsetzstellerstufe (HSb) zur Anwendung kommt.7. Boost converter according to one of claims 4 to 6, wherein the signal generation unit (110) has a second timer unit (115b) to which the calculated magnetization time (Ton) is forwarded, in which the magnetization time (Ton) for a number of subsequent control cycles for the first boost converter stage (HSb) is used. 8. Aufwärtswandler nach Anspruch 7, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) eine dritte Zeitgebereinheit (115a) aufweist, an die die korrigierte Aufmagnetisierungszeit (Ton_a_ofiset) Weitergeleitet wird, in der die korrigierte Aufmagnetisierungszeit (Ton_A_ofiset) für den nachfolgenden Regelzyklus für die zweite Hochsetzstellerstufe (HSa) zur Anwendung kommt.8. Boost converter according to claim 7, wherein the signal generation unit (110) has a third timer unit (115a) to which the corrected magnetization time (Ton_a_ofiset) is forwarded, in which the corrected magnetization time (Ton_A_ofiset) for the subsequent control cycle for the second step-up converter stage (HSa ) is applied. 9. Aufwärtswandler nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Anzahl der Regelzyklen, für die die berechnete Aufmagnetisierungszeit (Ton) für die erste Hochsetzstellerstufe (HSb) zur Anwendung kommt, für eine Halbwelle der Eingangswechselspannung gültig ist.9. Boost converter according to claim 7 or 8, wherein the number of control cycles for which the calculated magnetization time (Ton) for the first step-up converter stage (HSb) is used is valid for one half cycle of the AC input voltage. 10. Aufwartswandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalerzeugungseinheit (110) mit einer Eingangswechselspannungs- Erfassungseinheit (117) ausgestattet ist, die zur Ermittlung der Phasenlage der Eingangswechselspannung eingerichtet ist, und die Information über die10. boost converter according to any one of the preceding claims, wherein the signal generation unit (110) with an input AC voltage detection unit (117) is equipped, which is adapted to determine the phase position of the AC input voltage, and the information about the EM-2020-0147 PC200006 33 LU101927 Phasenlage, insbesondere ob die positive Halbwelle oder negative Halbwelle der Eingangswechselspannung anliegt, an eine Konfigurationseinheit (118) der Signalerzeugungseinheit (110) liefert.EM-2020-0147 PC200006 33 LU101927 phase position, in particular whether the positive half-cycle or negative half-cycle of the AC input voltage is present, to a configuration unit (118) of the signal generation unit (110). 11. Aufwärtswandler nach Anspruch 10, wobei die Konfigurationseinheit (118) eingerichtet ist eine Anzahl der Komponenten der Signalerzeugungseinheit (110) zu konfigurieren für den Betrieb bei positiver Eingangsspannung oder bei negativer Eingangsspannung, je nachdem was die Information über die Phasenlage der Eingangswechselspannung angibt.11. Boost converter according to claim 10, wherein the configuration unit (118) is set up to configure a number of the components of the signal generation unit (110) for operation with a positive input voltage or with a negative input voltage, depending on what the information about the phase position of the AC input voltage indicates. 12. Aufwärtswandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Messwiderstand (R1a, R1b) in der wenigstens ersten und zweiten Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) jeweils zwischen den ersten Halbleiterschalter (S1a, S1b) und der Rückleitung zur Eingangswechselspannungsquelle (ACin), an die die Induktivität (L1, L2) nicht angeschlossen ist, geschaltet ist.12. Boost converter according to one of the preceding claims, wherein the measuring resistor (R1a, R1b) in the at least first and second step-up converter stage (HSa, HSb) between the first semiconductor switch (S1a, S1b) and the return line to the AC input voltage source (ACin), to which the inductance (L1, L2) is not connected, is connected. 13. Aufwärtswandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens erste und zweite Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) als Induktivität eine Drosselspule (L1a, L1b) aufweist.13. Step-up converter according to one of the preceding claims, wherein the at least first and second step-up converter stage (HSa, HSb) has a choke coil (L1a, L1b) as inductance. 14. Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung (SNG) einen Aufwärtswandler (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist, wobei der Aufwartswandler (100) zur Leistungsfaktor-Vorregelung in der Stromversorgung dient.14. Power supply of an electrical consumer, characterized in that the power supply (SNG) has a step-up converter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the step-up converter (100) is used for power factor pre-regulation in the power supply. 15. Stromversorgung nach Anspruch 14, wobei die Stromversorgung (SNG) als Schaltnetzgerät ausgelegt ist.15. Power supply according to claim 14, wherein the power supply (SNG) is designed as a switching power supply. 16. Verfahren zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung in einer Stromversorgung eines elektrischen Verbrauchers, die einen mehrstufigen Aufwärtswandler (100) mit wenigstens zwei Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb) aufweist, mit einer Gleichrichterschaltung (D1, D2; S3, S4) und einem Siebkondensator (C1), wobei pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) eine16. Method for step-up conversion of the input voltage in a power supply of an electrical consumer, which has a multi-stage step-up converter (100) with at least two step-up converter stages (HSa, HSb), with a rectifier circuit (D1, D2; S3, S4) and a filter capacitor (C1) , with one step-up converter stage (HSa, HSb). EM-2020-0147 PC200006 34 LU101927 Induktivität (L1a, L1b) vorgesehen ist, wobei die Induktivität (L1a, L1b) jeweils an einen Pol der Wechselspannungsquelle (ACin) geschaltet ist und an einen Knotenpunkt (P3a, P3b) zwischen zwei Halbleiterschaltern (S1a, S2a; S1b, S2b), wobei der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) in Reihe mit einem Messwiderstand (R1a, R1b) geschaltet ist, mit einer Signalerzeugungseinheit (110) von der Ansteuersignale für die beiden Halbleiterschalter (S1a, S2a; S1b, S2b) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) erzeugt werden, wobei zur Aufwärtswandlung der Eingangsspannung bei positiver Eingangsspannung (Vin) pro Hochsetzstellerstufe (HSa, HSb) der ersteEM-2020-0147 PC200006 34 LU101927 inductance (L1a, L1b) is provided, with the inductance (L1a, L1b) being connected to one pole of the AC voltage source (ACin) and to a node (P3a, P3b) between two semiconductor switches (S1a , S2a; S1b, S2b), wherein the first semiconductor switch (S1a, S1b) per step-up converter stage (HSa, HSb) is connected in series with a measuring resistor (R1a, R1b), with a signal generation unit (110) from the drive signals for the two semiconductor switches (S1a, S2a; S1b, S2b) per step-up converter stage (HSa, HSb) are generated, with the first Halbleiterschalter (S1a, S1b) geschlossen wird und der zweite Halbleiterschalter (S1a, S1b) geöffnet wird, um einen Strom durch die Induktivität (L1a, L1b) zu treiben zur Aufmagnetisierung der Induktivität (L1a, L1b), wobei zur Abmagnetisierung der Induktivität (L1a, L1b) der erste Halbleiterschalter (S1a, S1b) geöffnet wird und der zweite Halbleiterschalter (S2a, S2b) geschlossen wird und der Siebkondensator (C1) entsprechend geladen wird, wobei der Strom durch den jeweiligen Messwiderstand (R1a, R1b) von der Signalerzeugungseinheit (110) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerzeugungseinheit (110) eine Ansteuereinheit (113a, 113b) aufweist, von der die Hochsetzstellerstufen (HSa, HSb) mit einer gewähltenThe semiconductor switch (S1a, S1b) is closed and the second semiconductor switch (S1a, S1b) is opened in order to drive a current through the inductor (L1a, L1b) to magnetize the inductor (L1a, L1b), with the inductor (L1a , L1b) the first semiconductor switch (S1a, S1b) is opened and the second semiconductor switch (S2a, S2b) is closed and the filter capacitor (C1) is charged accordingly, the current flowing through the respective measuring resistor (R1a, R1b) from the signal generation unit ( 110) is detected, characterized in that the signal generation unit (110) has a control unit (113a, 113b), of which the step-up converter stages (HSa, HSb) with a selected Phasenverschiebung gegeneinander versetzt angesteuert werden, wobei die Periodendauer der Ansteuersignale in der einen Hochsetzstellerstufe (HSb) von der Ansteuereinheit (113b) geregelt wird und in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufe (HSa) konstant gehalten wird, und die Aufmagnetisierungszeit in der wenigstens einen anderen Hochsetzstellerstufeoffset from one another, with the period duration of the drive signals in one step-up converter stage (HSb) being controlled by the drive unit (113b) and being kept constant in the at least one other step-up converter stage (HSa), and the magnetization time in the at least one other step-up converter stage (HSa) geregelt wird und in der ersten Hochsetzstellerstufe (HSb) konstant gehalten wird.(HSa) is regulated and kept constant in the first step-up converter stage (HSb).
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050105311A1 (en) * 2003-10-01 2005-05-19 International Rectifier Corporation Bridge-less boost (BLB) power factor correction topology controlled with one cycle control
US20070109822A1 (en) 2005-11-14 2007-05-17 Kan-Sheng Kuan Zero voltage switch method for synchronous rectifier and inverter
US8026704B2 (en) 2008-06-06 2011-09-27 Infineon Technologies Austria Ag System and method for controlling a converter
US8330439B2 (en) * 2009-06-23 2012-12-11 Intersil Americas Inc. System and method for PFM/PWM mode transition within a multi-phase buck converter
US8363434B2 (en) 2009-12-22 2013-01-29 Logah Technology Corp. Interleaved bridgeless power factor corrector and controlling method thereof
US8766605B2 (en) 2010-12-02 2014-07-01 Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. Bridgeless PFC converter and the method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050105311A1 (en) * 2003-10-01 2005-05-19 International Rectifier Corporation Bridge-less boost (BLB) power factor correction topology controlled with one cycle control
US20070109822A1 (en) 2005-11-14 2007-05-17 Kan-Sheng Kuan Zero voltage switch method for synchronous rectifier and inverter
US8026704B2 (en) 2008-06-06 2011-09-27 Infineon Technologies Austria Ag System and method for controlling a converter
US8330439B2 (en) * 2009-06-23 2012-12-11 Intersil Americas Inc. System and method for PFM/PWM mode transition within a multi-phase buck converter
US8363434B2 (en) 2009-12-22 2013-01-29 Logah Technology Corp. Interleaved bridgeless power factor corrector and controlling method thereof
US8766605B2 (en) 2010-12-02 2014-07-01 Chengdu Monolithic Power Systems Co., Ltd. Bridgeless PFC converter and the method thereof

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"AN-9731, 02011 Fairchild Semiconductor Corporation Rev. 1.0.0, 3/24/11", article "LED Application Design Using BCM Power Factor Correction (PFC) Controller for 100W Lightning System"
FISCHER GUILHERME DA SILVA ET AL: "Extensions of Leading-Edge Modulated One-Cycle Control for Totem-Pole Bridgeless Rectifiers", IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, USA, vol. 35, no. 5, 10 October 2019 (2019-10-10), pages 5447 - 5460, XP011774709, ISSN: 0885-8993, [retrieved on 20200226], DOI: 10.1109/TPEL.2019.2946570 *
MARXGUT C ET AL: "Interleaved Triangular Current Mode (TCM) resonant transition, single phase PFC rectifier with high efficiency and high power density", 2010 INTERNATIONAL POWER ELECTRONICS CONFERENCE : IPEC-SAPPORO 2010 - [ECCE ASIA] ; SAPPORO, JAPAN, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 21 June 2010 (2010-06-21), pages 1725 - 1732, XP031727538, ISBN: 978-1-4244-5394-8 *
MARXGUT CHRISTOPH ET AL: "Ultraflat Interleaved Triangular Current Mode (TCM) Single-Phase PFC Rectifier", IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS, USA, vol. 29, no. 2, 1 February 2014 (2014-02-01), pages 873 - 882, XP011524648, ISSN: 0885-8993, [retrieved on 20130820], DOI: 10.1109/TPEL.2013.2258941 *
VAZQUEZ AITOR ET AL: "Master-slave technique for improving the efficiency of interleaved synchronous boost converters", 2014 IEEE 15TH WORKSHOP ON CONTROL AND MODELING FOR POWER ELECTRONICS (COMPEL), IEEE, 22 June 2014 (2014-06-22), pages 1 - 9, XP032628830, DOI: 10.1109/COMPEL.2014.6877178 *
VON JIAN LI: "Current Mode Control structure: Current-Mode Control: Modeling and Digital Application", 14 April 2009, VIRGINIA POLYTECHNIC INSTITUTE

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