[发明专利]具有带有多个参数组的调节器的DC-DC转换器

说明书

一种用于将DC输入电压转换成DC输出电压的转换器，所述转换器具有至少一个电感并且优选地具有至少一个电容，所述至少一个电感和所述至少一个电容在引导功率的路径中相互连接，其中，电感的当前电感值取决于流经线圈的电流的当前电流值，所述转换器具有用于将DC输出电压朝期望值调节的调节器，其中，调节器包含确定其调节行为的参数组，转换器具有用于求取转换器的至少一个特征参量的至少一个特征值的测量模块，并且转换器具有用于调节器的能够更换的多个参数组，其中，参数组中的一个相应的参数组可在调节器中激活，转换器具有用于根据特征值中的至少一个特征值在调节器中更换和激活参数组中的一个相应的参数组的控制模块。

技术领域

由于相对于模拟的、纵向调节的解决方案高的功率密度和同样高的效率，DC-DC转换器现在广泛地推广。强烈简化地，可以如此描述这样的系统：通过半导体开关元件产生高频的交变电压，并且将所述交变电压通过更高阶的滤波器再次变换为直流电压。检测该输出电压并且借助调节将其保持在期望值上。

背景技术

用于DC-DC转换器的一个示例是升压变换器。借助所述升压变换器可能的是，将DC输入电压变换为更高的输出电压。输入电压与输出电压的比例关系基本上由在开关元件、例如晶体管上的PWM信号的占空比(脉冲宽度调制)限定。

例如从DE 103 48 265 A1已知升压斩波器(Hochsetzsteller)形式的DC-DC转换器。所述升压斩波器包括用于将输入电压调节到用于输出电压的所希望的期望电压水平上的调节装置。调节装置在调节过程期间执行在用于输出电压的所希望的期望电压水平和其相应的当前的实际值之间的期望值/实际值比较。

发明内容

在本发明的框架下，提出一种根据本发明的用于将DC输入电压转换成DC输出电压的转换器。从另外的构型、接下来的说明书以及附图得出本发明的优选的或有利的实施方式以及其他的发明类别。优选地，DC输入电压的电压在时间上几乎恒定。优选地，DC输入电压涉及直流电压，所述直流电压由正弦形的交变电压通过整流和接着的平滑如此产生，使得电压在时间上几乎恒定。替代地，DC输入电压涉及脉动的直流电压，所述直流电压由正弦形的交变电压通过整流、例如借助桥开关在不进行接着的平滑或者仅仅进行小的紧接着的平滑的情况下产生。

转换器包含至少一个电感、尤其线圈并且优选地包含至少一个电容、尤其电容器。电感和可选的电容在引导功率的路径中相互连接。电感的当前电感值取决于流经线圈的电流的当前电流值。

转换器包含用于将DC输出电压朝期望值调节的调节器。调节器包含确定其调节行为的参数组。转换器包含用于求取转换器的至少一个特征参量的至少一个特征值的测量模块。

转换器包含用于调节器的可更换的多个参数组。所述参数组中的一个相应的参数组可在调节器中激活并且在运行中被激活。转换器包含用于在调节器中更换和激活所述参数组中的一个相应的参数组的控制模块。在这里，更换和激活根据特征参量中的至少一个或者相应的特征参量的相应的不同的特征值进行。

在目前的意义上的“电感”在更广的意义上——对于所有具有感应特性的绕组材料(Wickelgüter)或者构件简化地——也可以称作“线圈”。它们是例如在真正意义上的线圈、扼流圈、变压器等等。根据意义，相应的适用于概念“电容”，所述“电容”也可以称作“电容器”，代表电容式构件、尤其在真正意义上的电容器。

本发明基于以下认识：为了在常用的DC/DC转换器中使输出电压保持恒定，测量该输出电压，将其与期望值比较并且通过调节装置(调节器)控制，所述调节装置(调节器)又相应地校正占空比(在开关元件中的PWM)。该调节的设计确定转换器的运行行为和运行安全性。如果调节太保守地设计，则这另外地以在负载突变时差的调节行为表现出来。而如果其太激进地调节，则在一些运行点中可能发生调节的波动。在这种情况下，输出电压可能强烈地偏离期望值或者甚至发生转换器的毁坏。