能量供给单元和用于运行用于自给自足地为负载供电的能量供给单元的方法_4

文档序号:9278104阅读:来源:国知局
ESET跟踪时间)结束且RESET再次被 解除。为了调节器(覆盖调节器的输出电容器)降低的负载电流延迟地升到额定电流,因 此关于调节器的下降增大且例如在时间点t3时符合RESET条件。该过程反复进行直至不 符合 Uin < Uout_ru+Udrop@IL_off。
[0090] 图2C示出了作为在此介绍的能量供给单元的属性的输入电压、输出电压和监控 信号的信号电平值的另一流程图。根据本发明一实施例在此在RESET逻辑240中对应于根 据图2A的方框图重新规定以下内容。如果在时间点t3时在输出电压Uout中识别低压(即 =⑶out_ru = 0或者"低"),那么在过滤器时间(Tfl> = 0)之后存储该状态,如果在该 时间点时该重新添加地监测输入电压Uin也表示过低的输入电压(即⑶in_min = 0 ;Uin〈 =Uin_min)。该存储的低压复位条件一直保持有效,直至输入电压Uin未再次超过值Uin_ min。如果输入电压高于Uin_min,存储在RESET逻辑中用于构造监控信号RESET的值复位 或失效。
[0091] 在此RESET条件(监控信号RESET)再次仅取决于输出电压Uout的监测。如果输 出电压Uout在监测带(QJout_ru = 1 ;QJout_ro = 1),那么触发用于RESET跟踪时间生成 的单稳态触发器(还可以是数字元件、计数器等)。如果跟踪时间结束,那么该RESET信号 设置在"未激活",即逻辑"1"。也就是说,当RESET信号通过调节器输出端130上的低电压 识别故障时,则重新监测输入电压Uin仅仅起一个作用。接着存储低压复位信号RESET (即 监控信号)的"激活"状态,一旦调节器130的输入电压Uin也还变得低于为了在全电流 负载IL_max下产生正确的输出电压Uout所必须的。存储在RESET逻辑中的用于构建监 控信号RESET "激活"(=过低的调节器输入电压Uin〈Uinmin以及过低的调节器输出电压 Uout〈Uout_ru)的状态被再次立即或者过滤地保存,一旦输入电压Uin大于Uin_min。因此 启动到此未供电的调节器没有缺点。
[0092] 图3A示出了根据本发明一实施例用于在能量供给单元中使用的监测单元230的 一实施例的方框图。由根据图3A的方框图显而易见的是,根据本发明一实施例第二中间信 号⑶ 〇ut_rU通过反向器310反向且该反向的中间信号⑶〇ut_rU于是被发送到D触发器 315的D输入端。第一中间信号⑶in_min和第二中间信号⑶out_ru均发送到NOR-门320 的输入端上,其中NOR-门320的输出信号在第一延迟单元325中传导,其中当信号电压从 逻辑〇变换到逻辑1时实现以时间段Tfl延迟发送信号CP,相反当信号转换从逻辑1到逻 辑0时不进行信号CP中的信号转换延迟。信号CP被结合到D触发器315的周期输入端并 且用作D触发器315的周期。第一中间信号⑶in_min还被传输给第二反向器330,其将反 向的第一中间信号⑶in_min作为复位信号]^引到D触发器315的复位信号输入端上。反 向器310、D触发器315、N0R-门320、第一延迟单元325和第二反向器330在此形成逻辑电 路332,该逻辑电路332发送逻辑信号SPCUout_ru。该逻辑信号SPCUout_ru能够在反向输 出端&获取,于是除了第二和第三中间信号CUout_ru或者是CUout_ro之外该反向输出端 &均被引到AND-门335的输入端上。AND-门335的输出端被引向第二AND-门340的第 一输入端上,其中在第二AND-门340的第二输入端上引入第二,由周期信号CLK作为周期 的延迟元件345的输出端的信号电位。当AND-门335的输入端上的电平从逻辑值0转换 到逻辑值1时,该第二延迟元件345延迟AND门335的输出端上的信号时间段Tr且其中当 AND-门335的输出端上的电平从逻辑值1转换到逻辑值0时,AND-门335的输出端上的信 号不被延迟。于是当第三AND-门350的输出端上的电平进行从逻辑值1到逻辑值0的转 换时,能够在另一 AND-门340的输出端上获取的信号在使用第三延迟单元350的情况下延 迟时间段Tf 2且其中当第三AND-门350的输出端上的电平进行从逻辑值0到逻辑1的转 换时,不延迟第三AND-门350的输出端上的信号。于是由第三延迟单元350发出的信号能 够被看作监控信号RESET,其通过驱动器235放大且向相应的负载140发送。
[0093] 在考虑以下关系的情况下根据图3B的表格中所示的关系适用于目标作用355,其 再现了 D触发器315的输入端360和D触发器315的输出端370。
[0094]
[0095] 图3(:示出了信号讥11、(:仍11_111111、(^〇此_1'11、〇?、^、5、0、(^〇此_1'〇和1?5£丁 的信号电平的流程图,其在布置和连接对应于根据图3A的示意图的元件时产生。
[0096] 图4A示出了用于在能量供给单元的一实施例中使用的监测单元230的另一实施 例的电路图。不同于图3A中所示的监测单元230的一实施例的电路图此时不同地构建逻 辑单元332。尤其在此通过第一反向器310反向第一中间信号⑶in_min并引向D触发器 315的D输入端。此外该第二中间信号⑶ 〇ut_rU通过另一反向器410反向并且作为周期信 号引向D触发器315的周期输入端。由逻辑电路332发出的信号,其此时被称作SPCUnin_ min并且表示用于监测输入电压的状态信号,在此与第二和第三中间信号一起均引向AND 门335的输入端。
[0097] 在考虑以下关系的情况下根据图4B的表格中所示的关系适用于RESET状态的目 标作用455,其再现了 D触发器315的输入端460和D触发器315的输出端470。
[0098]
[0099]
[0100] 图 4C 示出 了信号 Uin、CUin_min、CUout_ru、CP、M/?、0、D、CUout_ro 和 RESET 的信号电平的流程图,其在布置和连接对应于根据图4A的示意图的元件时产生。
[0101] 图5示出了用于运行根据前述用于为负载自给自足地供电的变型的根据本发明 一实施例的能量供给单元的方法500的流程图。该方法500包当施加在输出端和参考电位 之间的输出电压小于预定义的激活阈值时,将监控信号设置在激活状态的步骤510。此外该 方法500还包括当施加在输入端和参考电位之间的输入电压再次高于复位阈值时,将监控 信号带入非激活状态的步骤520。
[0102] 综上可知,存储在逻辑电路332中的状态(Uout〈 = Uout_ru) = SPQJout_ru (当 对应于根据图3A的电路图设置逻辑电路332时在激活"0")控制外部RESET状态为激活 的(例如通过逻辑"0"表示)。该由逻辑电路332存储的状态SP⑶out_ru不直接取决于输 出电压Uout。如果调节器输出电压Uout再次超过边界Uout_ru,那么SPQJout_ru不可避 免地改变;也就是说在正确的调节器100的输出电压Uout时RESET也被发送为激活的(=
[0103] 其保持静态,直至调节器110的输入电压Uin再次超过边界Uin_min。如果其出现, 那么存储的状态被设置为非激活的(也就是说,不再存在对RESET的影响;因此SPCUout_ ru取决于Uout)。如果在该时间点输入电压Uout〈 = Uout_ru,那么外部RESET输出端被 静止地保持在激活的("0")。如果输出电压Uout超过边界U〇ut_r U或者已经超过其,那 么RESET输出端150仅仅还在RESET跟踪时间Tr被保持在激活的(即"0")。如果RESET 在非激活状态(即"高")且是SPCU 〇ut_rU(非激活的,即在根据图3A的示意图的电路中为 "1"),调节器100的输入电压Uin的监测不作贡献。这具有以下优点,即在自给自足的情况 下减小的调节器输入电压Uin不取决于预定义的边界,而是RESET由于分立的调节器和负 载参数出现,该负载参数造成调节器100的下降,这造成低于与输出端130相关的边界。 [0104] 由此能量存储装置ER各自被使用直至最低的Uin边界。在启动系统时不出现变化 或者相反地,复位跟踪时间能够短期保持,因为其不再正确地用于阻碍多倍的RESET过程。 调节器100的输入电压Uin根据ER电压快速地(<2ms)通过向上变频器(根据图2A的向 上变换器)被带到20. .. 35V的电压上。这具有以下优点,即该在启动时对RESET解除必须 的超过最坏情况的调节器100的输入电压Uin用于在满载(ILmax)Uin_min时发送正确的 输出电压Uout不在更长的等待时间之后。此外该方案也适用于具有N沟道M0SFETS或NPN 型晶体管的电压调节器。
[0105] 所述的和在这些附图中所示的实施例仅示范性地选取。不同的实施例能够全部地 或者以单个特征相互结合。实施例也能够通过另一实施例的特征补充。
[0106] 此外
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