专利名称：开关调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构造为固定电压调节器的开关调节器(1)，其带有分压器(40)，通过第一端子(V)可以向所述分压器输送在调节器(2)输出端上的电压信号，以向驱动电路(35、31)输送作为调节量的分压器(40)的输出信号，其用参考电压(Vref)来评估。
开关调节器例如在汽车领域内用于控制和触发人员保护系统，诸如气囊。所述开关调节器往往以带有壳体的集成电路的形式被构造为所谓的ASIC(专用集成电路)，其中出于成本的原因一般至少把所述开关调节器的储能元件实施成外部的元件。所述储能元件和所述ASIC例如为产生所要求的电气连接安排在相应构造的线路板上。所述开关调节器既可以是上向转换器也可以是下向转换器。
下面借助于
图1说明所属领域的一种开关调节器1的结构。
图中所示的开关调节器1具有电路装置30，所述电路装置的部件安排在集成电路中，也就是上述ASIC中，并且与开关调节器1的外部元件(标号10)相连接。开关调节器1被构造为上向转换器并且具有接在节点3与参考电位之间的二极管11。与该附图中相反，该二极管11还可以被构造为所述ASIC中的集成的元件。在调节器输出端2与所述参考电位之间接入电荷存储器13。线圈12串联地接在节点3与调节器输出端2之间。
节点3与电路装置30的输出端子Sout相连接。在所述输出端子Sout与电源电位端子Vin之间接有所述电路装置的输出驱动器31，在最简单的情况下所述电路装置的输出驱动器31是可控制的半导体开关。所述输出驱动器31由运算放大器电路35控制，所述运算放大器电路35在输入方在一个输入端37处加以参考信号，而在一个输入端38出加以调节信号。该调节信号从处在调节器输出端2上的电压中得出并且经与第一端子V连接的内部分压器40被输入到电路装置30。为此目的，由两个串联连接的电阻41、42组成的分压器的中间抽头43与输入端38相连接。
由于该固定地设定并且不改变的分压器的分压比，创建了一种电路装置，所述电路装置使得能够在调节器输出端2上只输出额定电压。因为不同的与调节器输出端2可连接的用电器(Verbraucher)利用不同的额定电压工作，所以在电路装置30中设置一种可能性，其允许在调节器输出端上得到另一个可自由设定的额定电压。
为此目的，电路装置30具有第二端子FB，所述端子FB可以与另一个外部的分压器20相连接。该分压器20接在调节器输出端2与参考电位端子之间。在此所述第二端子FB与示范性地由两个串联的电阻21、22组成的分压器20的中间抽头23相连接。
通过附加地设置切换装置47，可以在将信号施加到端子SEL上的情况下选择性地把内部的分压器40或者外部的分压器20与运算放大器电路35相连接。为此目的，所述切换装置47具有两个开关元件44、45，所述开关元件以其一个端子相应地与运算放大器电路35的输入端38相连接，并且以其另一个输入端分别地与内部或者外部的分压器40或者20的中间抽头40或者20相连接。所述开关的控制通过在端子SEL上施加信号进行，其中向开关装置45输入与处在端子SEL上的信号反向的信号(倒相器46)。
此外，电路装置30具有电压监测电路39，所述电压监测电路接在端子V与输出驱动器31的控制输入端32之间。该电压监测电路监测处在调节器输出端2上的电压，并且在过高的调节器输出电压的情况下关断所述输出驱动器，以由此防止与调节器输出端相连接的用电器的功能性故障。为此目的，所述电压监测电路39具有比较器电路，其中向所述比较器一方面输送调节器输出电压而另一方面输送参考电压Vref。
如在文章开始处所述，所述电路装置30以一种安排在壳体中的集成电路的形式作为ASIC存在。在此，所述部件与电路板连接时还可能出现有错误的连接，从而不能够保证开关调节器1的正确功能。
如果由于出错的连接不能够将处在调节器输出端2上的电压施加在所述第一端子V上，那么用内部分压器40构造的调节回路不能够工作。作为实际值在运算放大器电压的输入端38上将有0伏的电压，从而运算放大器电路35如此地控制输出驱动器31，使得输出驱动器31在该调节器输出端2上产生越来越高的电压。因为所述电压监测电路39同样需要处在调节器输出端2上的电压作为输入信号，所以可能由于所述出错的连接它同样不能够阻止所述电压上升，由此可能发生上述的用电器的故障。
本发明的任务在于，提出上面描述的那种开关调节器，所述开关调节器可靠地阻止具有不可预见的对连接于其上的用电器的作用的开关调节器的故障。
该任务用一种具有权利要求1的特征的开关调节器来解决。有利的扩展由从属权利要求中得出。
根据本发明，所述开关调节器具有监测装置，所述监测装置取决于处在第一端子上的电压信号将超过参考电压的电压信号作为新的调节量施加到驱动电路上。换言之，这意味着，所述监测电路能够在绕过内部分压器的情况下将被改变的调节信号施加到所述驱动电路上，所述被改变的调节信号由于其电压值直接地导致所述调节器断开。由此虽然不再保证连接在所述开关调节器上的用电器的功能。不再可供使用的功能被用信号通知用电器。然而却可靠地防止该用电器的不受控制的性能，例如意外地触发气囊。
所希望的功能可以特别简单地通过以下方式实现，即向所述驱动电路直接输送处在所述调节器输出端上的电压信号作为新的调节量。
根据一个优选的扩展，设置可控制的切换装置，所述切换装置被设置用于可以选择性地向驱动电路输送内部分压器的输出信号或者输送处在所述电路装置的第二端子上的信号。根据该优选的扩展，所述第二端子直接与调节器输出端相连接，以便在第一端子处出现中断的情况下可以向所述驱动器电路输送处在调节器输出端上的信号。
在另一个优选的扩展中，所述监测装置具有比较装置，可以向所述比较装置输送处在第一和第二端子上的电压作为输入量。所述监测装置在最简单的情况下可以是比较器电路。
此外，有利的是，所述比较装置的输出信号被用作切换装置的控制信号。由此在第一端子处的电压中断的情况下引起自动的切换。
此外优选的是，所述切换装置可以通过与处在调节器输出端上的信号无关的控制信号来控制，从而可以向所述驱动电路输送处在所述电路装置的第二端子上的信号。这使得能够按有利的方式将外部的分压器加载到根据本发明的电路装置，以便能够鉴于在调节器输出端上要设定的额定电压灵活地对要求作出反应。
在此优选的是，所述监测电路具有逻辑门，所述逻辑门把由比较装置提供的输出信号与控制信号相互关联。
在另一个有利的扩展中，所述驱动电路具有用于控制下向转换器的运算放大器电路和输出驱动器，其中在其节点与所述第一端子之间接有电压监测电路。
下面根据附图更详细地说明本发明以及其优点。
图1示出由现有技术公知并且在开始处已经说明了的开关调节器，以及图2示出一种根据本发明所构造的开关调节器。
在附图中相同的部件用相同的标号表示。
图2示出相对现有技术修改了的、根据本发明的开关调节器1的电路装置30。所述开关调节器1并且尤其是电路装置30的功能和结构对应于与图1相关联地说明的现有技术的布置。因此，在此处不对所述功能方式作再次的详细说明和解释。
除了在所属种类的电路装置中现有的部件，根据本发明的电路装置30具有监测装置50。所述监测装置以其输出端54与切换装置47相连接。监测装置50具有两个输出端52、53，其中输入端52与第一端子V相连接，而第二个输入端53与第二端子FB相连接。第二端子FB具有与开关调节器1的输出端2的直接连接。在图1中的现有技术电路装置中也有的、继续存在的端子SEL在本发明中与监测装置50相连接。
监测装置50有比较装置51，向所述比较装置输送处在输入端52、53上的信号。比较装置51在最简单的情况下是比较器电路。在此，可以采用窗口比较器或者具有串联连接的MOS-二极管的镜像电流源(Stromspiegel)。比较装置51的任务是检验在第一端子FB上是否施加有比在第一端子V上的电压更高的电压。在检测到这种情况时表明经过第一端子V的调节回路中断。第一调节回路通过内部分压器40来形成，处在调节器输出端2上的电压被施加到所述内部分压器40上。
切换装置47的开关45在正常运行时是关闭的，从而所述调节回路通过内部分压器形成。在第一输入端V上电压中断的检测导致比较装置51的输出信号，所述输出信号被输送给或门55。所述或门55在输出侧(输出端58)与监测装置的输出端54相连接。处在输出端54上的信号导致，切换装置47引起从中断了的内部调节回路(经第一端子V)向另一个调节回路的切换，后者经第二端子FB进行。换言之，切换装置47的开关44闭合，而切换装置47的开关45断开。由此可以把处在第二端子FB上的、调节器输出端2的电压信号作为新的调节量直接向运算放大器35的输入端38输送。由此可以防止失控地调节运算放大器电路35并且因此防止在调节器输出端2上的连续电压上升，其中，将限定的输入信号、也就是调节器输出端2上的电压施加到运算放大器35的输入端38。因为该电压信号大于向运算放大器电路35输送的参考电压Vref，所以引起开关调节器的直接关断。
此外，还可以按图1中所示的方式用外部的分压器驱动根据本发明的电路装置30。所述外部分压器的接线按图1中所示的方式实现，使得其中间抽头与所述第二端子相连接。通过把控制信号施加到端子SEL上促使所述切换装置47，通过断开开关45来去激活经过内部分压器40的内部调节回路，并且通过闭合开关44来激活具有外部分压器的外部调节回路。
因此，第二端子FB被用于连接冗余的反馈信号，其中通过比较在第一端子V上的电压和在第二端子FB上的电压创建一个准则，所述准则确定内部调节回路的中断，通常为在ASIC与电路板连接处引脚的脱落(Pinabriss)。在检测到这样一种引脚脱落的情况下向运算放大器电路输送调节器输出端的电压，从而较高的电压处在其上并且调节器本身关断。这可以通过控制灯向使用者发出信号。
在使用外部分压器或者所述冗余的调节回路的情况下，第一端子V上的引脚脱落不产生问题，因为将处在第二端子FB上的电压供给运算放大器电路，由此能够进行正确的调节。
用在监测装置中的比较器电路例如可以通过二极管-阈值被构造为传感器。
权利要求
1.构造为固定电压调节器的开关调节器(1)，所述开关调节器(1)带有分压器(40)，通过第一端子(V)可以向所述分压器(40)输送处在调节器输出端(2)上的电压信号，以便向驱动电路(35、31)输送分压器(40)的输出信号作为调节量，所述调节量用参考电压(Vref)来评估，其特征在于，电路装置(30)具有监测装置(50)，所述监测装置(50)依赖于处在第一端子(V)上的电压信号将超过参考电压(Vref)的电压信号施加到驱动电路(35、31)上作为新的调节量。
2.如权利要求1所述的开关调节器，其特征在于，向所述驱动电路(35、31)直接输送处在所述调节器输出端(2)上的电压信号作为新的调节量。
3.如权利要求1或2所述的开关调节器，其特征在于，设置可控制的切换装置(47)，所述切换装置(47)被设置用于可以选择性地向驱动电路(35、31)输送分压器(40)的输出信号或者处在所述电路装置(30)的第二端子(FB)上的信号。
4.如上述权利要求之一所述的开关调节器，其特征在于，在所述第二端子(FB)上有处在调节器输出端(2)上的信号。
5.如上述权利要求之一所述的开关调节器，其特征在于，所述监测装置(50)具有比较装置(51)，可以向所述比较装置(51)输送处在第一和第二端子(V、FB)上的电压作为输入量。
6.如权利要求5所述的开关调节器，其特征在于，所述比较装置(51)的输出信号被用作切换装置(47)的控制信号。
7.如上述权利要求之一所述的开关调节器，其特征在于，所述切换装置(47)可以通过与处在调节器输出端(2)上的信号无关的控制信号来控制，使得可以向所述驱动电路(35、31)输送处在所述电路装置(30)的第二端子(FB)上的信号。
8.如上述权利要求之一所述的开关调节器，其特征在于，所述监测电路(50)具有逻辑门，所述逻辑门把由比较装置提供的输出信号与控制信号相互关联。
9.如上述权利要求之一所述的开关调节器，其特征在于，所述驱动电路具有运算放大器电路(35)和输出驱动器(31)用于控制下向转换器，其中在其节点与所述第一端子(V)之间接有电压监测电路。
全文摘要
说明了一种构造为固定电压调节器的开关调节器(1)，所述开关调节器带有分压器(40)，通过第一端子(V)可以向所述分压器输送处在调节器输出端(2)上的电压信号，以向驱动电路(35、31)输送作为调节量的分压器(40)的输出信号，所述调节量用参考电压(Vref)来评估。在此，电路装置(30)具有监测装置(50)，所述监测装置取决于处在第一端子(V)上的电压信号将超过参考电压(Vref)的电压信号作为新的调节量施加到驱动电路(35、31)上。
文档编号H02M1/00GK1973422SQ200580021113
公开日2007年5月30日 申请日期2005年6月23日 优先权日2004年6月25日
发明者H·奥尔洛吉, R·韦伯 申请人:西门子公司