用于操控dc/dc電壓降壓轉換器的方法【
技術領域：
】[0001]本發(fā)明屬于直流電壓/直流電壓轉換器、稱為“DC/DC轉換器”的領域，并且更特別地涉及用于操控DC/DC降壓轉換器、稱為“降壓(buck)轉換器”的方法，所述降壓轉換器用于向負載端子供應具有經調節(jié)的值的輸出電壓?！?br>背景技術：
】[0002]降壓轉換器存在許多應用。特別地，它們被用于機動車輛中以用于降低由電源(可以是機動車輛的電池、連至電池的電壓調節(jié)器等等)所供應的電壓，以便尤其為所述機動車輛的電子計算機供電。[0003]圖1表示了降壓轉換器10，其常規(guī)地包括電感組件11，所述電感組件11的一個端子連至所述降壓轉換器10的輸出端處的電容組件12。更特別地，電容組件12包括兩個端子，其中之一連至電感組件，并且其中另一個連至電氣接地。[0004]電感組件11的另一端子經由可操縱的開關(commutateurpilotable)、稱為“調節(jié)開關”14而連至電源50，所述開關被適配成自所述電源50連接/斷開所述電感組件11。經由調節(jié)開關14而連至電源50的電感組件11的所述端子同樣通過能夠是可操縱或不可操縱的另一開關而連至電氣接地。在由圖1所圖示的示例中，所述另一開關是不可操縱的并且由二極管13構成，所述二極管13的一個極連至在調節(jié)開關14和電感組件11之間的中間點，并且所述二極管13的另一極連至電氣接地。[0005]降壓轉換器10被實施以用于在電容組件12的端子處供應具有經調節(jié)的值的輸出電壓Vs，電容組件12的所述端子連至負載60，諸如例如機動車輛的電子計算機的微控制器。[0006]以常規(guī)的方式，通過操控調節(jié)開關14而調節(jié)降壓轉換器10的輸出電壓Vs，并且所述降壓轉換器10為此包括所述調節(jié)開關14的操控裝置15。[0007]更特別地，根據(jù)輸出電壓Vs的值來操控調節(jié)開關14，以使得交替:?稱為“連接間隔”的間隔，在所述連接間隔的過程中，調節(jié)開關14處于導通狀態(tài)，電感組件11于是連接到電源50，與?稱為“斷開間隔”的間隔，在所述斷開間隔的過程中，所述調節(jié)開關14處于阻斷狀態(tài)，電感組件11于是不被連接到所述電源50。[0008]圖2圖示了降壓轉換器10的運轉，并且表示了輸出電壓％與在電感組件11中流通的電流隨時間的演進。[0009]在第一時間中，調節(jié)開關14在斷開間隔T1的過程中處于阻斷狀態(tài)。在電感組件11中流通的電流為零并且輸出電壓vs逐漸減小。[0010]當輸出電壓Vs的值達到預定義的連接閾值Sc時，操控調節(jié)開關14成導通狀態(tài)。然后接下來是連接間隔T2，在所述連接間隔的過程中，電感組件11連接到電源50。在電感組件11中流通的電流于是逐漸增加，完全如同在電容組件12的端子處的輸出電壓Vs—樣。[0011]當輸出電壓vs的值達到預定義的斷開閾值sD(其大于連接閾值se)時，操控調節(jié)開關14成阻斷狀態(tài)。然后接下來是斷開間隔T3，在所述斷開間隔的過程中，電感組件11不連接到電源50。在電感組件11中流通的電流于是逐漸減小。[0012]然而，在斷開間隔T3的過程中，輸出電壓Vs在第一時間中增加，這是由于在電感組件11中積聚的能量至少部分地朝向電容組件12放電。輸出電壓％的該增加不能夠通過處于阻斷狀態(tài)的調節(jié)開關14而被控制。[0013]輸出電壓Vs的波動的幅度可以變成大于在連接閾值Sc和斷開閾值SD之間的差。[0014]為了限制該波動，已知的是使連接閾值Se和斷開閾值SD更接近。這樣，連接間隔的持續(xù)時間被縮減，這導致在電感組件11中積聚的并且在斷開間隔期間傳輸?shù)诫娙萁M件12的能量的減小。[0015]然而，寄生元件、尤其是電容組件12的寄生電感是在調節(jié)開關14的每個狀態(tài)改變時的輸出電壓vs的突然變化的原因。因此，當操控調節(jié)開關14成導通狀態(tài)時，產生輸出電壓Vs的突然增加(圖2上的參考標記VI)。同樣地，當操控調節(jié)開關14成阻斷狀態(tài)時，產生輸出電壓Vs的突然減小(圖2上的參考標記V2)。[0016]這些突然的變化阻止使連接閾值Se和斷開閾值S。太接近?！?br/>發(fā)明內容】[0017]本發(fā)明的目的在于補救現(xiàn)有技術的解決方案的限制中的全部或部分，尤其是前文所展現(xiàn)的那些，這通過提出一種解決方案，所述解決方案使得能夠限制DC/DC降壓轉換器的輸出電壓的波動，而無論連接到所述DC/DC轉換器的負載是什么，同時對于與所述DC/DC轉換器中的寄生元件的存在相關的輸出電壓的可能的突然變化是魯棒的。[0018]此外，本發(fā)明的目的還在于提出一種解決方案，所述解決方案在某些情況下能夠以簡單且不太昂貴的方式實施，這在機動車輛的領域中是特別重要的。[0019]為此，并且根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于操控DC/DC降壓轉換器的方法，所述DC/DC降壓轉換器用于自電源供應具有經調節(jié)的值的輸出電壓，所述降壓轉換器包括電感組件，所述電感組件的一個端子經由調節(jié)開關而連至電源，并且所述電感組件的另一個端子連至所述降壓轉換器的輸出電容組件。通過交替連接間隔與斷開間隔而調節(jié)輸出電壓，在所述連接間隔的過程中，調節(jié)開關處于導通狀態(tài)，在所述斷開間隔的過程中，所述調節(jié)開關處于阻斷狀態(tài)，當輸出電壓的值達到斷開閾值時，操控調節(jié)開關從導通狀態(tài)到阻斷狀態(tài)，并且當輸出電壓的值達到連接閾值時，從阻斷狀態(tài)到導通狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，斷開閾值具有可變值，其在每個連接間隔的過程中、自大于連接閾值的最大值的所述斷開閾值的最大值而逐漸下降。[0020]因此，有可能的是調整斷開閾值的最大值，以用于確保對由寄生元件的存在所引起的輸出電壓的突然變化的抗擾性。[0021]由于斷開閾值具有可變且下降的值，所以連接間隔的持續(xù)時間與其中斷開閾值具有等于斷開閾值的最大值(其被調整以用于確保對于輸出電壓的突然變化的抗擾性)的恒定值的情況相比將縮減。這樣，在連接間隔的過程中在電感組件中積聚的能量相比于具有恒定值的斷開閾值的情況是縮減的，這導致輸出電壓的波動的幅度的減小。[0022]此外，連接間隔的持續(xù)時間不是恒定的并且取決于在逐漸增大的輸出電壓和逐漸減小的斷開閾值之間的相交時刻。這樣，可以限制輸出電壓的波動的幅度，而無論連接到降壓轉換器的負載是什么。事實上，如果負載使用在電感組件中流通的電流的小的部分，那么輸出電壓將在連接間隔的過程中迅速增加，并且將迅速與斷開閾值相交。在電感組件中積聚的能量將主要在斷開間隔的過程中被傳輸?shù)诫娙萁M件，但是由于連接間隔的縮減的持續(xù)時間而將是相對小的。相反，如果負載使用在電感組件中流通的電流的大的部分，那么輸出電壓的波動的幅度將無論如何減小，這是由于在連接間隔的過程中在電感組件中積聚的能量將主要在斷開間隔的過程中傳輸?shù)截撦d。[0023]在特定實施例中，用于操控降壓轉換器的方法可以此外包括分離所取的或根據(jù)技術上可能的所有組合的以下特征中的一個或多個。[0024]在特定實施例中，斷開閾值在每個連接間隔的過程中朝向所述斷開閾值的最小值逐漸收斂。[0025]在特定實施例中，連接閾值的最大值小于或等于斷開閾值的最小值。[0026]在特定實施例中，連接閾值具有等于所述連接閾值的最大值的恒定值或具有在每個斷開間隔的過程中朝向所述連接閾值的最大值逐漸增加的可變值。[0027]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種DC/DC降壓轉換器，其用于自電源供應具有經調節(jié)的值的輸出電壓，所述降壓轉換器包括電感組件，所述電感組件的一個端子經由調節(jié)開關而連至電源，并且所述電感組件的另一端子連至所述降壓轉當前第1頁1 2 3