用于限制升压转换器的启动电流的方法技术

本发明专利技术提供一种用于限制升压转换器启动电流的方法。该升压转换器由直流电压源供电，并且包括线圈(4)，与线圈(4)串联连接的电容器(3)，以及与电容器(3)并联连接、与线圈(4)串联连接的开关(5)，其中所述方法包括如下步骤：a)测量电路的输出电压，并且通过闭合功率开关(1)而将升压转换器连接到直流电压源，b)从功率开关(1)闭合开始，一旦输出电压增加超过预定阈值则打开功率开关(1)，以及c)重复步骤a)和b)直到输出电压达到预定的最终值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于限制升压转换器(step-up-converter)的启动电流的方法。
技术介绍
DE10255431A1公开了一种用于限制升压转换器的启动电流的方法。在该已知的方法中，连续测量启动电流并且只要启动电流达到临界阈值，升压转换器就断开与为升压转换器提供输入电压的直流电压源的连接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种毫不费力将升压变换器启动电流限制到可允许值的方法。该目的通过具有本专利技术的第一方面中所列出的特征的方法来实现。根据本专利技术，从最后一次施加由直流电压源提供的输入电压起，电压转换器的输出电压被监视，并且只要输出电压增加预定值，升压转换器就与直流电压源暂时断开连接。升压转换器仅在升压转换器的线圈被放电的预定时间段后重新与直流电压源连接。从再次连接到直流电压源起，只要输出电压再次增加预定值，直流电压源就再次断开与升压转换器的连接，以使得升压转换器的线圈能够再次放电。因此，升压转换器的输出电压通过反复接通和关断功率开关逐步增加，通过这种方式，升压转换器被连接到直流电压源。输出电压的逐步增加一直进行到输出电压到达预定的最终值。一旦达到最终值，只要需要，功率开关就能够保持闭合，这是因为由于升压转换器的所有电容器已经基本被充电，所以不再期望令人担忧的高电流。预定的最终值优选地位于输入电压以下。例如，最终值可以等于由直流电压源提供的输入电压的五分之三或更大。最终值依赖于由电缆束、电容和可允许的最大电流组成的系统，因此不能被一般地定义。在许多应用中，最终值等于由直流电压源提供的输入电压值的四分之三。实现升压转换器的输出电压的监视所需要付出的努力要显著少于直接监视启动电流，在这种情况下，电流测量是必要的。然而，由于输入电压的逐步(incrementally)增加，因此能够可靠防止启动电流上升至不确定的值。输出电压应该增加到最终值的步数依赖于启动电流应该被限制的程度。通常，如果输出电压在每一步中所增加的阈值不大于由直流电压源提供的输入电压的十分之一，那么这是比较有利的。然而，阈值也可以远远低并且仅等于，例如，直流电压源提供的输入电压的5％或更小。根据本专利技术，断开连接和重新连接输入电压之间的时间段能够在很大程度上被任意选择。然而，该时间段应该足够长以允许升压转换器的线圈放电，即用于至少很大程度的减少流过其中的电流。如果时间段长到升压转换器的电容器的充电电流小于先前功率开关闭合状态中达到的最大值的十分之一，优选不大于5％，则能够达到较好的结果。附图说明本专利技术的其他细节和优点将在下面参考附图中所示出的典型实施例而被阐述。图1示出了升压转换器的示意性电路图。附图标记说明1功率开关2电容器3电容器4线圈5开关6开关7电感具体实施方式图1示出了升压转换器的示意性电路图，其能够通过可例如以反极性保护电路形式实现的功率开关1被连接到直流电压源，比如，提供输入电压VBATT的汽车电池。电感7，例如，电缆束的电感，可以被设置在直流电压源和功率开关1之间。升压转换器包括线圈4、串联连接到线圈4的电容器3以及并联连接到线圈4的电容器2。开关5被并联连接到电容器3以及串联连接到线圈4。开关6和/或二极管，例如，具有体二极管的晶体管开关被设置为与线圈4和电容器6之间的开关5并联。功率开关1由微控制器所控制，微控制器通过控制逻辑控制其余的开关或者其余多个开关5、6。为了限制启动电流，微控制器执行下面描述的方法。微控制器1通过未示出的传感器检测电容器3处的输出电压VOut并且随后闭合功率开关1。如果转换器长时间段不工作，其电容器2、3通常被放电，从而输出电压VOut为零或者至少远远低于输入电压VBATT。微控制器监视输出电压VOut并且一旦输出电压增加阈值ΔU则打开功率开关1。然后，功率开关1在预定时间段内保持打开，在这预定时间段内，线圈4能放电，流经其中的电流能够达到例如开关闭合状态中达到的最大值的十分之一或更小。在这时间段之后，输出电压VOut被重新测量，功率开关被再次闭合直到输出电压再次增加阈值ΔU。功率开关1然后再次打开预定时间段，这样线圈4能够再次放电。接下来，功率开关1再次闭合直到输出电压再次增加阈值ΔU。这样周而复始直到确定当功率开关1被闭合时，输出电压VOut达到或者超过预定的最终值。如果是这种情况，功率开关1保持闭合并且微控制器激活控制逻辑，然后，该控制逻辑循环地控制开关5以及，如果可应用，也控制开关6，从而产生增加的输出电压。一般来说，微控制器在每次功率开关1闭合时检查输出电压VOut是否低于最终值。如果这样的话，只要输出电压增加阈值ΔU，微控制器就打开功率开关1。然后，一旦经过允许线圈4放电的预定时间段，微控制器就再次闭合功率开关。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于限制升压转换器的启动电流的方法，该升压转换器由直流电压源供电，并且包括第一电容器(2)、与第一电容器(2)并联连接的线圈(4)，与线圈(4)串联连接的第二电容器(3)、以及与第二电容器(3)并联连接并与线圈(4)串联连接的开关(5)，其中所述方法包括如下步骤：a)测量电路的输出电压，并且通过闭合与第一电容器(2)串联连接的功率开关(1)而将升压转换器连接到直流电压源，b)从功率开关(1)闭合开始，一旦输出电压增加量超过预定阈值则打开功率开关(1)并且保持功率开关(1)处于打开的状态持续预定时间，以及c)重复步骤a)和b)直到输出电压达到预定的最终值。

【技术特征摘要】
2015.09.16 DE 102015115637.71.一种用于限制升压转换器的启动电流的方法，该升压转换器由直流电压源供电，并且包括第一电容器(2)、与第一电容器(2)并联连接的线圈(4)，与线圈(4)串联连接的第二电容器(3)、以及与第二电容器(3)并联连接并与线圈(4)串联连接的开关(5)，其中所述方法包括如下步骤：a)测量电路的输出电压，并且通过闭合与第一电容器(2)串联连接的功率开关(1)而将升压转换器连接到直流电压源，b)从功率开关(1)闭合开始，一旦输...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·维斯滕哈根，D·金茨勒，
申请(专利权)人：博格华纳路德维希堡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE