Spannungsaufwärtswandler für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft einen Spannungsaufwärtswandler für ein Fahrzeug, ein elektrisches System mit einer Spannungsguelle, einem elektrischen Verbraucher und einem solchen Spannungsaufwärtswandler, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen elektrischen System.

Moderne Fahrzeuge weisen eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern auf, beispielsweise Fahrerassistenzsysteme oder Unterhaltungs Systeme für die Passagiere. Diese elektrischen Verbraucher setzen üblicherweise voraus, dass sie mit einer Betriebsspannung versorgt werden, welche einen vorgegebenen Spannungswert mindestens erreichen muss, damit die elektri ^¬ schen Verbraucher ihre vorgesehenen Funktionen ausführen können .

In Fahrzeugen werden elektrische Verbraucher üblicherweise mit elektrischer Energie von der Fahrzeugbatterie oder von einem Generator, der sog. Lichtmaschine, versorgt. Die Span ^¬ nung in dem Bordnetz eines Fahrzeugs kann, beispielsweise in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs, schwanken und dabei die geforderte Betriebsspannung für einen elektrischen Verbraucher unterschreiten. Für diesen Fall sind Spannungsaufwärtswandler vorgesehen, welche die Versorgungsspannung aus dem Bordnetz des Fahrzeugs anheben, bevor diese an die elektrischen Verbraucher weitergeleitet wird.

Die Spannungsaufwärtswandler werden üblicherweise mit einem Regelkreis versehen, welcher ausgelegt ist, die Ausgangsspan- nung des Spannungsaufwärtswandlers auf einen vorgegebenen Wert zu regeln.

Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, einen Spannungsaufwärtswandler bereitzustellen, welcher sich durch eine reduzierte Komplexität und einen reduzierten Aufwand für die Regelung der Ausgangsspannung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängi ^¬ gen Ansprüche. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Spannungsauf ^¬ wärtswandler für ein Fahrzeug angegeben. Der Spannungsaufwärtswandler weist eine Spannungswandlungseinheit mit einer Eingangsschnittstelle und einer Ausgangsschnittstelle sowie eine Steuereinheit auf. Dabei ist die Steuereinheit ausge ^¬ führt, eine an der Eingangsschnittstelle anliegende Eingangs ^¬ spannung zu überwachen und die Spannungswandlungseinheit so anzusteuern, dass eine an der Ausgangsschnittstelle anliegen ^¬ de Ausgangsspannung erhöht wird, wenn die Eingangsspannung einen Mindestwert erreicht. Die Spannungswandlungseinheit ist weiter ausgeführt, die Ausgangsspannung zu erhöhen, indem die Ausgangs Spannung während einer aktiven Phase auf einen oberen Schwellwert angehoben wird und indem sich an die aktive Phase eine inaktive Phase anschließt, während der die Ausgangsspan ^¬ nung absinkt, um sodann erneut die aktive Phase einzuleiten.

Bei dem Mindestwert der Eingangsspannung handelt es sich um die für den Betrieb eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher geforderten Betriebsspannung. Im Zusammenhang dieser Beschreibung wird unter dem Erreichen des Mindestwerts der Eingangsspannung insbesondere verstanden, dass die von dem Bordnetz eines Fahrzeugs bereitgestellte Spannung so weit ab ^¬ sinkt, dass der besagte Mindestwert erreicht oder unter ^¬ schritten wird. Bei dem Mindestwert der Eingangs Spannung handelt es sich also in anderen Worten um denjenigen Wert der Eingangs Spannung, ab welchem die Versorgungsspannung des Bordnetzes des Fahrzeugs eine Aufwärtswandlung erfordert, um die Betriebsspannung der elektrischen Verbraucher zu erreichen . Der hierin beschriebene Spannungsaufwärtswandler ist ausgeführt, die Ausgangsspannung als einen im Wesentlichen nicht konstanten Spannungswert an die elektrischen Verbraucher auszugeben. Während der aktiven Phase der Spannungswandlungsein- heit wird die Ausgangsspannung kontinuierlich oder schrittweise erhöht, um während der sich anschließenden inaktiven Phase kontinuierlich oder schrittweise wieder abzusinken. Durch dieses Vorgehen kann ein einfacher Zwei-Punkt-Regler ausreichen, um die elektrischen Verbraucher mit der von ihnen geforderten Betriebsspannung zu versorgen. Während also die Ausgangs Spannung durch die Spannungswandlungseinheit erhöht wird, weil die Eingangs Spannung den Mindestwert erreicht oder unterschritten hat, schwankt die Ausgangsspannung des Spannungsaufwärtswandlers zwischen einem oberen Schwellwert und einem unteren Schwellwert, wobei der obere Schwellwert einem größeren Spannungswert entspricht als der untere Schwellwert und wobei der untere Schwellwert einer höheren Spannung als oder mindestens der gleichen Spannung entspricht wie die von dem einen oder den mehreren elektrischen Verbrauchern geforderten Betriebsspannung.

In einer Ausführungsform kann der untere Schwellwert dem von dem elektrischen Verbraucher geforderten Spannungswert entsprechen. Die Schwankung der Ausgangsspannung zwischen dem unteren Schwellwert und dem oberen Schwellwert wird typi ^¬ scherweise durch die elektrischen Verbraucher aufgefangen und ausgeglichen, z. B. indem ein Netzteil des elektrischen Verbrauchers ausgeführt ist, mit solchen Schwankungen umzuge ^¬ hen .

Die Spannungswandlungseinheit kann ausgeführt sein, während der aktiven Phase Energie zu speichern, und diese während der inaktiven Phase abzugeben.

Die Steuereinheit ist insbesondere ausgeführt, eine Regelung der an mindestens einen Verbraucher bereitgestellten Spannung durchzuführen. Bei der Steuereinheit handelt es sich in einer Ausführungsform um eine Einheit, welche gemäß einer Rege- lungsvorschrift agiert, wie sie weiter unten beschrieben wird .

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Spannungswandlungseinheit eine Eingangskapazität und eine Induk- tivität auf, welche mit der Eingangsschnittstelle verbunden sind und angeordnet sind, hochfreguente Störungen aus der Eingangs Spannung zu filtern.

Die Eingangskapazität und die Induktivität sind so verschal ^¬ tet, dass sie eine Filterfunktion erfüllen, um die Eingangs ^¬ spannung zu glätten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Spannungswandlungseinheit eine Ausgangskapazität auf, welche mit der Ausgangsschnittstelle gekoppelt ist und angeordnet ist, während der aktiven Phase Energie aufzunehmen und die Energie während der inaktiven Phase an der Ausgangsschnitt ^¬ stelle abzugeben.

Wie bereits weiter oben ausgeführt, wird die Spannungswand ^¬ lungseinheit abwechselnd in den aktiven und inaktiven Zustand geschaltet, sodass die Ausgangsspannung zwischen dem oberen und unteren Schwellwert schwankt bzw. auf den oberen Schwell ^¬ wert angehoben wird und anschließend auf den unteren Schwell ^¬ wert absinkt, was die Komplexität der Regelung der Ausgangs ^¬ spannung reduzieren kann. Der aktive Zustand der Spannungswandlungseinheit wird eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten, und diese Zeit wird als aktive Phase bezeichnet. Das Gleiche gilt sinngemäß für den inaktiven Zustand und die inaktive Phase .

Es muss kein großer Aufwand für eine komplexe Regelungs ^¬ schleife betrieben werden, um die Ausgangsspannung während des aktiven Zustands der Spannungswandlungseinheit konstant zu halten. Schwankungen der Ausgangsspannung zwischen dem un- teren Schwellwert und dem oberen Schwellwert werden bewusst in Kauf genommen und zugelassen, um den Aufwand für die Regelung zu reduzieren.

Der untere Schwellwert der Ausgangsspannung ist insbesondere so bemessen, dass er mindestens die von dem elektrischen Verbraucher geforderte Betriebsspannung erreicht bzw. überschreitet, wobei der obere Schwellwert so bemessen ist, dass eine Beschädigung der elektrischen Verbraucher bzw. der Netzteile der elektrischen Verbraucher verhindert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verhältnis einer ersten Dauer der aktiven Phase zu einer zweiten Dauer der inaktiven Phase konstant.

Dieses Verhältnis, welches der Quotient aus der Dauer der ak ^¬ tiven Phase und der Dauer der inaktiven Phase ist, kann auch als TastVerhältnis bezeichnet werden. Wenn dieses Tastver ^¬ hältnis konstant ist, kann das Einhalten eines Spannungsbe ^¬ reichs der Ausgangsspannung unterstützt werden. Unter dem Spannungsbereich der Ausgangsspannung wird die Differenz zwischen dem oberen Schwellwert und dem unteren Schwellwert der Ausgangs Spannung während der Aufwärtswandlung der Spannung verstanden. Das Tastverhältnis ist insbesondere dann kon ^¬ stant, wenn die Leistungsaufnahme durch einen Verbraucher sich nicht verändert, d.h. wenn die Leistungsaufnahme kon ^¬ stant bleibt. Verändert sich die Leistungsaufnahme, indem beispielsweise ein weiterer Verbraucher zugeschaltet wird, so kann sich das TastVerhältnis verändern, insbesondere weil in der inaktiven Phase eine Leistungsreserve des Spannungsauf ^¬ wärtswandlers schneller aufgebraucht wird, wenn mehr Leistung pro Zeiteinheit abgegeben wird.

Das TastVerhältnis kann beispielsweise 0,5 sein, in welchem Falle die aktive Phase halb so lang dauert wie die inaktive Phase. Das Tastverhältnis kann in Abhängigkeit der in der Spannungswandlungseinheit verwendeten elektrischen Bauteile (Eingangskapazität, Induktivität, Ausgangskapazität) ange- passt werden und kann beispielsweise zwischen 0,1 und 10 lie ^¬ gen. Je größer dabei die Ausgangskapazität ist, also die Fä ^¬ higkeit, elektrische Energie zu speichern, desto kleiner kann der Wert des Tastverhältnisses sein. Bei einer großen Aus ^¬ gangskapazität, insbesondere wenn diese größer oder deutlich größer als die Eingangskapazität ist, kann eine sehr kurze Dauer der aktiven Phase ausreichen, um die Ausgangskapazität zu laden und die gespeicherte Energie während einer länger ^¬ dauernden inaktiven Phase abzugeben. Das Tastverhältnis kann unter Berücksichtigung der Energieaufnahme der elektrischen Verbraucher angepasst werden. Insbesondere kann das Tastverhältnis zugunsten einer verkürzten Dauer der inaktiven Phase erhöht werden, wenn die Anzahl der elektrischen Verbraucher steigt oder wenn die von den elektrischen Verbrauchern aufgenommene Energie steigt.

Das TastVerhältnis , einmal auf die gegebene Konfiguration bzw. auf ein Fahrzeug eingestellt, wird dann bevorzugt auf diesem Wert belassen. In einer Ausführungsform ist es möglich, das Tastverhältnis beizubehalten, wobei jedoch die Dau ^¬ er der aktiven Phase und die Dauer der inaktiven Phase um den gleichen Faktor verlängert oder verkürzt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Spannungswandlungseinheit ausgeführt, die Ausgangsspannung in der inaktiven Phase absinken zu lassen, bis die Ausgangsspannung einen unteren Schwellwert erreicht, um bei Erreichen des unteren Schwellwertes erneut die aktive Phase einzuleiten.

Das TastVerhältnis und die Dauer der aktiven und inaktiven Phase können so bemessen sein, dass in Abhängigkeit der Dimensionierung der Bauteile der Spannungswandlungseinheit und in Abhängigkeit des Energieverbrauchs bzw. der Energieaufnah ^¬ me durch die Verbraucher am Ende der inaktiven Phase der untere Spannungsschwellwert der Ausgangs Spannung erreicht wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Spannungswandlungseinheit ein Schaltelement auf, welches an ^¬ geordnet ist, während der aktiven Phase gemäß einer vorgege ^¬ benen Schaltfreguenz geschaltet zu werden, um im Zusammenwirken mit den übrigen Elementen bzw. Bauteilen der Spannungswandlungseinheit die Ausgangsspannung zu erzeugen.

Bei dem Schaltelement kann es sich beispielsweise um einen Halbleiterschalter handeln, welcher in Abhängigkeit einer an einem Steueranschluss anliegenden Spannung aus einem sperrenden Zustand in einen leitenden Zustand geschaltet werden kann. Als Halbleiterelement kann beispielsweise ein Transis ^¬ tor in geeigneter Ausführung verwendet werden, und zwar in Abhängigkeit der anliegenden Spannung und des Stromes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein System angegeben, welches eine Spannungsguelle, einen elektrischen Verbraucher und einen Spannungsaufwärtswandler wie oben und im Folgenden beschrieben aufweist . Dabei ist die Spannungs ^¬ guelle so mit der Eingangsschnittstelle verbunden, dass eine Spannung, nämlich die Bordnetzspannung, an die Spannungswandlungseinheit abgegeben wird.

Bei dem hierin beschriebenen System kann es sich insbesondere um ein elektrisches System eines Fahrzeugs oder für ein Fahr ^¬ zeug handeln. Die Spannungsguelle ist dabei Bestandteil des elektrischen Bordnetzes des Fahrzeugs. Die Spannungsguelle kann eine Batterie bzw. ein Generator (wie z. B. die Lichtma ^¬ schine) des Fahrzeugs sein. Der Spannungsaufwärtswandler ermöglicht die Bereitstellung einer Betriebsspannung für einen elektrischen Verbraucher und die Anpassung dieser Spannung an einen geforderten Mindestwert der Betriebsspannung des elektrischen Verbrauchers. Das System kann selbstverständlich eine Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern aufweisen, wobei in der Beschreibung der Einfachheit halber auf lediglich einen elektrischen Verbraucher Bezug genommen wird. Ein Verbraucher kann beispielsweise ein Spannungsabnehmer sein, welcher ein eigenes Netzteil aufweist, welches mit Spannungsschwankungen umgehen kann, soweit sich die Spannungsschwankungen in einem vorgegebenen Bereich bewegen. Ausgehend von dieser Erkenntnis stellt der Spannungsaufwärtswandler eine zwar schwankende Spannung bereit, welche aber jedenfalls höher als die gefor ^¬ derte Mindest Spannung des elektrischen Verbrauchers ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit ausgeführt, neben der Spannungswandlungseinheit auch den elektrischen Verbraucher zu steuern.

Eine für die Regelung des Spannungsaufwärtswandlers benötigte Rechenleistung ist aufgrund der geringen Komplexität der Zwei-Punkt-Regelung so gering, dass eine Steuereinheit genü ^¬ gend Rechenkapazität aufweisen kann, um sowohl den Spannungs ^¬ aufwärtswandler als auch einen oder mehrere Verbraucher zu steuern. Damit kann die Anzahl der benötigten Bauteile in einem solchen System reduziert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem System wie hierin beschrieben angegeben.

Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Kraft ^¬ fahrzeug handeln, wie z. B. ein Auto, einen Bus oder einen Lastkraftwagen. Auch kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikop ^¬ ter oder Flugzeug, handeln. Das Fahrzeug weist mindestens ei ^¬ nen elektrischen Verbraucher und ein Bordnetz auf, wobei eine von dem Bordnetz bereitgestellte Spannung schwanken kann, sodass ggf. eine Aufwärtswandlung der von dem Bordnetz gelieferten Spannung erforderlich sein kann, um den elektrischen Verbraucher damit zu betreiben.

Ein Aspekt der Erfindung kann in anderen Worten wie folgt beschrieben werden. Ein MikroController, welcher in einem Fahrzeug schon vorhanden ist, beispielsweise zur Steuerung eines oder mehrerer elektrischer Verbraucher, kann als Steuereinheit für einen Spannungsaufwärtswandler verwendet werden und ein dedizierter Regelkreis ist für den Spannungsaufwärtswandler nicht erforderlich, da die Ausgangsspannung des Spannungsaufwärtswand ^¬ lers mittels eines wenig komplexen Zwei-Punkt-Reglers gere ^¬ gelt wird. In anderen Worten regelt der MikroController die Ausgangs Spannung . Für die Realisierung des Spannungsaufwärtswandlers können bereits vorhandene Bauteile der Filterelemen ^¬ te und Entstörelemente genutzt werden, sodass die Anzahl der Bauteile weiter reduziert werden kann. Die Schaltfreguenz des Schaltelementes und das Tastverhältnis werden auf die Bautei ^¬ le angepasst. Die Regelung der Ausgangsspannung kann als Funktionsblock in dem MikroController bereitgestellt sein. Der MikroController kann mehrere Funktionsmodule bzw. Funkti ^¬ onsblöcke aufweisen, sodass der MikroController verschiedene Aufgaben in dem Fahrzeug wahrnehmen kann.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungs ^¬ beispiele der Erfindung beschrieben. Werden gleiche Bezugszeichen verwendet, so betreffen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. zeigt eine schematische Darstellung eines Span ^¬ nungsaufwärtswandlers gemäß einem Ausführungsbei spiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Spannungsguelle, einem Verbraucher und einem Spannungsaufwärtswandler gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Verlaufs der Ausgangsspannung des Spannungsaufwärtswandlers gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfin ^¬ dung .

Fig. 1 zeigt einen Spannungsaufwärtswandler 100. Der Span- nungsaufwärtswandler 100 weist eine Spannungswandlungseinheit 110 und eine Steuereinheit 120 auf. Die Spannungswandlungs ^¬ einheit 110 weist eine Eingangsschnittstelle 102 und eine Ausgangsschnittstelle 104 auf. An der Eingangsschnittstelle 102 wird von dem Bordnetz eines Fahrzeugs eine Versorgungsspannung angelegt. Ist diese Ver ^¬ sorgungsspannung an der Eingangsschnittstelle niedriger als die von einem elektrischen Verbraucher geforderte Betriebsspannung, so steuert die Steuereinheit 120 die Spannungswand- lungseinheit 110 so an, dass die an der Eingangsschnittstelle 102 anliegende Eingangsspannung aufwärts gewandelt wird. Die Steuereinheit 120 kann dazu insbesondere ausgeführt sein, die an der Eingangsschnittstelle 102 anliegende Eingangsspannung zu überwachen, um die Aufwärtswandlung durch die Spannungs- Wandlungseinheit 110 einzuleiten, wenn die Eingangsspannung die geforderte Betriebsspannung der elektrischen Verbraucher unterschreitet .

Ist die an der Eingangsschnittstelle 102 anliegende Eingangs- Spannung höher oder gleich der von den elektrischen Verbrauchern geforderten Betriebsspannung, so wird die Eingangsspannung durch die Spannungswandlungseinheit 110 ohne Veränderung auf die Ausgangsschnittstelle 104 geführt und dort an den elektrischen Verbraucher abgegeben.

Fig. 2 zeigt ein System 10 mit einer Spannungsguelle 20, ei ^¬ ner Spannungswandlungseinheit 110, einer Steuereinheit 120 und einem elektrischen Verbraucher 40. Die Spannungswandlungseinheit 110 und die Steuereinheit 120 bilden den Span- nungsaufwärtswandler 100, welcher mit Bezug zu Fig. 1 beschrieben wurde. Die Spannungsquelle 20 kann eine Batterie des Fahrzeugs oder ein Generator sein. Der elektrische Verbraucher 40 steht in Fig. 2 stellvertretend für einen oder mehrere elektrische Verbraucher. Bei dem elektrischen Verbraucher 40 kann es sich um ein Fahrerassistenzsystem oder um ein Unterhaltungssystem eines Fahrzeugs handeln. Selbstverständlich kann der elektrische Verbraucher 40 jede beliebige andere elektrische Kompo ^¬ nente in einem Fahrzeug sein, welche mit einer geforderten Betriebsspannung versorgt werden muss.

Die Steuereinheit 120 ist ausgeführt, den Wert der Eingangs ^¬ spannung an der Eingangsschnittstelle 102 zu ermitteln, bei Bedarf die Spannungswandlungseinheit 110 anzusteuern, um eine Aufwärtswandlung der Eingangsspannung zu erreichen, welche über die Ausgangsschnittstelle 104 an den elektrischen Verbraucher 40 abgegeben wird. Weiter ist die Steuereinheit 120 ausgeführt, den Verbraucher zu überwachen und ggf. seine Funktion zu beeinflussen. In anderen Worten wird also eine gemeinsame Steuereinheit für die Regelung der Spannungswand- lungseinheit 110 und für die Regelung des elektrischen Verbrauchers 40 verwendet.

Die Spannungswandlungseinheit 110 weist eine Diode 111 auf, welche dem Schutz vor Verpolung dient. Weiterhin weist die Spannungswandlungseinheit 110 eine Eingangskapazität 112 und eine Induktivität 113 auf, welche beide über die Diode 111 mit der Eingangsschnittstelle 102 elektrisch gekoppelt sind. Die Eingangskapazität 112 und die Induktivität 113 dienen als Filter, um hochfrequente Störungen der Eingangsspannung her- aus zufiltern . Die Induktivität 113 ist über eine Schottky- Diode 114 und eine Ausgangskapazität 116 mit der Ausgangs ^¬ schnittstelle 104 elektrisch gekoppelt. Ein Schalterelement in Form eines Halbleiterschalters 115 ist zwischen der Induk ^¬ tivität 113 und der Ausgangskapazität 116 geschaltet, wobei ein Steueranschluss des Halbleiterschalters 115 von der Steu ^¬ ereinheit 120 gesteuert werden kann, um den Halbleiterschal ^¬ ter 115 in einen sperrenden bzw. leitenden Zustand zu verset- zen. Die Schaltfrequenz des HalbleiterSchalters 115 kann meh ^¬ rere Kilohertz betragen, beispielsweise zwischen 10 kHz und 300 kHz. Diese Schaltfrequenz an dem Steueranschluss des Halbleiterelements 115 liegt während der aktiven Phase der Spannungsaufwärtswandlung an, um die Ausgangsspannung an der Ausgangsschnittstelle 104 zu erhöhen. Die Steuereinheit 120 überwacht den Spannungswert an der Ausgangsschnittstelle 104 und bringt den Halbleiterschalter 115 in den sperrenden Zustand, wenn der obere Schwellwert der Ausgangsspannung er- reicht ist. Während der sich anschließenden inaktiven Phase verbleibt der Halbleiterschalter 115 in dem sperrenden Zustand und die Ausgangsspannung wird von der Ausgangskapazität 116 bereitgestellt. Fig. 3 zeigt einen Verlauf der Ausgangsspannung an der Ausgangsschnittstelle 104 über der Zeit im Falle, dass die Ein ^¬ gangsspannung an der Eingangsschnittstelle 102 niedriger ist als die von dem elektrischen Verbraucher geforderte Betriebsspannung. In anderen Worten zeigt Fig. 3 den Verlauf der auf- wärtsgewandelten Ausgangsspannung.

In Fig. 3 werden zwei Zyklen der Ausgangsspannung gezeigt. Jeder Zyklus besteht aus einer aktiven Phase 126A, 126B und einer inaktiven Phase 128A, 128B. Während des ersten Zyklus wird in der aktiven Phase 126A die Ausgangs Spannung so lange erhöht, bis sie den oberen Spannungsschwellwert 124 erreicht. Sodann wird die aktive Phase beendet, indem die Steuereinheit 120 den HalbleiterSchalter 115 in den sperrenden Zustand bringt. Die inaktive Phase 128A schließt sich unmittelbar an die aktive Phase 126A an. Während der inaktiven Phase 128A versorgt die Ausgangskapazität 116 den elektrischen Verbrau ^¬ cher mit elektrischer Energie. Während dieses Vorgangs, d. h. während der inaktiven Phase, fällt der Wert der Ausgangsspannung ab. Sobald der untere Spannungsschwellwert 122 von der Ausgangs Spannung erreicht wird, versetzt die Steuereinheit

120 die Spannungswandlungseinheit 110 in den aktiven Zustand, sodass mit der aktiven Phase 126B der nächste Zyklus des Aus ^¬ gangsspannungsverlaufs eingeleitet wird.

Das TastVerhältnis , also der Quotient aus der Dauer der akti- ven Phase 126A und der Dauer der inaktiven Phase 128A, ist bevorzugt im ersten Zyklus identisch mit dem zweiten Zyklus, vorausgesetzt dass die anliegende Last sich nicht ändert. Der untere Spannungsschwellwert 122 und der obere Spannungs ^¬ schwellwert 124 werden so festgelegt, dass der untere Span- nungsschwellwert 122 größer oder gleich der von dem elektrischen Verbraucher geforderten Betriebsspannung ist und dass der obere Spannungsschwellwert auf jeden Fall niedriger ist als eine für die elektrischen Verbraucher schädliche Spannung. Lediglich der Vollständigkeit halber sei darauf hinge- wiesen, dass für den Fall, dass eine Aufwärtswandlung der an der Eingangsschnittstelle 102 anliegenden Eingangsspannung nicht nötig sein sollte, diese Eingangsspannung ohne Auf ^¬ wärtswandlung auf die Ausgangsschnittstelle 104 geleitet wird. Dabei befindet sich der Halbleiterschalter 115 durchge- hend in dem nicht leitenden Zustand und die Spannungswand- lungseinheit 110 fungiert lediglich als Filter, welches mit ^¬ tels der Eingangskapazität 112 und der Induktivität 113 hochfreguente Störungen aus der Eingangsspannung filtert. Der Fig. 3 ist zu entnehmen, wie die Zwei-Punkt-Regelung der Ausgangs Spannung erfolgt: diese wird zunächst auf den oberen Spannungsschwellwert angehoben, sodann wird die aktive Phase beendet und sobald die Ausgangsspannung auf den unteren Spannungsschwellwert abfällt, wird erneut eine aktive Phase ini- tiiert. Der obere und untere Spannungs schwellwert stellen die beiden Punkt der Ausgangsspannung dar, zwischen denen die Ausgangs Spannung geregelt wird.