[发明专利]DC/DC转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种DC/DC转换器，尤其是具有电容器的DC/DC转换器，电容器持久地与转换器的供电电压相连。

背景技术

用于使用在汽车领域的所连接的DC/DC转换器可以借助存储器电感来构建，该存储器电感根据激励（Ansteuerung）、例如脉宽调制信号而在供电电势与地电势之间通过接地的开关来短接。在短路断开之后，被充电的存储器电感引起至输出电容器中的电流，该输出电容器提供输出电压。根据激励接地开关的脉宽调制信号的占空比，可以调节输出电压的大小。

为了改善EMV，尤其是用于减少至供电线路以及输出线路的与线路相关的发射，通常相应地需要LC滤波器。输出电容器以及输入侧的电容和输出侧的LC滤波器与供电电压或者输出电压相连，使得它们将干扰量、即供电电压电平的变化从高的供电电势引导至地电势。这在使用电解质电容器的情况下具有的缺点是，由于DC/DC转换器与机动车车载电网的持续的直接连接，由于供电电压的波动性而出现高的有效电流。因此，电解质电容器必须针对该高的有效电流来设计，这要求使用更昂贵的电容器。

可以替代电解质电容器来使用的陶瓷电容器在故障情况下会断裂。该陶瓷断裂导致在陶瓷电容器的层之间的短路，由此在电容器中会出现故障电流和损耗功率。

因为在传统的DC/DC转换器中，电容器通常设置在高的供电电势和地电势之间，所以由此整体上会出现持久的电流，该电流不利地作用于所使用的DC/DC转换器的器件，并且供电电网（在机动车的情况下为车载电网）被不必要地负载。

发明内容

本发明的任务是，提出一种所连接的DC/DC转换器，其中可以很大程度上避免寄生电流，尤其是当DC/DC转换器并未被主动激励用于提供输出电压时。

该任务通过根据权利要求1所述的电压转换器来解决。

本发明的其他有利的扩展方案在从属权利要求中说明。

根据第一方面，设计了一种DC/DC转换器用于提供输出电压。该DC/DC转换器包括：

－连接的直流电压转换器；

－供电电压输入端，以便为直流电压转换器提供第一供电电势和第二供电电势；

－电势点，其可以根据直流电压转换器的激活状态与第二供电电势连接；

－与输出端子以及电势点相连的输出电容，其可以通过直流电压转换器的激活而充电到输出电压，并且在输出电容上可以截取输出电势，其中在输出电势和第二供电电势之间提供输出电压。

上述直流电压转换器的一个思想是，当直流电压转换器位于关断的状态中时，将第二供电电势、例如地电势与电势点分离。在激活直流电压转换器用于产生输出电压的情况下，才将直流电压转换器的电势点与供电地电势连接，其中输出电容和可能的在直流电压转换器中另外的电容器与所述直流电压转换器的电势点相连。通过这种方式，可以在直流电压转换器的关断状态中避免寄生电流例如由于在供电电压中的波动性或者由于在电容内的短路或者泄漏电流路径而导致在直流电压转换器内的电流并且由此导致供电电压电网的负载或者干扰。

此外，可以设置一个或者多个滤波电容器，它们在输入侧和/或输出侧连接在直流电压转换器上并且与电势点连接。

根据一个实施形式，电势点可以通过开关、例如半导体开关或者机械继电器与第二供电电势连接，使得根据开关的开关状态，第二供电电势施加到电势点上或者电势点浮置或者具有至第二供电电势的限定地高欧姆的连接。

此外，可以设置控制单元，以便产生用于直流电压转换器的激励信号，由此该直流电压转换器被激活用于产生输出电压。

控制单元可以与开关相连，以便提供激活信号，该激活信号数据直流电压转换器在持续时间内被激活。

此外，可以设置控制单元，其与故障电流检测单元连接，以便在直流电压转换器的去激活状态中通过电势点检测故障电流的数据（Angabe），并且根据故障电流的数据而激活直流电压转换器。

根据一个实施形式，可以设置反极性保护单元，其与开关相连，以便根据第一和第二供电电势之比的符号来为开关提供第二供电电势。

此外，直流电压转换器可以具有直流路径，其在直流电压转换器的非激活状态中允许从第一供电电势至输出端子的直流电流。换而言之，直流电压转换器在第一供电电势和输出端子之间并不具有电流分离的电器件。这能够实现借助供电电压来运行电装置，即使直流电压转换器是非活动的、即未被控制单元所激励。

根据另一方面，设计了一种用于运行DC/DC转换器以提供输出电压的方法。该方法包括以下步骤：