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Reduzierung der Stromaufnahme von High-Side-Schaltern im eingeschalteten Zustand

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017027D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 18K

Publishing Venue

Siemens

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Axel Christoph: AUTHOR

Abstract

Schalter, die z.B. in Kfz-Anwendungen zwischen dem positiven Versorgungspotential einer Batterieleitung einer massebezogenen Last sitzen, werden als High-Side-Schalter bezeichnet. Bei diesen Schaltern ist eine Ladungspumpe notwendig, die eine Gatespannung erzeugt, die über den Wert der Drainspannung hinausgeht, da das Drain-Potential nahezu der Batteriespannung UB entspricht, wenn der Schalter im eingeschalteten Zustand ist. Die Ladungspumpe benötigt zum Einschalten des High-Side-Schalters einen Gate-Ladestrom, der im eingeschalteten Zustand in dieser Höhe nicht mehr benötigt wird. Im eingeschalteten Zustand muß lediglich ein kleiner Leckstrom über die Ladungspumpe nachgeführt werden.

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Bauelemente

Reduzierung der Stromaufnahme von High-Side-Schaltern imeingeschalteten Zustand

Idee: Axel Christoph, Villach (Österreich)

Schalter, die z.B. in Kfz-Anwendungen zwischen dem positiven Versorgungspotential einerBatterieleitung einer massebezogenen Last sitzen, werden als High-Side-Schalterbezeichnet. Bei diesen Schaltern ist eine Ladungspumpe notwendig, die eine Gatespannungerzeugt, die über den Wert der Drainspannung hinausgeht, da das Drain-Potential nahezuder Batteriespannung UB entspricht, wenn der Schalter im eingeschalteten Zustand ist. DieLadungspumpe benötigt zum Einschalten des High-Side-Schalters einen Gate-Ladestrom,der im eingeschalteten Zustand in dieser Höhe nicht mehr benötigt wird. Im eingeschaltetenZustand muß lediglich ein kleiner Leckstrom über die Ladungspumpe nachgeführt werden.

Da bei den bekannten Schaltungsanordnungen über die gesamte Betriebszeit ein konstanterStrom zugeführt wird, ist es vorteilhaft, den Versorgungsstrom der Ladungspumpe gemäßder in der Fig. 1 skizzierten Schaltungsanordnung abhängig von der Ausgangsspannung zuregeln. Voraussetzung hierfür ist eine entsprechende Ausführung derLadungspumpenversorgung. Eine weitere Modifikations-Möglichkeit besteht in derEinführung einer zusätzlichen Delay-Zeit, die sich an der Einschaltzeit orientiert (vgl. Fig.

2).

Durch die beschriebenen Modifikationen kann die Stromaufnahme im DC-Betrieb starkreduziert, der Einschaltstrom hingegen erhöht werden. Da die Rückreg...