與用在汽車儀表板的接收器或顯示器中的開關(guān)調(diào)節(jié)器的使用相聯(lián)系的用于擴展頻譜的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及與開關(guān)調(diào)節(jié)器一起使用、特別用在機動車輛儀表板的電話聽筒或顯示器中的電子部件裝置，其中開關(guān)調(diào)節(jié)器包括具有第一頻率的第一振蕩器，電子部件裝置被設(shè)置為連接至電壓源，電壓源提供具有第二頻率的周期性電壓，其中第二頻率低于第一頻率，電子部件裝置包括第一電阻器、第一電容器、第二電阻器、第二電容器、第三電阻器和至少一個第三電容器。
【專利說明】與用在汽車儀表板的接收器或顯示器中的開關(guān)調(diào)節(jié)器的使用相聯(lián)系的用于擴展頻譜的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及與用在機動車輛儀表板的電話聽筒(handset)或顯示器中的開關(guān)調(diào)節(jié)器(switching regulator)的使用相聯(lián)系的頻譜擴展系統(tǒng)。將由電子部件裝置組成的該系統(tǒng)連接到開關(guān)調(diào)節(jié)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，開關(guān)調(diào)節(jié)器(也被稱為開關(guān)轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器)已知用于向一個或多個電子元件供應(yīng)特定電壓或特定電流。開關(guān)調(diào)節(jié)器包括至少一個能量存儲設(shè)備(例如電感器)和可被周期性切換的至少一個開關(guān)(其一般使用一個晶體管或數(shù)個晶體管來產(chǎn)生)。通常，振蕩器向開關(guān)調(diào)節(jié)器提供開關(guān)頻率，該開關(guān)頻率通常具有大約幾百kHz，即，在高頻(或射頻)域中。
[0003]高開關(guān)頻率會導(dǎo)致在電壓源中的高頻噪聲的產(chǎn)生，并導(dǎo)致可能干擾其它鄰近的部件或元件的電磁波的發(fā)射，并因此使這種鄰近的電子部件或元件不良操作。特別是可能會中斷通過電磁波(特別是在射頻域中)的傳輸。
[0004]因此，且一般來說，電子部件或元件必須符合特別是由公共機關(guān)規(guī)定的非常高的要求，該公共機關(guān)定義了關(guān)于電磁波的發(fā)射的限制值。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，可消除(或抑制)信號的高頻部分以特別是減少雜散電磁波的發(fā)射的頻率濾波器是已知的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的特別是減輕現(xiàn)有技術(shù)的缺點，且特別是上面提到的那些缺點，并且還提出改進的電子部件裝置、預(yù)期用于開關(guān)調(diào)節(jié)器的電子部件裝置，以因此減小由電子部件或元件上發(fā)射的雜散電磁波所引起的負效應(yīng)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的由與開關(guān)調(diào)節(jié)器一起使用、特別是用在機動車輛儀表板中的電子部件裝置來實現(xiàn)，
[0008]開關(guān)調(diào)節(jié)器包括具有第一頻率的第一振蕩器，電子部件裝置被設(shè)計成連接至電壓源，電壓源提供具有第二頻率的周期性電壓，第二頻率低于第一頻率，
[0009]電子部件裝置由第一電阻器、第一電容器、第二電阻器、第二電容器、第三電阻器和至少一個第三電容器組成。
[0010]通過建立這樣的電子部件裝置，能夠有利地產(chǎn)生對開關(guān)頻率(B卩，第一頻率)的調(diào)制或波動。
[0011]開關(guān)頻率或第一頻率的這種波動能夠引起所發(fā)射的電磁波的頻譜擴展或加寬，而使得所發(fā)射的能量分布在較寬的頻譜帶上，且因此在所涉及的頻譜帶上的這種電磁波的最大振幅與沒有波動的情況相比減小了。由此可見，可抑制干擾影響且特別是所發(fā)射的電磁波(或輻射)與其它電子部件或元件的耦合。[0012]本發(fā)明的一個原理在于電壓源的周期性電壓由下列部件提供:
[0013]-微處理器，和/或
[0014]_可編程電路(FPGA、現(xiàn)場可編程門陣列),和/或
[0015]-邏輯電路。
[0016]通過產(chǎn)生這樣的電子部件裝置，能夠有利地在各種情況下且特別是以具有外部設(shè)定頻率的種種開關(guān)調(diào)節(jié)器來使用根據(jù)本發(fā)明的電子部件裝置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式，第一頻率在IOOkHz和IMHz之間，優(yōu)選在200kHz和500kHz之間，甚至更優(yōu)選在300kHz和400kHz之間，甚至更優(yōu)選于350kHz。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的電子部件裝置的優(yōu)選實施例，第二頻率在50Hz和IOkHz之間，優(yōu)選在IOOHz和5kHz之間，甚至更優(yōu)選在500Hz和2kHz之間，甚至更優(yōu)選在900Hz和1.1kHz之間。
[0019]盡管設(shè)備的這種實施例的靈活性，然而能夠有利地特別是使用廉價的電子部件來簡單地和有效地產(chǎn)生開關(guān)頻率(第一頻率)的波動。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的電子部件裝置的另一優(yōu)選實施例，周期性電壓是具有在20%和80%之間、且優(yōu)選在40%和60%之間、特別是50%的占空比的周期性電壓。
[0021]本發(fā)明還涉及特別用在機動車輛儀表板電話聽筒或顯示器中的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0022]-開關(guān)調(diào)節(jié)器，
[0023]-與開關(guān)調(diào)節(jié)器一起使用的電子部件裝置，以及
[0024]-電壓源，
[0025]開關(guān)調(diào)節(jié)器包括具有第一頻率的第一振蕩器，電子部件裝置連接至電壓源，該電壓源提供具有第二頻率的周期性電壓，第二頻率低于第一頻率，
[0026]電子部件裝置由第一電阻器、第一電容器、第二電阻器、第二電容器、第三電阻器和至少一個第三電容器組成。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，電子部件裝置包括第四電容器，第四電容器設(shè)置成與第三電容器并聯(lián)。這兩個電容器形成僅僅一個電容器，以設(shè)定開關(guān)調(diào)節(jié)器的第一頻率。
[0028]而且，本發(fā)明還涉及特別是用于機動車輛的儀表板的電話聽筒或顯示器，其包括系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0029]-開關(guān)調(diào)節(jié)器，
[0030]-與開關(guān)調(diào)節(jié)器一起使用的電子部件裝置，以及
[0031]-電壓源，
[0032]開關(guān)調(diào)節(jié)器包括具有第一頻率的第一振蕩器，電子部件裝置連接至電壓源，電壓源提供具有第二頻率的周期性電壓，第二頻率低于第一頻率，
[0033]電子部件裝置由第一電阻器、第一電容器、第二電阻器、第二電容器、第三電阻器和至少一個第三電容器組成。
[0034]在閱讀了本發(fā)明的非限制性特定實施例的以下描述時，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點
將變得明顯?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0035]根據(jù)關(guān)于作為非限制性示例所給出并參考所附示意圖來說明的兩個優(yōu)選實施方式的以下描述，將更好地來理解本發(fā)明，其中:
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明的包括電子部件裝置和開關(guān)調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)的示意圖，
[0037]圖2是使用開關(guān)調(diào)節(jié)器而不使用電子部件裝置來進行的兩個測量的視圖，以及
[0038]圖3是使用開關(guān)調(diào)節(jié)器且使用根據(jù)本發(fā)明的電子部件裝置來進行的兩個測量的視圖。
【具體實施方式】
[0039]在圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明的包括電子部件裝置I和開關(guān)調(diào)節(jié)器2的系統(tǒng)的示意圖。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，電子部件裝置I優(yōu)選包括至少一個第一電阻器和一個第一電容器，來產(chǎn)生控制信號(或?qū)ьl信號)，該控制信號具有以鋸齒形形式的(控制信號的)電壓的隨著時間的趨勢。
[0041]圖1示出與開關(guān)調(diào)節(jié)器2—起示出的電子部件裝置I的功能圖。將電子部件裝置I與開關(guān)調(diào)節(jié)器2串聯(lián)安裝(并位于開關(guān)調(diào)節(jié)器2之前)。
[0042]開關(guān)調(diào)節(jié)器2在所示示例中是用于增加電壓和/或電流的轉(zhuǎn)換器(升壓轉(zhuǎn)換器或增壓調(diào)節(jié)器)，例如來自德州電器公司的TPS40210集成電路。開關(guān)調(diào)節(jié)器2包括未在圖1中示出的第一振蕩器。第一振蕩器提供開關(guān)頻率(第一頻率)，以驅(qū)動開關(guān)調(diào)節(jié)器2的開關(guān)。開關(guān)調(diào)節(jié)器2在其輸出端所提供的輸出電壓Ua高于提供到開關(guān)調(diào)節(jié)器2作為輸入的輸入電壓(其未在圖1中示出)。
[0043]開關(guān)調(diào)節(jié)器2特別用于用電力給電氣或電子部件或元件，特別是機動車輛儀表板的電話聽筒或顯示器供電。
[0044]在根據(jù)本發(fā)明的示例中，開關(guān)調(diào)節(jié)器2使用350kHz或大約350kHz的頻率作為第一頻率(g卩，開關(guān)頻率)。開關(guān)調(diào)節(jié)器2經(jīng)由引腳3連接至根據(jù)本發(fā)明的電子部件裝置I。
[0045]電壓源4包括第二振蕩器，并提供控制信號以產(chǎn)生想要改變開關(guān)調(diào)節(jié)器2的第一頻率(開關(guān)頻率)的波動。電壓源4的控制信號所特別具有的(電壓隨著時間的)趨勢為具有低于第一頻率的第二頻率的矩形。第二頻率例如是50Hz或1kHz，并具有(例如)50%的占空比。電壓源4的第二振蕩器可集成或?qū)崿F(xiàn)在控制電路(微控制器)中或在具有邏輯電路的集成電路中。
[0046]第一電阻器Rl和第一電容器Cl將電壓源4的電壓(特別是矩形電壓)轉(zhuǎn)換成具有以鋸齒形式的趨勢的電壓。在圖1所示的示例性實施例中，第一電阻器Rl是4.7kQ，且第一電容器Cl是220nF。第二電容器C2由第一電阻器Rl并由第一電容器Cl消除了信號中的DC電壓分量。在圖1所示的示例性實施例中，第二電容器C2是10nF。第二電容器C2的電容大于第三電容器C3和第四電容器C4的電容的總和。在圖1所示的示例性實施方式中，第三電容器Cl是220pF，且第四電容器C4是22pF。
[0047]第二電阻器R2限制用于給第三和第四電容器C3、C4 (形成等于C3+C4的等效電容器，使得能夠?qū)⒌谝活l率更準(zhǔn)確地設(shè)定到350kHz)充電的電壓。第三電容器C3連同第四電容器C4 一起通過第三電阻器R3連接到引腳3。在圖1所示的示例性實施例中，第三電阻器R3是200k Ω。使用電子部件裝置1，在350kHz的第一頻率(開關(guān)頻率)附近產(chǎn)生大約50kHz的波動。
[0048]圖2針對兩種不同的情況示出在電子部件裝置I不存在或不使用的情況下由開關(guān)調(diào)節(jié)器2發(fā)射的電磁波的頻譜圖。這兩種不同的情況由參考符號Gl和G2 (其對應(yīng)于不同的輸入?yún)?shù))來表示。該視圖示出在第一頻率(開關(guān)頻率)的點處和在該頻率的多個諧波處所發(fā)射的電磁場的局部最大值。
[0049]圖3針對兩種不同的情況示出在電子部件裝置I存在或使用的情況下由開關(guān)調(diào)節(jié)器2發(fā)射的電磁波的頻譜圖。電子部件裝置I產(chǎn)生在350kHz的第一頻率(開關(guān)頻率)附近的波動。該波動在大約50kHz的頻帶上擴展。這兩種不同的情況由參考符號G1’和G2’(其對應(yīng)于不同的輸入?yún)?shù))來表示。該視圖示出在較寬的第一頻率(開關(guān)頻率)的點處(以及該頻率的多個諧波處)所發(fā)射的電磁場的趨勢，且因此具有(與曲線Gl和G2的最大值比較)減小(大約15dB)的發(fā)射電磁場。
[0050]這樣的開關(guān)調(diào)節(jié)器2特別用在機動車輛儀表板電話聽筒中，例如來控制LED或其它電氣或電子部件。
【權(quán)利要求】
1.一種與開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)—起使用的電子部件裝置(1)，特別是用于機動車輛儀表板的電話聽筒或顯示器中， 所述開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)包括具有第一頻率的第一振蕩器， 所述電子部件裝置(I)被設(shè)計成連接至電壓源(4 )，所述電壓源(4 )提供具有第二頻率的周期性電壓，所述第二頻率低于所述第一頻率， 其特征在于，所述電子部件裝置(I)由第一電阻器(R1)、第一電容器(Cl)、第二電阻器(R2)、第二電容器(C2)、第三電阻器(R3)和至少一個第三電容器(C3)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的電子部件裝置(1)，其特征在于，所述電子部件裝置(I)包括第四電容器(C4)，所述第四電容器設(shè)置成與所述第三電容器(C3 )并聯(lián)。
3.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子部件裝置(1)，其特征在于，所述電壓源(4)的周期性電壓由以下部件來提供: -微處理器，和/或 -可編程電路(FPGA、現(xiàn)場可編程門陣列)，和/或 -邏輯電路。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子部件裝置(I)，其特征在于，所述第一頻率在IOOkHz和IMHz之間，優(yōu)選在200kHz和500kHz之間，甚至更優(yōu)選在300kHz和400kHz之間，甚至更優(yōu)選于350kHz。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子部件裝置(I)，其特征在于，所述第二頻率在50Hz和IOkHz之間，優(yōu)選在IOOHz和5kHz之間，甚至更優(yōu)選在500Hz和2kHz之間，甚至更優(yōu)選在900Hz和1.1kHz之間。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的電子部件裝置(I)，其特征在于，所述周期性電壓是具有在20%和80%之間、且優(yōu)選在40%和60%之間、特別是50%的占空比的周期性電壓。
7.一種系統(tǒng)，特別用于機動車輛儀表板的電話聽筒或顯示器中，所述系統(tǒng)包括: -開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)， -與所述開關(guān)調(diào)節(jié)器(2 ) 一起使用的電子部件裝置(I)，以及 -電壓源(4)， 所述開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)包括具有第一頻率的第一振蕩器， 所述電子部件裝置(I)被連接至所述電壓源(4 )，所述電壓源(4 )提供具有第二頻率的周期性電壓，所述第二頻率低于所述第一頻率， 其特征在于，所述電子部件裝置(I)由第一電阻器(R1)、第一電容器(Cl)、第二電阻器(R2)、第二電容器(C2)、第三電阻器(R3)和至少一個第三電容器(C3)組成。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子部件裝置(I)包括第四電容器(C4 )，所述第四電容器設(shè)置成與所述第三電容器(C3 )并聯(lián)。
9.一種包括系統(tǒng)的儀表板，特別是用于機動車輛，所述系統(tǒng)包括: -開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)， -與所述開關(guān)調(diào)節(jié)器(2 )一起使用的電子部件裝置(I)，以及 -電壓源(4)， 所述開關(guān)調(diào)節(jié)器(2)包括具有第一頻率的第一振蕩器， 所述電子部件裝置(I)被連接至所述電壓源(4 )，所述電壓源(4 )提供具有第二頻率的周期性電壓，所述第二頻率低于所述第一頻率， 其特征在于，所述電子部件裝置(I)由第一電阻器(R1)、第一電容器(Cl)、第二電阻器(R2)、第 二電容器(C2)、第三電阻器(R3)和至少一個第三電容器(C3)組成。
【文檔編號】H03K7/06GK103733490SQ201280027804
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月13日
【發(fā)明者】J-P·克爾讓 申請人:約翰遜控制器汽車電子公司