BPatG 15405.11BUNDESPATENTGERICHT19 W (pat) 77/08_______________(Aktenzeichen)An Verkündungs Stattzugestellt am6. März 2012…B E S C H L U S SIn der Beschwerdesache…betreffend die Patentanmeldung 10 2007 021 923.9-32hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf die mündliche Verhandlung vom 8. Februar 2012 unter Mitwirkung des Vorsitzen-den Richters Dipl.-Ing. Bertl, und der Richter Dr.-Ing. Scholz, Dipl.-Ing. J. Müller und des Richters am Landgericht Dr. Schön- 2 -beschlossen:Der Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02M des Deutschen Patent- und Markenamts vom 26. Juni 2008 wird aufgehoben und das Patent 10 2007 021 923 mit den nachfolgend genannten Un-terlagen erteilt:Patentanspruch 1 vom 8. Februar 2012Beschreibung S. 5 bis 7 vom 8. Februar 2012, 1 bis 4 und 8 bis 17 vom 10. August 2011Zeichnungen vom 1. Juni 2007.G r ü n d eI.Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse H02M - hat die am 10. Mai 2007 eingereichte Anmeldung durch Beschluss vom 26. Juni 2008 mit der Begründung zurückgewiesen, dass der Gegenstand des Patentanspruchs ge-genüber dem Stand der Technik nicht neu sei.Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie hat in der mündlichen Verhandlung neue Unterlagen eingereicht. Die Anmelderin bean-tragt,den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse H02M des Deutschen Patent- und Markenamts vom 26. Juni 2008 aufzuheben und das Patent 10 2007 021 923 mit den nachfolgend genannten Unterla-gen zu erteilen:- 3 -Patentansprüche 1 bis 3 gemäß 28. Juli 2011Beschreibung Seiten 1 bis 17 gemäß 28. Juli 2011Zeichnungen vom 1. Juni 2007hilfsweisePatentanspruch 1 vom 8. Februar 2012Beschreibung S. 5 bis 7 vom 8. Februar 2012, 1 bis 4 und 8 bis 17 vom 10. August 2011Zeichnungen vom 1. Juni 2007.Die Anmelderin vertritt die Ansicht, ausgehend von dem Stand der Technik nach der E1 DE 198 14 681 A1 gebe es keinen Anlass die Genauigkeit der Stromerfas-sung zu verbessern. Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag sei des-halb auch nicht nahegelegt.Stromspiegel seien zwar grundsätzlich bekannt, aber nicht mit einem Eingangswi-derstand zur Erzeugung und Spiegelung einer der Drosselspannung entsprechen-den Spannung.Der Anspruch 1 nach Hauptantrag lautet (mit einer eingefügten Gliederung):1 Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltnetzteils mit einer Drosselspule (L) und einem der Drosselspule (L) zugeordne-ten Schaltelement (Tl),a) wobei die Vorrichtung einen Beobachter (OB) aufweist,b) der einen mit einem Operationsverstärker (OP1) gebildeten, Differenzverstärker (DIFF) umfasst,- 4 -b1) dessen Eingänge die Drosselspannung (U_L) über der Dros-selspule (L) abgreifenb2) und der dazu ausgebildet ist, ein Drosselspannungssig-nal (SDIFF) ausgangsseitig zu erzeugen, das repräsentativ ist für eine Drosselspannung (U_L), die über der Drosselspule (L) abfällt undc) der einen mit einem Operationsverstärker (OP2) und einem In-tegrationskondensator (CINT) gebildeten Integrator (INT) um-fasst,c1) der das Drosselspannungssignal (SDIFF) während jeweils nur einer Stromanstiegsphase des Stromes (I__L) durch die Dros-selspule (L) integriert,c2) wobei der Integrationskondensator (CINT) während der Sperr-phase des Schaltelements (T1) entladen wird,c3) und ein für den Strom (I_L) durch die Drosselspule (L) reprä-sentatives Signal (U_IL) erzeugt, abhängig von dem jeweiligen integrierten Drosselspannungssignal (SDIFF).Der einzige Anspruch nach Hilfsantrag lautet (mit einer eingefügten Gliederung):Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltnetzteils mit einer Drossel-spule (L) und einem der Drosselspule (L) zugeordneten Schaltele-ment (T1),A) wobei der Strom durch die Drosselspule (L) durch Erfassen und Integrieren der Drosselspannung (U_L) ermittelt wird- 5 -B) bei der ein zweiter Anschluss (AP2) der Drosselspule (L) über einen Widerstand (R11), dessen Wert näherungsweise 0 ȍLVWdie Laststrecke eines zweiten Stromspiegelschaltele-ments (T11), die Laststrecke eines vierten Stromspiegelschalt-elements (T13) und einen Stromspiegelwiderstand (R13) mit Bezugspotential (GND) verbunden ist,C) bei der ein erster Anschluss (AP1) der Drosselspule (L) über einen Integrationswiderstand (RINT), die Laststrecke eines In-tegrationsschaltelements (TINT) und einen Integrationskon-densator (CINT) mit Bezugspotential (GND) verbunden ist,D) bei der der Steueranschluss des Integrationsschaltele-ments (TINT) mit dem Steueranschluss des zweiten Strom-spiegelschaltelements (T11) und einem vierten Kontakt-punkt (K4), der der Verbindungspunkt des zweiten (T11) und des vierten Stromspiegelschaltelements (T13) ist, verbunden ist,E) bei der das vierte Stromspiegelschaltelement (T13) und der Stromspiegelwiderstand (R13) mit einem dritten Stromspiegel-schaltelement (T12) und einem Widerstand (R12) einen Stromspiegel bilden, dessen Steuereingang (K2) über die Laststrecke eines ersten Stromspiegelschaltelements (T10) und einen Stromspiegeleingangswiderstand (R10) mit dem ersten Anschluss (AP1) der Drosselspule (L) verbunden sind, undF) bei der der Steueranschluss des ersten Stromspiegelschalt-elements (T10) mit dem vierten Kontaktpunkt (K4) verbunden ist.- 6 -Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.II.Die statthafte und auch sonst zulässige Beschwerde hat mit dem geänderten Pa-tentbegehren nach Hilfsantrag Erfolg.1. Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltnetzteils mit einer Drosselspule. Der Beschreibung zufolge kann zur Erfassung des Drossel-stroms beispielsweise ein Shuntwiderstand in Reihe mit der Drossel eingefügt werden. Alternativ sei es bekannt, die Spannung mittels einer spannungsgesteuer-ten Stromquelle abzugreifen und über einen Kondensator zu integrieren. Aller-dings finde die Integration fortlaufend statt, so dass sich mögliche Fehler über die Zeit aufaddieren.Als Aufgabe wird angegeben, eine Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltnetz-teils zu schaffen, die eine einfache, möglichst verlustfreie und genaue Erfassung des Stroms durch eine Drosselspule des Schaltnetzteils ermöglicht (S. 4, Z. 36 bis S. 5, Z. 2 der Beschreibung).Diese Aufgabe werde mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.- 7 -2. Bei dieser Sachlage sieht der Senat einen Diplomingenieur (FH) der Fachrich-tung Elektrotechnik mit Erfahrung in der Entwicklung von Schaltnetzteilen als Fachmann.3. Einzelne Merkmale des Anspruchs 1 bedürfen näherer Erläuterung:Der Beobachter umfasst nach Anspruch 1 einen Differenzverstärker und einen In-tegrationskondensator zur Nachbildung des Drosselstroms. Ein Beobachter im ei-gentlichen Sinn (zum Beispiel nach Luenberger oder Kalman) ist offensichtlich nicht gemeint und nicht beschrieben.Dass das Drosselspannungssignal (SDIFF) während jeweils nur einer Stroman-stiegsphase des Stromes (I__L) durch die Drosselspule (L) integriert wird (Merk-mal c1), interpretiert der Senat zugunsten der Anmelderin dahingehend, dass während aller Stromanstiegsphasen integriert, und während der Sperrphasen nicht integriert werden soll. Ob das tatsächlich so offenbart ist, kann dahingestellt blei-ben.Für die Stromspiegelschaltelemente gemäß Merkmal B) bis F) nach Hilfsantrag wären theoretisch alle Schaltelemente möglich, die geeignet sind einen Stromspie-gel zu realisieren. Praktisch kennt der Fachmann dafür aber nur Transistoren. Der Senat geht deshalb von Transistoren mit der Emitter-Kollektorstrecke als Laststre-cke aus.Im Merkmal B) des Anspruchs 1 ist gefordert, dass der Wert des Wider-stands (R11) näherungsweise 0 ȍLVW,QGHUJültigen Beschreibung Seite 14, Zei-le 11 bis 17 wird angegeben, dass bei eingeschaltetem Schaltelement T1 über den Widerstand R10 die Drosselspannung U_L abfällt, wenn die Basis-Emitter-Spannung (UBE T10) des ersten Stromspiegelschaltelements T10 und des zweiten Stromspiegelschaltelements T11 (UBE T11) als gleich angenommen wird. Dazu ist in Figur 5 eine Masche EN eingezeichnet, anhand der die Maschenglei-- 8 -chung U_L + UR11 - U R10 (+ UBE T11 - UBE T10 = 0) = 0 und damit U R10 = U_L + UR11aufgestellt werden kann. Damit ergibt sich für den Fachmann auch die Bemessung von R11 als so klein, dass UR10 mit akzeptablem Fehler gleich U_L ist.4. Der Entscheidung liegt folgender Stand der Technik zugrunde:Die DE 198 14 681 A1 (Fig. 1 und 2) zeigt einen Schaltregler mit einer Drossel 15. Ein Operationsverstärker 33 greift dabei die Drosselspannung 18 ab. Die span-nungsgesteuerte Stromquelle 19 speist den Kondensator 34 als integrierendes Element mit einem zur Drosselspannung proportionalen Strom. Mit den Worten des Anspruchs 1 nach Hauptantrag ist damit bekannt eine:1 Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltnetzteils (Schaltregler, Sp. 1, Z. 1) mit einer Drosselspule 15 und einem der Drossel-spule zugeordneten Schaltelement 12,a) wobei die Vorrichtung einen Beobachter (im Sinn der Anmel-dung) 19 aufweist,b) der einen mit einem Operationsverstärker 33 gebildeten, Diffe-renzverstärker umfasst (Sp. 5, Z. 13 bis 16),b1) dessen Eingänge die Drosselspannung 18 über der Drossel-spule 15 abgreifenb2) und der dazu ausgebildet ist, ein Drosselspannungssignal ausgangsseitig zu erzeugen, das repräsentativ ist für eine Drosselspannung, die über der Drosselspule 15 abfällt (Sp. 5, Z. 7 bis 11)- 9 -c2) wobei der Integrationskondensator 34 während der Sperrpha-se des Schaltelements (Tl) entladen wird (Fig. 3c, abfallende Flanken)c3) und ein für den Strom durch die Drosselspule repräsentatives Signal erzeugt, abhängig von dem jeweiligen integrierten Drosselspannungssignal (Sp. 4, Z. 28 bis 42).In teilweiser Übereinstimmung mit dem Anspruch 1 umfasst der Beobachter auchc) einen mit einem Integrationskondensator 34 gebildeten Inte-grator (Sp. 4, Z. 28 bis 42)c1) der das Drosselspannungssignal (auch) während jeweils einer Stromanstiegsphase des Stromes durch die Drosselspule inte-griert.Dieser Integrator umfasst aber im Unterschied zum Gegenstand des Anspruchs 1 keinen Operationsverstärker und integriert auch während der Sperrphasen.Mit dem Anspruch 1 nach Hilfsantrag hat diese Vorrichtung das Merkmal A) und den mit Bezugspotential (GND) verbundenen Integrationskondensator nach Merk-mal C) gemeinsam.Die DE 26 25 036 A1 zeigt einen integrierenden Differenzverstärker mit mehreren Stromspiegeln.Das Siemens Datenblatt TDA 4605 der Semiconductor Group mit Druckda-tum 6/94 zeigt einen integrierten Schaltkreis für einen Schaltstromwandler. Auf Seite 33 letzter Absatz ist angegeben, dass die benötigte Regelinformation (Stromistwert) während der Einschaltzeit von der Eingangsspannung, und wäh-- 10 -rend der Ausschaltzeit von einer Regelwindung gewonnen wird. Ein Anwendungs-stromkreis ist auf Seite 47 gezeigt. Dort ist ein an der Eingangsspannung ange-schlossenes RC-Glied R4, C5 zur Nachbildung des Stroms vorgesehen (S. 35, 38 jeweils Pin 2). Wie dem Diagramm V2 auf Seite 48 entnehmbar ist, wird dabei die Kondensatorspannung in der Sperrphase (durch den "Primary Current Reprodu-cer"; Blockdiagramm auf S. 36) auf einem Referenzwert V2B festgehalten. In der Durchlassphase wird der Strom rampenförmig durch Integration über den Konden-sator C5 nachgebildet. Auch dort wird also das Drosselspannungssignal während jeweils nur einer Stromanstiegsphase des Stromes durch die Drosselspule inte-griert.Die weiteren noch im Verfahren befindlichen Druckschriften wurden in der mündli-chen Verhandlung weder vom Senat noch von den Beteiligten aufgegriffen. Sie bringen auch keine neuen Gesichtspunkte, so dass auf sie nicht eingegangen zu werden braucht.5. Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hauptantrag beruht nicht auf erfinderi-scher Tätigkeit.Ausgehend von der Vorrichtung nach der DE 195 81 270 T1 (E1) hatte der Fach-mann Anlass, Fehler in der Stromerfassung zu vermindern. Der Stromverlauf in der Drossel wird dort durch eine reine Integration nachgebildet. Die Drossel hat je-doch aufgrund des unvermeidlichen ohmschen Widerstands eine Zeitkonstante, die gewöhnlich durch ein angepasstes RC-Zeitglied nachgebildet wird. Eine Stromnachbildung durch reine Integration hat demgegenüber einen systemati-schen Fehler, der über die Zeit aufintegriert wird. Der Fachmann ist sich deshalb darüber im Klaren, dass er den Zeitraum der Integration kurz halten muss, wenn er größere Fehler vermeiden will. Am Anfang der Integration hat er dabei den Inte-grator auf den Anfangswert, zu setzen, wie es dem mit Integratoren beschäftigten Fachmann geläufig ist (Tietze, Schenk, "Halbleiterschaltungstechnik" Springer Verlag, 7. Aufl., S. 308, 309, insbes. Abb. 12.9, Schalter S2), und wie es auch bei - 11 -der Schaltung nach dem Siemens Datenblatt TDA 4605 für jeweils die Sperrphaserealisiert ist. Die Verwendung eines integrierenden Operationsverstärkers statt ei-nes einzelnen Kondensators ist fachmännisch, denn integrierende Operationsver-stärker sind dem Fachmann geläufig und ihr Einsatz üblich (Tietze, Schenk, "Halb-leiterschaltungstechnik" Springer Verlag, 7. Aufl., S. 140, 308, 309; DE 197 32 961 A1).Die Anmelderin weist zwar zutreffend darauf hin, dass eine Kompensation der Re-gelabweichung bei der bekannten Schaltung nach DE 195 81 270 T1 nur für den überlagerten Spannungsregelkreis vorgesehen ist (Sp. 5, Z. 62 bis Sp. 6, Z. 30). In diesem Fall sind die Genauigkeitsanforderungen für den unterlagerten Stromregel-kreis gering. Dass der Fachmann deshalb keinen Anlass hätte, den Fehler in der Stromerfassung zu vermindern, kann der Senat aber nicht sehen, denn die Anfor-derungen können sich jederzeit z. B. durch Änderung oder Wegfall des überlager-ten Spannungsregelkreises oder Anpassung an neue Anwendungen ändern.Damit ist der Anspruch 1 nach Hauptantrag sowie die auf ihn rückbezogenen An-sprüche 2 und 3 nicht gewährbar.6. Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hilfsantrag ist ursprünglich offenbart.Der Anspruch 1 beschreibt die Schaltung, wie sie in Figur 5 dargestellt, im ur-sprünglichen Anspruch 2 teilweise beansprucht und auf Seite 14 Zeile 5 bis Sei-te 17, Zeile 18 beschrieben ist, mit allen Schaltelementen bis auf das Resetschalt-element TRES. Die Schaltelemente sind zwar beschrieben, ihre Verschaltung je-doch nur funktionell und nicht vollständig gegenständlich. Der Senat sieht aber auch die beanspruchte gegenständliche Verschaltung durch die Figur 5 eindeutig offenbart, denn zusammen mit der Beschreibung wird die Zugehörigkeit der kon-kreten Verschaltung zur Erfindung hinreichend deutlich (BGH BlPMZ 2010, 269-273 Formteil).- 12 -7. Der Gegenstand des Anspruchs 1 nach Hilfsantrag beruht auf einer erfinderi-schen Tätigkeit (§ 4 PatG).Ausgehend von der Anordnung nach DE 195 81 270 T1 sieht es der Senat als fachmännisch, den dort verwendeten Operationsverstärker mit Stromspiegeln auf-zubauen, denn die Verwendung von - auch mehrfachen - Stromspiegeln in Opera-tionsverstärkern ist üblich (Tietze, Schenk, "Halbleiterschaltungstechnik" Springer Verlag, 7. Aufl., S. 140, DE 197 32 961 A1, insb. Fig. 3 mit Beschreibung). Die nach Hilfsantrag beanspruchte konkrete Schaltung nach Figur 5 der Anmeldung mit einem Stromspiegelzweig, an dessen Eingangswiderstand R10 die Drossel-spannung abfällt, einem zweiten Stromspiegelzweig, dessen Widerstand R11 na-hezu Null ist und einem dritten Stromspiegelzweig, an dessen Widerstand RINT die Spannung am Eingangswiderstand R10 gespiegelt wird, und dessen Strom im Integrationskondensator CINT aufintegriert wird (S. 16, Z. 10 bis 26, ursprüngliche Unterlagen S. 16, Z. 17 bis 31), ist jedoch durch keine der Entgegenhaltungen be-kannt oder angeregt.8. Der Anspruch 1 nach Hilfsantrag ist somit patentfähig.Bertl Dr. Scholz J. Müller Dr. SchönPü
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