CN108155778B - 一种电源模块时钟同步电路 - Google Patents
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Abstract
一种电源模块时钟同步电路，包括两个电源模块：在每一个电源模块内PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路，将该电源模块的PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路组成电源模块组；将至少两个电源模块组并联在电路中。该种并联电源时钟同步方法和现有技术相比，在脉冲输入电路中采用逻辑电平MOS管进行时钟同步，有效增强了电路抗干扰能力。此时钟同步电路采用二极管和MOS管等分立元件实现，电路简单、可靠性高、成本低、实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及电源模块技术领域，特别是一种电源模块时钟同步电路。
背景技术
开关电源现在已被广泛应用于各个领域，为了实现更大功率输出，需要将多个电源模块在一起使用，这样的多个电源模块系统各模块工作在各自的时钟频率，各模块工作不同步，电磁干扰非常严重，为了降低系统干扰，必须让各模块同步工作，需要在各模块中加入时钟同步电路。
传统的时钟同步电路采用数字电路来实现，电路复杂不容易实现，急需要对传统电路进行改进。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种电源模块时钟同步电路，该电路可自动监测电源模块外部时钟，在模块外部时钟和内部时钟间进行时钟模式切换。当外部时钟信号接入时，使所述电源切换至与外部时钟同步工作模式，当外部时钟信号中断时，使所述电源切换至内部时钟工作模式。
本发明的技术解决方案是：一种电源模块时钟同步电路，包括两个以上电源模块组，每个电源模块组包括：PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路；
脉冲输入电路，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5，二极管D1，三极管Q1，MOS管S1；
脉冲输出电路，包括：电阻R8、电阻R9，电容C6，三极管Q2。
脉冲输入+端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端的第一路连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端的第二路连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端的第三路连接三极管Q1的基极。三极管Q1的集电极连接5.1V电源+，Q1的发射极的第一路连接二极管D1，Q1的发射极的第二路连接电阻R4的一端，R4的另一端连接电容C2的一端，Q1的发射极的第三路连接电阻R3的一端，R3的另一端接地。二极管D1另一端的第一路连接MOS管S1的栅极，二极管D1另一端的第二路连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，二极管D1另一端的第三路连接电容C3，电容C3的另一端接地。电容C2另一端的第一路连接MOS管S1的源极，电容C2另一端的第二路连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电容C2另一端的第三路连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接PWM控制器CT引脚，MOS管S1的漏极连接电容C4，电容C4另一端连接PWM控制器CT引脚。PWM控制器RT引脚连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地。
PWM控制器的CLK端的第一路连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第二路连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第三路连接三极管Q2的基极。三极管Q2的集电极连接5.1V电源+，Q2的发射极的第一路连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，Q2的发射极的第二路连接同步脉冲输出。
所述的电阻R1的阻值范围为1K～5K欧姆、电容C1的取值范围为10pF～30pF，电阻R1和R2的匹配关系为：R1/R2的比值为0.05～0.3。
所述的MOS管S1是指N沟道MOS管，该MOS管可用5V逻辑电平驱动导通。
所述的电源模块为AC-DC变换器或DC-DC变换器。
所述的电容C4和C5的匹配关系为：C4/C5的比值为0.1～0.15。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明本发明的一种电源模块时钟同步电路，电路可自动监测电源模块外部时钟，在模块外部时钟和内部时钟间进行时钟模式切换。当外部时钟信号接入时，使所述电源切换至与外部时钟同步工作模式，当外部时钟信号断开时，使所述电源切换至内部时钟工作模式；
(2)本发明的一种电源模块时钟同步电路，电阻R1与电阻R2和电容C1对输入同步信号进行滤波，可避免三极管Q1误导通。电阻R5与电容C3对MOS管S1栅极进行滤波，可避免MOS管S1误导通；
(3)本发明的一种电源模块时钟同步电路，辅助电源电压取5.1V，可使用PWM控制器5.1V参考电源；
(4)本发明的一种电源模块时钟同步电路，选择N型逻辑电平驱动MOS管进行时钟同步，电路驱动简单可靠性高。
附图说明
图1为电源模块时钟同步电路原理图。
具体实施方式
本发明的基本思路为：一种电源模块时钟同步电路，包括：在每一个电源模块内PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路，将该电源模块的PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路组成电源模块组；将至少两个电源模块组并联在电路中。该种并联电源时钟同步方法和现有技术相比，在脉冲输入电路中采用逻辑电平MOS管进行时钟同步，有效增强了电路抗干扰能力。此时钟同步电路采用二极管和MOS管等分立元件实现，电路简单、可靠性高、成本低、实用性强。
本发明在每一个电源模块PWM控制器连接脉冲输入电路和脉冲输出电路，将该电源模块PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路电路组成电源模块组；将至少两个电源模块组并联在电路中。
所述脉冲输入电路，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5，二极管D1，三极管Q1，MOS管S1；
脉冲输入+端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端的第一路连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端的第二路连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端的第三路连接三极管Q1的基极。三极管Q1的集电极连接5.1V电源+，Q1的发射极的第一路连接二极管D1，Q1的发射极的第二路连接电阻R4的一端，R4的另一端连接电容C2的一端，Q1的发射极的第三路连接电阻R3的一端，R3的另一端接地。二极管D1另一端的第一路连接MOS管S1的栅极，二极管D1另一端的第二路连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，二极管D1另一端的第三路连接电容C3，电容C3的另一端接地。电容C2另一端的第一路连接MOS管S1的源极，电容C2另一端的第二路连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电容C2另一端的第三路连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接PWM控制器CT引脚，MOS管S1的漏极连接电容C4，电容C4另一端连接PWM控制器CT引脚。PWM控制器RT引脚连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地。
所述脉冲输出电路，包括：电阻R8、电阻R9，电容C6，三极管Q2。PWM控制器的CLK端的第一路连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第二路连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第三路连接三极管Q2的基极。三极管Q2的集电极连接5.1V电源+，Q2的发射极的第一路连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，Q2的发射极的第二路连接同步脉冲输出。
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
提供一种电源模块时钟同步电路，该电路可自动监测电源模块外部时钟，在模块外部时钟和内部时钟间进行时钟模式切换。当外部时钟信号接入时，使所述电源切换至与外部时钟同步工作模式，当外部时钟信号中断时，使所述电源切换至内部时钟工作模式。该电路的具体实现过程为：
本发明在每一个电源模块PWM控制器连接脉冲输入电路和脉冲输出电路，将该电源模块PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路电路组成电源模块组；将至少两个电源模块组并联在电路中。
所述脉冲输入电路，脉冲输入+端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端的第一路连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端的第二路连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端的第三路连接三极管Q1的基极。三极管Q1的集电极连接5.1V电源+，Q1的发射极的第一路连接二极管D1，Q1的发射极的第二路连接电阻R4的一端，R4的另一端连接电容C2的一端，Q1的发射极的第三路连接电阻R3的一端，R3的另一端接地。二极管D1另一端的第一路连接MOS管S1的栅极，二极管D1另一端的第二路连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，二极管D1另一端的第三路连接电容C3，电容C3的另一端接地。电容C2另一端的第一路连接MOS管S1的源极，电容C2另一端的第二路连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电容C2另一端的第三路连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接PWM控制器CT引脚，MOS管S1的漏极连接电容C4，电容C4另一端连接PWM控制器CT引脚。PWM控制器RT引脚连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地。对本发明的时钟同步电路原理图进行展开说明：
如图1所示，A模块和B模块是两个分别独立的电源模块；将A、B模块PWM控制器分别连接脉冲输入电路和脉冲输出电路，假设将A模块作为主模块输出时钟脉冲，B模块作为从模块接受时钟脉冲，需要把A模块时钟输出和B模块时钟输入连接起来，这样A模块工作在自己内部时钟模式，作为主模块同时输出时钟脉冲；B模块检测到外部时钟信号，工作在外部时钟模式，且与A模块保持同步。具体工作过程为A模块PWM控制器CLK引脚输出时钟信号到三极管Q2基极，电阻R8、电容C6对时钟信号进行滤波，时钟信号经Q2放大后输出到B模块的脉冲输入电路，B模块脉冲输入电路接受到脉冲同步信号后首先经过电阻R11、电容C11和电阻R12进行滤波，然后连接到三极管Q3基极，同步脉冲信号经过三极管Q3放大后第一路通过二极管D2连接到MOS S2栅极，电阻R15和电容C13对MOS管S2栅极信号进行滤波。Q3放大后第二路通过电阻R14、电容C12连接到B模块PWM控制器CT引脚电容C5的一端，改变B模块PWM控制器的时钟沿，使B模块PWM控制器与A模块保持同步工作。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.一种电源模块时钟同步电路，其特征在于包括两个以上电源模块组，每个电源模块组包括：PWM控制器、脉冲输入电路和脉冲输出电路；
脉冲输入电路，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5，二极管D1，三极管Q1，MOS管S1；
脉冲输出电路，包括：电阻R8、电阻R9，电容C6，三极管Q2；
脉冲输入+端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端的第一路连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端的第二路连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端的第三路连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接5.1V电源+，Q1的发射极的第一路连接二极管D1的阳极，Q1的发射极的第二路连接电阻R4的一端，R4的另一端连接电容C2的一端，Q1的发射极的第三路连接电阻R3的一端，R3的另一端接地，二极管D1阴极的第一路连接MOS管S1的栅极，二极管D1阴极的第二路连接电阻R5，电阻R5的另一端接地，二极管D1阴极的第三路连接电容C3，电容C3的另一端接地，电容C2另一端的第一路连接MOS管S1的源极，电容C2另一端的第二路连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地，电容C2另一端的第三路连接电容C5的一端，电容C5的另一端连接PWM控制器CT引脚，MOS管S1的漏极连接电容C4，电容C4另一端连接PWM控制器CT引脚，PWM控制器RT引脚连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地；
PWM控制器的CLK端的第一路连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第二路连接电容C6的一端，电容C6的另一端接地，PWM控制器的CLK端的第三路连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接5.1V电源+，Q2的发射极的第一路连接电阻R9，电阻R9的另一端接地，Q2的发射极的第二路连接同步脉冲输出。
2.根据权利要求1所述的一种电源模块时钟同步电路，其特征在于：电阻R1的阻值范围为1K～5K欧姆、电容C1的取值范围为10pF～30pF，电阻R1和R2的匹配关系为：R1/R2的比值为0.05～0.3。
3.根据权利要求1或2所述的一种电源模块时钟同步电路，其特征在于：MOS管S1是指N沟道MOS管，该MOS管可用5V逻辑电平驱动导通。
4.根据权利要求1或2所述的一种电源模块时钟同步电路，其特征在于：电源模块组为AC-DC变换器或DC-DC变换器。
5.根据权利要求1或2所述的一种电源模块时钟同步电路，其特征在于：电容C4和C5的匹配关系为：C4/C5的比值为0.1～0.15。
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