CN113098254B - 一种并机同步启动方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种并机同步启动方法及系统，属于微处理器技术领域，本发明的一种并机同步启动方法，首先对各路芯片的电源端上电，得到各路芯片的母线电压，然后根据预设电压阈值范围和预设时间段判断母线电压是否正常。当母线电压正常时，则确定计时时间。最后根据计时时间确定各路芯片的启动时刻。本发明通过预设电压阈值范围和预设时间段得到正常的母线电压，可以有效解决因母线电压出现波动导致芯片工作电压不稳定的问题，且本发明根据计时时间来确定各路芯片的启动时刻，可以消除因不同芯片建立时间的偏差，导致各路芯片并机启动不同步或只亮一路的问题。

Description

一种并机同步启动方法与系统
技术领域
本发明属于微处理器技术领域，更具体地说，是涉及一种并机同步启动方法与系统。
背景技术
市电经过整流桥后，输出直流信号VM(母线电压)给开关型电源提供能量。应用中存在共桥堆并机使用的情况，需要做到同步启动。共整流桥并机应用，需要每一路都能正常启动，且启动时差小于30ms。
由于各路芯片的VDD(芯片的工作电压)建立的阈值有偏差，和外围的VDD电容容值有偏差、VDD建立的阈值误差和芯片功耗误差，导致不同芯片的建立时间有偏差。如果快的一路芯片工作，会把母线电压拉低，导致慢的一路芯片处在母线电压欠压保护之中，启动慢的一路不能正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种并机同步启动方法与系统，旨在解决现有技术中存在的由于不同芯片的VDD建立的时间有偏差，导致并机启动不同步或只亮一路的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种并机同步启动方法，包括以下步骤：
步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常；
步骤2：当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常；
步骤3：若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，其中，所述计时时间包括计时时刻和计时间隔；
步骤4：根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻。
优选的，所述步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常，包括：
对所述各路芯片的电源端上电，若所述各路芯片的工作电压达到设定的电压值，则确定所述各路芯片的工作电压正常。
优选的，所述步骤2：当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常，包括：
步骤2.1：在所述预设时间段内判断当前的母线电压是否保持在所述预设电压阈值范围内；
步骤2.2：在所述预设时间段内若当前的母线电压超出所述预设电压阈值范围，则当前的母线电压不正常，等待预设间隔，返回所述步骤2.1；
步骤2.3：在所述预设时间段内若当前的母线电压保持在所述预设电压阈值范围内，则当前的母线电压正常。
优选的，所述预设电压阈值范围为90-280V，所述预设时间段大于20ms。
优选的，所述步骤3：若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，包括：
步骤3.1：根据所述各路芯片的工作电压达到设定的电压值的时间得到各路芯片工作电压的建立时间；
步骤3.2：根据所述建立时间得到所述各路芯片的相应计时时刻；
步骤3.3：根据所述建立时间确定计时间隔。
优选的，所述步骤3.3：根据所述建立时间确定计时间隔，包括：
步骤3.3.1：根据所述建立时间得到各路芯片工作电压的建立时间的差值的绝对值集合；
步骤3.3.2：根据所述绝对值集合中的最大值确定计时间隔。
优选的，所述计时间隔的取值范围为100-400ms。
优选的，所述步骤4：根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻，包括：
步骤4.1：各路芯片达到相应的所述计时时刻时，各路芯片依次开始倒计时所述计时间隔；
步骤4.2：当有率先完成倒计时的第一芯片时，所述第一芯片开始启动，当前的母线电压被拉低；
步骤4.3：当所述第一芯片开始启动后，若所述母线电压在所述预设时间段内保持在所述预设电压阈值范围内，且所述母线电压被拉低时，则除所述第一芯片外的各路芯片立刻启动。
优选的，在所述步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常的步骤之前，还包括：
采用整流桥对市电进行整流并得到整流后的市电；
利用所述整流后的市电对所述各路芯片的电源端上电。
本发明还提供了一种并机同步启动系统，包括：
上电模块，用于对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常；
母线电压判断模块，用于当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常；
计时时间确定模块，用于若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，其中，所述计时时间包括计时时刻和计时间隔；
启动时刻确定模块，用于根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻。
本发明提供的一种并机同步启动方法及系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的一种并机同步启动方法，首先对各路芯片的电源端上电，得到各路芯片的母线电压，然后根据预设电压阈值范围和预设时间段判断母线电压是否正常。当母线电压正常时，则确定计时时间。最后根据计时时间确定各路芯片的启动时刻。本发明通过预设电压阈值范围和预设时间段得到正常的母线电压，可以有效解决因母线电压出现波动导致芯片工作电压不稳定的问题，且本发明根据计时时间来确定各路芯片的启动时刻，可以消除因不同芯片建立时间的偏差，导致各路芯片并机启动不同步或只亮一路的问题，从而提高启动的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种并机同步启动方法流程图；
图2为本发明实施例提供的并机同步启动电路图；
图3为本发明实施例提供的一种并机同步启动原理图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的在于提供一种并机同步启动方法与系统，旨在解决现有技术中存在的由于不同芯片的VDD建立的时间有偏差，导致并机启动不同步或只亮一路的问题。
请一并参阅图1-2，本发明提供的一种并机同步启动方法，包括以下步骤：
首先将市电的零线(N)和火线(L)与整流桥的输入端连接，整流桥的输出端分别与各个芯片的电源端连接，用于给各个芯片的VDD上电。
S1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常。
在一个实施例中，在S1之前还包括：采用整流桥对市电进行整流并得到整流后的市电。利用整流后的市电对各路芯片的电源端上电。
在一个实施例中，S1具体包括：对各路芯片的电源端上电，若各路芯片的工作电压达到设定的电压值，则确定各路芯片的工作电压正常。
在本发明中，使用整流后的市电对各路芯片的电源端上电后，需要使各路芯片的工作电压达到设定的电压值。在实际应用中，通常先测量各路芯片的工作电压，然后将各路芯片的工作电压与设定的电压值进行比较判断各路芯片的VDD是否达到设定的电压值。若各路芯片的VDD达到设定的电压值，则认为VDD_OK(即VDD满足需求)，即此时确定各路芯片的工作电压正常。
S2：当各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常。
在实际应用过程中，本发明是通过利用插座或者接触式开关等媒介将市电的零线(N)和火线(L)接入整流桥的，因此插座或者接触式开关等媒介可能存在接触不良的情况或者有外接的大功率电器突然运行等情况，这样会导致市电电压的波动，不利于后续芯片的工作。因此本发明需要消除市电电压的波动，下面对此解决过程进行详细说明。
S2具体包括：
S2.1：在预设时间段内判断当前的母线电压是否保持在预设电压阈值范围内。
S2.2：在预设时间段内若当前的母线电压超出预设电压阈值范围，则当前的母线电压不正常，等待预设间隔，返回S2.1。
S2.3：在预设时间段内若当前的母线电压保持在预设电压阈值范围内，则当前的母线电压正常。
在本发明中，预设电压阈值范围可根据实际需要进行选择，例如预设电压阈值范围可以设置为90-280V。在一个实施例中，预设时间段t1大于20ms，即预设时间段t1要大于市电工频周期。
S3：若当前的母线电压正常，则确定计时时间。计时时间包括计时时刻和计时间隔。
在一个实施例中，S3具体包括：
S3.1：根据各路芯片的工作电压达到设定的电压值的时间得到各路芯片工作电压的建立时间。
在实际应用中，各路芯片工作电压的建立时间受VDD稳压电容容值误差、VDD建立的阈值误差和芯片功耗误差等因素的影响。因此即使是同一种芯片，其各个芯片之间的建立时间也是不同的。在本发明中，通过对各个芯片的VDD上电达到设定的电压值，记录各个芯片从启动到启动完成的时间，即为各个芯片工作电压的建立时间。
S3.2：根据建立时间得到各路芯片的相应计时时刻。
S3.3：根据建立时间确定计时间隔。
在一个实施例中，S3.3具体包括：
S3.3.1：根据建立时间得到各路芯片工作电压的建立时间的差值的绝对值集合。
S3.3.2：根据绝对值集合中的最大值确定计时间隔。
需要说明的是，计时间隔t2要覆盖不同芯片电源端建立时间的差异(包括VDD稳压电容容值误差、VDD建立的阈值误差和芯片功耗误差等)。例如，有2个并联的芯片1和芯片2，其中芯片1电源端的建立时间为1s，芯片2电源端的建立时间为2s，则计时间隔要大于|2-1|s。在本发明中，计时间隔t2取值范围为100-400ms，优选为250ms。
由于各个芯片的建立时间有差异，因此本发明在得到正常的母线电压后，并不立刻启动芯片工作，而是先计时一段时间，以此来消除因不同芯片建立时间的偏差，从而提高芯片启动的稳定性。
S4：根据计时时间确定各路芯片的启动时刻。
在一个实施例中，S4具体包括：
S4.1：各路芯片达到相应的计时时刻时，各路芯片依次开始倒计时计时间隔。
S4.2：当有率先完成倒计时的第一芯片时，第一芯片开始启动，当前的母线电压被拉低。
S4.3：当第一芯片开始启动后，若母线电压在预设时间段内保持在预设电压阈值范围内，且母线电压被拉低时，则除第一芯片外的各路芯片立刻启动。
请参阅图3，在实际应用中，由于各个芯片的建立时间不同，导致各个芯片之间从开机到各个芯片可以正常工作的时间也不同。因此本发明根据各个芯片的建立时间来确定每个芯片的计时时刻，可以让建立时间长的芯片的计时时刻提前，让建立时间短的芯片的计时时刻延后。进一步的，当计时时刻早的芯片的计时间隔倒计时完成后，计时时刻早的芯片就会率先开机，同时将母线电压拉低。计时时刻迟的芯片，此时如果母线电压还保持正常，同时检测到母线电压被拉低，则计时时刻迟的芯片立刻工作，不用计满计时间隔t2。如此以来，就可以消除由于不同芯片建立时间有偏差，导致并机启动不同步或只亮一路的问题。
例如，有两个并联的芯片3和芯片4，其中芯片3电源端的建立时间为20ms，芯片4电源端的建立时间为18ms。如果对这两个芯片进行同时开机的话，那么这两个芯片从开机到正常工作的时间也是不同步的。因此在本发明中，可以将芯片3的计时时刻设置为1ms，将芯片4计时时刻设置为3ms。当芯片3达到计时时刻1ms后，开始计时t2。计时完成后，芯片3即立刻启动。由于芯片4计时时刻要晚于芯片3，因此芯片4还在计时过程中。但是由于芯片3已经启动了，因此母线电压就会被拉低。当芯片4检测到母线电压被拉低后，芯片4就会立刻工作，不用计满时间t2。在本发明中，各个芯片均需要在到达计时时刻后才会进行计时并启动。
本发明通过将建立时间长的芯片率先启动，将建立时间短的芯片延后启动，可以使各个芯片之间的启动时间几乎同步。需要说明的是，在本发明中，各个芯片的计时间隔t2可以是相同的，也可以是与t2相近似的值，其取值为t2±20ms。
本发明还提供了一种并机同步启动系统，包括：
上电模块，用于对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常。
母线电压判断模块，用于当各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常。
计时时间确定模块，用于若当前的母线电压正常，则确定计时时间，其中，计时时间包括计时时刻和计时间隔。
启动时刻确定模块，用于根据计时时间确定各路芯片的启动时刻。
本发明公开了一种并机同步启动方法及系统，本发明公开的一种并机同步启动方法，首先对各路芯片的电源端上电，得到各路芯片的母线电压，然后根据预设电压阈值范围和预设时间段判断母线电压是否正常。当母线电压正常时，则确定计时时间。最后根据计时时间确定各路芯片的启动时刻。本发明通过预设电压阈值范围和预设时间段得到正常的母线电压，可以有效解决因母线电压出现波动导致芯片工作电压不稳定的问题。且本发明通过各个芯片的建立时间确定计时间隔，将建立时间长的芯片率先启动，将建立时间短的芯片延后启动，可以使各个芯片之间的启动时间几乎同步，消除了因不同芯片建立时间的偏差，导致各路芯片并机启动不同步或只亮一路的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种并机同步启动方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常；
步骤2：当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常；其中，所述母线电压为各路芯片的输入端电压；
步骤3：若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，其中，所述计时时间包括计时时刻和计时间隔；
步骤4：根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻。
2.如权利要求1所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常，包括：
对所述各路芯片的电源端上电，若所述各路芯片的工作电压达到设定的电压值，则确定所述各路芯片的工作电压正常。
3.如权利要求2所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述步骤2：当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常，包括：
步骤2.1：在所述预设时间段内判断当前的母线电压是否保持在所述预设电压阈值范围内；
步骤2.2：在所述预设时间段内若当前的母线电压超出所述预设电压阈值范围，则当前的母线电压不正常，等待预设间隔，返回所述步骤2.1；
步骤2.3：在所述预设时间段内若当前的母线电压保持在所述预设电压阈值范围内，则当前的母线电压正常。
4.如权利要求3所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述预设电压阈值范围为90-280V，所述预设时间段大于20ms。
5.如权利要求2所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述步骤3：若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，包括：
步骤3.1：根据所述各路芯片的工作电压达到设定的电压值的时间得到各路芯片工作电压的建立时间；
步骤3.2：根据所述建立时间得到所述各路芯片的相应计时时刻；
步骤3.3：根据所述建立时间确定计时间隔。
6.如权利要求5所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述步骤3.3：根据所述建立时间确定计时间隔，包括：
步骤3.3.1：根据所述建立时间得到各路芯片工作电压的建立时间的差值的绝对值集合；
步骤3.3.2：根据所述绝对值集合中的最大值确定计时间隔。
7.如权利要求6所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述计时间隔的取值范围为100-400ms。
8.如权利要求1所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，所述步骤4：根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻，包括：
步骤4.1：各路芯片达到相应的所述计时时刻时，各路芯片依次开始倒计时所述计时间隔；
步骤4.2：当有率先完成倒计时的第一芯片时，所述第一芯片开始启动，当前的母线电压被拉低；
步骤4.3：当所述第一芯片开始启动后，若所述母线电压在所述预设时间段内保持在所述预设电压阈值范围内，且所述母线电压被拉低时，则除所述第一芯片外的各路芯片立刻启动。
9.如权利要求1所述的一种并机同步启动方法，其特征在于，在所述步骤1：对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常的步骤之前，还包括：
采用整流桥对市电进行整流并得到整流后的市电；
利用所述整流后的市电对所述各路芯片的电源端上电。
10.一种并机同步启动系统，其特征在于，包括：
上电模块，用于对各路芯片的电源端上电，并确定各路芯片的工作电压是否正常；
母线电压判断模块，用于当所述各路芯片的工作电压正常时，根据预设电压阈值范围和预设时间段判断当前的母线电压是否正常；其中，所述母线电压为各路芯片的输入端电压；
计时时间确定模块，用于若所述当前的母线电压正常，则确定计时时间，其中，所述计时时间包括计时时刻和计时间隔；
启动时刻确定模块，用于根据所述计时时间确定所述各路芯片的启动时刻。
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GR01 Patent grant
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