电源系统以及电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备多个电源装置、且它们的输入部以及输出部分别并联连接的电源系统。
【背景技术】
[0002]以高输出化、冗余运转为目的，利用将多个电源装置并联连接而构成的电源系统。在使用多个电源装置的情况下，为了抑制多个开关动作所引起的干涉现象(开关跳动)，需要使各电源装置的开关动作同步。例如在专利文献I中示出了为了使开关电源电路的开关动作的定时以及频率同步，而从从机侧或主机侧接收同步信号的构成时。另外，在专利文献2中示出了如下构成:通过从成为主机的控制装置错开相位将同步信号送往从机，使开关频率同步且彼此具有相位角来驱动电源装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1: JP特开平9-163728号公报
[0006]专利文献2: JP特开2011-259530号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]在专利文献1、专利文献2所示的电源系统中，需要分别准备主机用的电源装置和从机用的电源装置。另外，由于用于使开关动作的定时以及频率同步的同步信号是高频，因此通过将同步信号的传输线引绕，该传输线成为噪声的发生源，还成为噪声的受纳部，因此需要针对它的对策。
[0009]本发明的目的在于，不用区别设置主机用的电源装置好从机用的电源装置、另外消除了同步信号的传输线所引起的噪声的问题的电源系统以及电源装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的电源系统具备多个电源装置，它们的输入部以及输出部分别并联连接，所述多个电源装置具备:转换器部，其进行电力变换；同步脉冲生成部，其生成开关周期同步用的同步脉冲;和开关控制电路，其与所述同步脉冲同步来进行开关元件的开关控制，所述电源系统具备:同步脉冲总线，其将所述同步脉冲生成部以及所述开关控制电路的同步信号输入部连接，所述同步脉冲生成部与所述同步脉冲总线以集电极开路形式或漏极开路形式被接或连接(wired-OR connect)，所述同步脉冲生成部与所述同步脉冲总线的上升或下降同步来生成所述同步脉冲，所述同步脉冲的周期是所述开关周期的整数倍。
[0012]根据上述构成，能不需要区别主机、从机地使电源装置同步而并行运转。另外，由于同步脉冲能设为开关频率以下，因此能减低同步脉冲总线所引起的信号的失真、和噪声的发生、受纳的课题。
[0013]优选地，在所述开关控制电路通过从其他电源装置的脉冲生成部输出的同步脉冲而同步的情况下，所述同步脉冲生成部将所述同步脉冲的生成周期设定得长于从其他电源装置的同步脉冲生成部输出的同步脉冲的周期。由此，能在使电源装置相同地构成的同时，在动作上区别主机和从机。
[0014]也可以是，所述多个电源装置当中至少I个电源装置的所述开关控制电路在所述同步脉冲的上升沿或下降沿与所述开关元件的开关之间设定一定的延迟时间。由此能实现多相动作。
[0015]本发明的电源装置中，多个电源装置的输入部以及输出部分别并联连接来构成电源系统，电源装置的特征在于，具备:转换器部，其进行电力变换，同步脉冲生成部，其生成开关周期同步用的同步脉冲;和开关控制电路，其与所述同步脉冲同步来进行开关元件的开关控制，所述电源系统具备:同步脉冲总线，其将所述同步脉冲生成部以及所述开关控制电路的同步信号输入部连接，所述同步脉冲生成部与所述同步脉冲总线以集电极开路形式或漏极开路形式被接或连接，所述同步脉冲生成部与所述同步脉冲总线的上升或下降同步来生成所述同步脉冲，所述同步脉冲的周期是所述开关周期的整数倍。
[0016]发明的效果
[0017]根据本发明，能不需要区别主机、从机地使电源装置同步而并行运转。另外，由于同步脉冲能设为开关频率以下，因此能减低同步脉冲总线所引起的信号的失真、和噪声的发生、受纳的课题。
【附图说明】
[0018]图1是第I实施方式所涉及的电源系统的电路图。
[0019]图2是将各控制器内的电路或功能方块化来表征的图。
[0020]图3是同步脉冲生成部以及同步PffM生成部所发生的信号的波形图。
[0021]图4是同步脉冲生成部的状态以及同步脉冲总线的电平的波形图。
[0022]图5是第2实施方式所涉及的电源系统中的同步脉冲生成部以及同步PffM生成部所发生的信号的波形图。
[0023]图6是第3实施方式所涉及的电源系统的电路图。
[0024]图7是表示第3实施方式所涉及的电源系统的动作的波形图。
[0025]图8是对交错动作进行表示的波形图。
【具体实施方式】
[0026]这里，参考附图举出几个具体的示例来示出用于实施本发明的多个形态。在各图中，对同一部位标注同一标号。各实施方式是例示，能进行不同实施方式示出的构成的部分置换或组合，这点不言自明。
[0027]《第I实施方式》
[0028]图1是第I实施方式所涉及的电源系统的电路图。该电源系统201具备多个电源装置组件(以下仅称作「组件」)100A、100B...，它们的输入部以及输出部分别并联连接而构成。在图1中，省略第3个以后的组件的图示。组件100Α、100Β.._分别为基本同一构成。
[0029]以组件100Α为例，组件100Α具备转换器部I控制部2、控制器10Α、输出电压检测电路3。转换器部I具备开关元件Q1、二极管D1、电感器LI以及电容器Cl，构成非绝缘的降压转换器电路。PWM控制部2具备误差放大器OPAMPl、PWM比较器CMPl、三角波生成电路21。由PffM控制部2以及控制器1A构成本发明所涉及的「开关控制电路」。
[0030]输出电压检测电路3是电阻R1、R0所形成的分压电路。误差放大器OPAMPl将基准电压Vref和输出电压检测电路3的输出电压进行比较，将误差电压提供给PffM比较器CMPI的同相端子。在误差放大器OPAMPl的反向输入端与输出端之间连接电容器C2以及电阻R2。该电路作为用于控制系统的振荡防止的相位补偿电路发挥作用。
[0031]控制器1A由微控制单元M⑶构成。控制器1A对三角波生成电路21提供方波信号。三角波生成电路21与该方波信号同步发生三角波信号，将其提供给Pmi比较器CMPl的反向端子。PWM比较器CMPl通过将给同相端子的输入电压和三角波信号进行比较，来将PWM调制信号提供给开关元件Ql。
[0032]开关元件Ql被上述经过PWM调制的信号控制。在开关元件Ql的接通期间在电感器LI流过励磁电流，在断开期间通过二极管Dl流过回流电流。
[0033]控制器1A向同步脉冲总线4输出同步脉冲信号。上述方波信号与同步脉冲信号的上升沿或下降沿同步。即，控制器1A输出同步脉冲信号，并发生与该同步脉冲信号的上升沿或下降沿同步的方波信号。
[0034]组件10B内的控制器1B被输入同步脉冲总线4的电压电平，发生与其上升沿或下降沿同步的方波信号，将其提供给三角波生成电路21。
[0035]图2是将各控制器内的电路或功能方块化来表征的图。控制器10Α、10Β.._具备同步PWM生成部11以及同步脉冲生成部12。各组件的同步脉冲生成部与同步脉冲总线4连接。该总线被电阻Rp上拉。同步脉冲生成部12的输出是集电极开路形式。因此，同步脉冲生成部12与同步脉冲总线4在负逻辑下进行接或(正逻辑下为接或非(wired-NOR))连接。
[0036]同步PffM生成部11输入同步脉冲总线4的信号作为同步信号，发生与该同步信号同步的方波信号。同步脉冲生成部12输入同步脉冲总线4的信号，作为同步信号。另外，同步脉冲生成部12通过使输出部的晶体管接通来使同步脉冲总线4成为L电平。关于同步脉冲生成部12的动作在后面详述。
[0037]图3是上述同步脉冲生成部12以及同步PffM生成部11所发生的信号的波形图。同步脉冲的周期长于PWM用方波信号的周期。在刚起动后等、尚未在组件间进行同步的情况下，任意的组件的控制器输出同步脉冲信号。由此，同步脉冲总线4从H电平下降到L电平，在其边沿，同步脉冲以及同步PWM(方波信号)同步。如图3所示的示例那样，在各组件的控制器内的同步脉冲生成部12分别生成一定周期Tpulse的同步脉冲的构成的情况下，一旦同步之后，各组件的控制器内的同步脉冲生成部12同时生成同步脉冲。在同步脉冲生成部12所生成的同步脉冲的周期因各个组件不同的情况下，其他同步脉冲生成部12与周期最小的同步脉冲生成部12所生成的同步脉冲同步。
[0038]图4是同步脉冲生成部12的状态以及同步脉冲总线4的电压电平的波形图。各信号的意义如下那样。
[0039]Tx_CTR:同步脉冲生成部X的计时器的计数器
[0040]Tx_EN:同步脉冲生成部X的动作许可位，在MCU的起动后的初始化处理完成后成为H电平。
[0041 ] Tx_0UT:同步脉冲生成部X的输出(同步脉冲X)
[0042]同步脉冲生成部的动作如以下那样。
[°°43].Tx_CTR若计数(count up)到Tpulse，值就被清零。