一种并联开关电源系统及其主从机设置电路的制作方法

1.本实用新型属于开关电源技术领域，更具体地，涉及一种并联开关电源系统及其主从机设置电路。


背景技术：

2.随着5g和新能源等行业的蓬勃发展，对大功率电源的需求越来越普遍。并联多个开关电源，使其输出更大的功率是常用的解决方案。并联多个开关电源的方法包括下垂法、主从均流法和民主均流法等。其中主从均流法是最为常用方法。主从均流法中，需要提前设定开关电源系统的主机和从机，主机只能有一个，从机可以是若干个。现有技术中，常用的方法包括使用网线，can，rs485等数字通信方法，通过上位机直接设定主机和从机。但这种方式存在以下问题：can485和rs485不仅需要底层硬件连线和专用的芯片来实现信号的传输，而且需要相应的软件来实现通讯和主从机设置，比较繁琐和昂贵，而且通过软件设置时，每个模块的外观和连线都一样，无法通过目测快速得出哪个模块是主机。


技术实现要素：

3.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种并联开关电源系统及其主从机设置电路，可以通过硬件方式设置并联开关电源系统的主机和从机，电路简单，设置方便。
4.为实现上述目的，按照本实用新型的第一方面，提供了一种并联开关电源系统的主从机设置电路，包括：至少两个设置模块，每个设置模块均包括接口单元、隔离单元和控制单元，所述接口单元包括一对接口，其中一个接口的第一引脚与下拉电路电连接，另一个接口的第二引脚与上拉电路电连接，第一引脚或第二引脚与所述隔离单元的一侧电连接，所述隔离单元的另一侧与所述控制单元电连接。
5.优选的，将所述至少两个设置模块分别标记为设置模块1至n，n为设置模块的总数量，设置模块1的第二引脚和设置模块2的第一引脚电连接，设置模块2的第二引脚和设置模块3的第一引脚电连接，以此类推，设置模块n-1的第二引脚和设置模块n的第一引脚电连接。
6.优选的，将所述至少两个设置模块分别记为设置模块1至n，n为设置模块的总数量，设置模块1的第一引脚和设置模块2的第二引脚电连接，设置模块2的第一引脚和设置模块3的第二引脚电连接，以此类推，设置模块n-1的第一引脚和设置模块n的第二引脚电连接。
7.优选的，所述接口单元及所述隔离单元的一侧电路由第一电源供电，所述隔离单元的另一侧电路及所述控制单元由第二电源供电。
8.优选的，所述隔离单元为光耦隔离单元或磁隔离单元。
9.优选的，所述控制单元为单片机或fpga或arm。
10.优选的，所述一对接口均为公接口、或均为母接口、或为一对公母接口。
11.优选的，所述光耦隔离单元包括光耦(m1)、mosfet(q1)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)和第五电阻(r5)，mosfet(q1)的栅极与所述接口单元电连接，mosfet的源极接地，mosfet的漏极通过第三电阻(r3)连接上拉电压，mosfet的漏极还与第四电阻(r4)的一端电连接，第四电阻(r4)的另一端与光耦(m1)的原边电连接，第五电阻(r5)与光耦(m1)的副边电连接。
12.按照本实用新型的第二方面，提供了一种并联开关电源系统，包括任一项上述的一种并联开关电源系统的主从机设置电路。
13.优选的，还包括多个输出并联的开关电源。
14.总体而言，本实用新型与现有技术相比，具有有益效果：
15.(1)可以通过硬件方式设置并联开关电源系统的主机和从机，电路简单，设置方便，而且可以通过连线的不同，迅速观察得出哪个模块是主机；并且接口单元和控制单元的隔离，减小了噪声，并且避免了接口处静电放电带来的危害。
16.(2)可以通过改变多个设置模块间的电连接方式，来灵活调整主机和从机的设置。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的并联开关电源系统的主从机设置电路的设置模块的示意图；
18.图2是本实用新型另一实施例的并联开关电源系统的主从机设置电路的示意图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.本发明实施例一种并联开关电源系统的主从机设置电路，包括：至少两个设置模块，每个设置模块的结构如图1所示，均包括接口单元、隔离单元和控制单元，每个设置模块中，其接口单元均包括一对接口，其中一个接口的一个引脚与下拉电路电连接，另一个接口的一个引脚(标记为第一引脚)与上拉电路电连接，该两个引脚中的一个引脚(标记为第二引脚)与其隔离单元的一侧电连接，其隔离单元的另一侧与其控制单元电连接。
21.控制单元与隔离电源的另一侧电连接的输入引脚的电平表示主机或从机，此引脚为数字信号，有“1“(高)和”0“(低)两种状态，此两种不同的状态分别对应主机或从机。
22.优选的，每个设置模块中，其控制单元为单片机或fpga或arm。
23.接口单元的信号输入到控制单元前，要经过隔离单元。经过此隔离单元后，根据隔离单元具体电路设置的不同，此信号极性可以是相同的，比如进入此单元前信号为高，出此单元后信号也为高。或者此信号极性相反，比如进入此单元前信号为高，出此单元后信号为低。
24.优选的，每个设置模块中，其隔离单元为光耦隔离单元或磁隔离单元。
25.优选的，每个设置模块中，其接口单元及其隔离单元的一侧电路由第一电源供电，其隔离单元的另一侧电路及其控制单元由第二电源供电。
26.每个设置模块中，其接口单元均包括一对接口，可以是常用的db9，db15或其他。这一对接口可以均为公接口、或均为母接口、或为一对公母接口。取这对接口中的一个，此接口中的一个引脚进行下拉。而对应接口的对应引脚进行上拉。
27.使用该设置电路进行主从机设置时，通过改变多个设置模块间接口的插接方式，来设置多个设置模块间的电连接方式，来改变设置模块接口单元引脚的电平，进而改变输入给控制单元的电平，来进行主机和从机的具体设置。
28.具体地，将该至少两个设置模块分别记为设置模块1至n，n为设置模块的总数量，将所述至少两个设置模块分别标记为设置模块1至n，n为设置模块的总数量，设置模块1的第二引脚和设置模块2的第一引脚电连接，设置模块2的第二引脚和设置模块3的第一引脚电连接，以此类推，设置模块n-1的第二引脚和设置模块n的第一引脚电连接。若n＝2，则只将设置模块1的第二引脚和设置模块2的第一引脚电连接。
29.也可以将不同设置模块间的连接方式进行调换。具体地，将该至少两个设置模块分别记为设置模块1至n，n为设置模块的总数量，设置模块1的第一引脚和设置模块2的第二引脚电连接，设置模块2的第一引脚和设置模块3的第二引脚电连接，以此类推，设置模块n-1的第一引脚和设置模块n的第二引脚电连接。若n＝2，则只将设置模块1的第一引脚和设置模块2的第二引脚电连接。
30.通过上述多个设置模块间的电路连接设置，主机和从机的控制单元相关输入引脚得到了不同电平的电压，代表此机被设置成主机还是从机。
31.当每个设置模块的接口为一对公母接口时，更便于区分设置模块1至n的接口单元的哪个引脚上拉，哪个引脚下拉，而不容易连接出错。
32.图2是本发明另一实施例的一种并联开关电源系统的主从机设置电路。
33.此实施例中，n为3。接口采用两个db9接口，并且同为母。
34.对db9接口的2号引脚进行上下拉，对于标为out的db9接口，其引脚2通过电阻r1上拉，对于标为in的db9接口，其引脚2通过电阻r2进行下拉。即out的引脚2，r1和5v电源5v_port组成了上拉电路，而in的引脚2，r2和地gnd_port组成了下拉电路。
35.光耦隔离单元包括光耦(m1)、mosfet(q1)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)和第五电阻(r5)，mosfet(q1)的栅极与其接口单元电连接，mosfet的源极接地，mosfet的漏极通过第三电阻(r3)连接上拉电压，mosfet的漏极还与第四电阻(r4)的一端电连接，第四电阻(r4)的另一端与光耦(m1)的原边电连接，第五电阻(r5)与光耦(m1)的副边电连接。其中接口单元的上下拉电路，以及隔离单元中的q1，r3和r4，以及m1和q1，r3与r4相连的部分由接口电源供电，即5v_port和gnd_port。而r5，以及m1和r5相连的部分，由另外的电源供电，此电源同时给控制单元供电，由此达到了隔离的效果。
36.通过db9专用的连接线对三台机器进行连接，此处只画出了2号引脚的连线。主机的out接从机1的in，从机1的out接从机2的in。3台开关电源的gnd_port应该连在一起，gnd_port可以通过db9的引脚接口连一起，或者通过其他的方式短接到一起。
37.对于主机来说，in的2号引脚只有下拉电路，因此(1)处的电平为低，此时q1断开，(2)处的电平为高，则(3)处的电平为高，即信号经过隔离电路，极性相反。对于从机1来说，主机out接口的引脚2和从机1in接口引脚2相连，则r2，r1组成的分压电路，如果r2的取值为r1的4倍或更大，则(1)处的电平值为高，(2)处的电平值为低，(3)处的电平值为低，即信号
经过隔离电路，极性相反。同理，从机1的out连接从机2的in，也会得出从机(3)处的电平值为低。
38.通过以上设置，主机相关输入接口的电平值为高，从机1和2相关接口的电平值为低，因此通过硬件设计的方法，设定了主机和从机。
39.优选的，r4和r5的位置也可以进行调整，那么光耦(m1)信号输出电平也会相应调整。
40.本发明实施例的一种并联开关电源系统，包括任一项上述的一种并联开关电源系统的主从机设置电路。
41.并联开关电源系统，还包括多个输出并联的开关电源。开关电源的数量和主从机设置电路的设置模块的数量相同，两者一一对应。设置模块的控制单元输出控制信号给对应开关电源的功率电路，对开关电源进行主机或从机设置。
42.并联开关电源系统的实现原理、技术效果与上述方法类似，此处不再赘述。
43.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。