一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路及方法技术

本发明专利技术提供一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路及方法，触发器FF0用于接收系统内部振荡器产生的时钟信号CLK，用于将时钟信号CLK二分频得到时钟信号CLK1；所述触发器FF1、触发器FF2和触发器FF3组成状态机结构单元，用于将时钟信号CLK1六分频，输出三个相位错开的时钟信号；触发器FF4的时钟输入端接入CLK1经一个反相器得到的时钟信号CLK1N，用于输出另一个相位错开时钟信号。多相位时钟的产生，将用于多个并联转换器的工作时钟，采用此种形式，单个转换器承担相对小的电流，输出纹波减小，转换器的功率损耗将减小，效率得到提升，同时成本也会降低。同时成本也会降低。同时成本也会降低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路及方法


[0001]本专利技术属于电源
，具体涉及一种用于大功率电源管理的多相 位输出时钟电路及方法。

技术介绍

[0002]在大功率电源管理系统中，对于大负载电流的需求，单个转换器一般很 难满足这个需求，因此需要采用多个转换器并联的形式来满足大负载电流的 需要，而且这种形式对开关器件的热应力和电流应力都会得到减小。多个转 换器如果采用单相位并联的形式，即单个转换器间的开关频率相位相同，输 入、输出电流纹波将比较大，输入电容等效串联电阻的功率损耗将比较大， 而且功率管的开关损耗也比较大，功率转换器的效率相对较低。由于输入、 输出电流纹波将比较大，相应地输入电容和输出电感值都会相对较大，造成 成本增加。而且电感值的相对较大不利于在负载变化时的瞬态响应的改善。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于大功率电源管理的多 相位输出时钟电路及方法，实现了通过输入单一振荡器时钟信号，输出多相 位的时钟电路。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，包括触 发器FF0、触发器FF1、触发器FF2、触发器FF3和触发器FF4；
[0006]所述触发器FF0用于接收系统内部振荡器产生的时钟信号CLK，用于将 时钟信号CLK二分频得到时钟信号CLK1；所述触发器FF1、触发器FF2和触 发器FF3组成状态机结构单元，用于将时钟信号CLK1六分频，输出三个相 位错开的时钟信号；所述触发器FF4的时钟输入端接入CLK1经一个反相器 得到的时钟信号CLK1N，用于输出另一个相位错开时钟信号。
[0007]进一步，所述触发器FF0包括输入端D0和输出端Q0；
[0008]所述触发器FF0输出端Q0连接输入端D0，所述触发器FF0输出端Q0 还连接有反相器D1，反相器D1分别连接有反相器D2和状态机结构单元；
[0009]所述反相器D2分别连接有触发器FF4和状态机结构单元。
[0010]进一步，所述反相器D1输出信号为时钟信号CLK1，所述反相器D1输 出信号为时钟信号CLK1N；
[0011]所述时钟信号CLK1分别接入状态机结构单元的触发器FF1、触发器FF2 和触发器FF3。
[0012]进一步，所述状态机结构单元还包括与非门Y1和与非门Y2；
[0013]所述触发器FF1包括输入端D1和输出端Q1，所述触发器FF2包括输入 端D2、输出端Q21和输出端Q22，所述触发器FF3包括输入端D3、输出端 Q31和输出端Q32；
[0014]所述触发器FF1的输入端D1接入时钟信号CLK1N，输出端Q1连接与非 门Y1的一个输入端；所述触发器FF2的输入端D2连接与非门Y1的输出端， 输出端Q21连接与非门Y2的一
个输入端，且输出第三错位时钟信号，输出 端Q22连接触发器FF3的输入端D3，触发器FF3的输出端Q31连接与非门 Y2的另一个输入端，且输出第一错位时钟信号，所述输出端Q32输出第四 错位时钟信号；所述与非门Y2的输出端连接与非门Y1的另一个输入端。
[0015]进一步，所述第一错位时钟信号为CLK_0deg，第三错位时钟信号为 CLK_120deg，第四错位时钟信号为CLK_180deg。
[0016]进一步，所述触发器FF4包括输入端D4和输出端Q4，所述输入端D4 连接有反相器D3的输出端，所述反相器的输入端连接输出端Q1，所述输出 端Q4输出第二错位时钟信号。
[0017]进一步，所述第二错位时钟信号为CLK_90deg。
[0018]进一步，所述触发器FF0、触发器FF1、触发器FF2、触发器FF3和触 发器FF4均采用D触发器。
[0019]一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟的方法，包括以下步骤：
[0020]触发器FF0接收到时钟信号CLK，将时钟信号CLK二分频为时钟信号 CLK1，触发器FF1、FF2和FF3组成的状态机结构单元将时钟信号CLK1进行 六分频，且分别输出三个相位错开的时钟信号；
[0021]触发器FF4时钟控制信号端连接时钟信号CLK1N，信号输入端D连接触 发器FF1信号输出端Q1后加一个反相器的输出端，输出另一个相位错开时 钟信号，完成功率电源管理的多相位输出时钟。
[0022]进一步，所述状态机结构单元在接入时钟信号CLK1时，触发器FF1、 触发器FF2和触发器FF3会在CLK1的上升沿到来时进行触发，此时触发器 FF1的输出Q1变为触发前CLK1N的状态，触发器FF2的输出Q21变为触发 前与非门Y1输出的状态，触发器FF3的输出Q31变为触发前触发器FF2输 出Q22，输出的状态最终会出现八种状态，
[0023]这八种状态对应触发器FF3、触发器FF2和触发器FF1的输出Q31、Q21、 Q1的分别为000、001、010、011、100、101、110、111，这三个输出会以 010、011、001、101、100、110这六种状态顺序进行循环，而000和111 这两种状态为无效状态，正常时这两个无效状态是不会出现的，如果因为干 扰，进入无效状态，其能通过进入状态S2进入循环，形成具有自启动能力 的电路，将触发器FF3输出Q31作为基准，触发器FF2输出Q21与基准相差 120
°
，触发器FF3输出Q31与基准相差180
°
。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0025]本专利技术提供一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路及方法，触 发器FF0用于接收系统内部振荡器产生的时钟信号CLK，用于将时钟信号CLK二分频得到时钟信号CLK1；所述触发器FF1、触发器FF2和触发器FF3 组成状态机结构单元，用于将时钟信号CLK1六分频，输出三个相位错开的 时钟信号；触发器FF4的时钟输入端接入CLK1经一个反相器得到的时钟信 号CLK1N，用于输出另一个相位错开时钟信号。多相位时钟的产生，将用于 多个并联转换器的工作时钟，采用此种形式，单个转换器承担相对小的电流， 输出纹波减小，转换器的功率损耗将减小，效率得到提升，同时成本也会降 低。
附图说明
[0026]图1为本专利技术具体实施例中一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟 电路图；
[0027]图2为本专利技术具体实施例中四个相位错开的时钟信号图。
具体实施方式
[0028]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术 的解释而不是限定。
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实 施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，包括触发器FF0、触发器FF1、触发器FF2、触发器FF3和触发器FF4；所述触发器FF0用于接收系统内部振荡器产生的时钟信号CLK，用于将时钟信号CLK二分频得到时钟信号CLK1；所述触发器FF1、触发器FF2和触发器FF3组成状态机结构单元，用于将时钟信号CLK1六分频，输出三个相位错开的时钟信号；所述触发器FF4的时钟输入端接入CLK1经一个反相器得到的时钟信号CLK1N，用于输出另一个相位错开时钟信号。2.根据权利要求1所述一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，所述触发器FF0包括输入端D0和输出端Q0；所述触发器FF0输出端Q0连接输入端D0，所述触发器FF0输出端Q0还连接有反相器D1，反相器D1分别连接有反相器D2和状态机结构单元；所述反相器D2分别连接有触发器FF4和状态机结构单元。3.根据权利要求2所述一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，所述反相器D1输出信号为时钟信号CLK1，所述反相器D1输出信号为时钟信号CLK1N；所述时钟信号CLK1分别接入状态机结构单元的触发器FF1、触发器FF2和触发器FF3。4.根据权利要求3所述一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，所述状态机结构单元还包括与非门Y1和与非门Y2；所述触发器FF1包括输入端D1和输出端Q1，所述触发器FF2包括输入端D2、输出端Q21和输出端Q22，所述触发器FF3包括输入端D3、输出端Q31和输出端Q32；所述触发器FF1的输入端D1接入时钟信号CLK1N，输出端Q1连接与非门Y1的一个输入端；所述触发器FF2的输入端D2连接与非门Y1的输出端，输出端Q21连接与非门Y2的一个输入端，且输出第三错位时钟信号，输出端Q22连接触发器FF3的输入端D3，触发器FF3的输出端Q31连接与非门Y2的另一个输入端，且输出第一错位时钟信号，所述输出端Q32输出第四错位时钟信号；所述与非门Y2的输出端连接与非门Y1的另一个输入端。5.根据权利要求4所述一种用于大功率电源管理的多相位输出时钟电路，其特征在于，所述第一错位时钟信号为CLK_0deg，第三错位时钟信号为CLK_120deg，第四错位时钟信号为CLK_180deg。6.根据权利要求4所述一种用于大功率电源管理的多相位输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙权，夏雪，王婉，王勇，袁婷，闫鹏程，
申请(专利权)人：西安航天民芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：