CN102623963B - 一种保护桥臂中的开关管的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护桥臂中的开关管的方法和系统。桥臂包括相并联的一号、二号桥臂，一号桥臂包括相串联的一号、二号开关管，二号桥臂包括相串联的三号、四号开关管，一号、四号开关管相对应，二号、三号开关管相对应；该方法包括：对第一和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；根据第一判据信号确定判据信号，该判据信号满足低电平判据条件，即第一判据信号为低电平时，判据信号也为低电平；对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，将得到的第一驱动信号输至一号、四号开关管；对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，将得到的第二驱动信号输至二号、三号开关管。利用本发明能提高对桥臂直通故障的反应速度。

Description

一种保护桥臂中的开关管的方法和系统

技术领域

本发明涉及电子线路领域，特别是涉及一种保护桥臂中的开关管的方法和系统。

背景技术

随着电子技术的迅速发展，各种基于IGBT、MOS管等开关管逆变技术的设备的应用越来越广泛。目前，在应用这些设备的场合中，电压、电流的强度越来越大，开关频率也越来越高，这使得这些设备里所配置的桥臂中的开关管的安全问题变得日益突出，如果某个桥臂发生了直通故障，即该桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平时，这两个开关管同时导通，则桥臂的母线电压(BUS+)端与地端直接连通，此时将有数倍于其承受能力的电流通过这两个开关管，这样就会造成开关管被烧毁和该桥臂的失效，甚至可能发生设备的损坏，从而带来财产方面的巨大损失和安全方面的巨大隐患。

为了防止发生桥臂直通故障，保护桥臂中的开关管，现有技术在桥臂靠近高压端、即靠近桥臂的BUS+端的位置与向开关管提供驱动信号的光电隔离器件之间串联了电容，该电容两端的电压接到向开关管提供驱动信号的光电隔离器件上，如果向两个开关管所提供的两个驱动信号同时为高电平，则该桥臂上的两个开关管同时导通，这样就会发生直通故障，在这种情况下，电容随着大电流通过桥臂而充电，当电容两端的电压高于允许光电隔离器件向外输出信号的额定电压时，向开关管提供驱动信号的光电隔离器件所输出的驱动信号就被强制变为低电平，使该桥臂的一个开关管或两个开关管均变为关断状态，从而可以保护桥臂中的开关管的安全。

但是，现有技术中，电容是在发生直通故障后才开始充电的，其充电至强制光电隔离器件输出低电平的电压需要一定的延迟时间，由于大电流经过10微秒左右即能将开关管烧毁，而电容的延迟时间也为微秒级甚至更长，因而现有技术对桥臂直通故障的反应速度比较慢，对开关管的保护效果比较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保护桥臂中的开关管的方法和系统，能提高对桥臂直通故障的反应速度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种保护桥臂中的开关管的方法，所述桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，所述一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，所述二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，所述一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，所述二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；该方法包括：

对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；

根据第一判据信号，确定判据信号，其中，所述判据信号满足低电平判据条件，所述低电平判据条件为：所述第一判据信号为低电平时，所述判据信号也为低电平；

对所述第一原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；对所述第二原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

本发明的有益效果是：本发明中，由于第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行了逻辑与非运算，因此，当第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平时，得到的第一判据信号为低电平，这使得判据信号依据低电平判据条件也为低电平，这样，第一原始驱动信号以及第二原始驱动信号与低电平的判据信号进行逻辑与运算之后，所得到的第一驱动信号和第二驱动信号也分别为低电平，因而接收第一驱动信号的一号开关管和四号开关管、以及接收第二驱动信号的二号开关管和三号开关管均处于关断状态，从而保证在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，桥臂也不会发生直通故障，同时，由于本发明是对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行处理，将得到第一驱动信号和第二驱动信号分别输入相对应的一号开关管和四号开关管以及相对应的二号开关管和三号开关管的，这就从信号源方面防止了任一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平后才进行补救的情况出现，从而最大程度地防止了桥臂直通故障的发生，而且即使在特殊情况下出现了同一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平的情况，由于执行逻辑与非运算和逻辑与运算的与非门电路和与门电路的反应时间都极快，约为十几纳秒，远远低于开关管10微秒左右的生存时间，因此，本发明大大提高了对桥臂直通故障的反应速度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，根据第一判据信号确定判据信号的方法为：将所述第一判据信号作为判据信号。

进一步，在得到第一判据信号之后，在根据第一判据信号确定判据信号之前，该方法进一步包括：对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，其中，所述电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，所述桥臂双开关管不完全导通条件为：当所述一号开关管与二号开关管同时导通，和/或所述三号开关管与四号开关管同时导通时，所述电压标准信号为低电平；当所述一号开关管与二号开关管不同时导通，且所述三号开关管与四号开关管不同时导通时，所述电压标准信号为高电平；

则根据第一判据信号确定判据信号的方法为：将所述第二判据信号作为判据信号。

进一步，在对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算之前，该方法进一步包括：利用电阻分压的方式测得所述电压标准信号；其中，所述电阻为串联后与所述一号桥臂并联的两个以上的电阻；所述电压标准信号为所述两个以上的电阻中的一个以上的电阻两端的电压。

进一步，将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管的方法为：将所述第一驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第一驱动信号；将所述光电隔离后的第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

和/或，

将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管的方法为：将所述第二驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第二驱动信号；将所述光电隔离后的第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

另外，本发明还提出了一种保护桥臂中的开关管的系统，所述桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，所述一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，所述二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，所述一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，所述二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；该系统包括：与非门电路、判据信号确定装置、第一与门电路、第二与门电路；其中，

所述与非门电路用于，对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；

所述判据信号确定装置用于，根据所述第一判据信号，确定判据信号，其中，所述判据信号满足低电平判据条件，所述低电平判据条件为：在所述第一判据信号为低电平的情况下，所述判据信号也为低电平；

所述第一与门电路用于，对所述第一原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

所述第二与门电路用于，对所述第二原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

进一步，所述判据信号确定装置为导线；则该判据信号确定装置用于，将所述第一判据信号作为判据信号。

进一步，所述判据信号确定装置为与门电路；则该判据信号确定装置用于，对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，将所述第二判据信号作为判据信号；其中，所述电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，所述桥臂双开关管不完全导通条件为：在所述一号开关管与二号开关管同时导通，和/或所述三号开关管与四号开关管同时导通的情况下，所述电压标准信号为低电平；在所述一号开关管与二号开关管不同时导通，且所述三号开关管与四号开关管不同时导通的情况下，所述电压标准信号为高电平。

进一步，所述第一与门电路包括：第一与门、第一光电隔离电路；其中，所述第一与门用于，对所述第一原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；所述第一光电隔离电路，其输入信号为所述第一驱动信号，输出信号为光电隔离后的第一驱动信号，用于，将所述光电隔离后的第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

和/或，

所述第二与门电路包括：第二与门、第二光电隔离电路；其中，所述第二与门用于，对所述第二原始驱动信号与所述判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；所述第二光电隔离电路，其输入信号为所述第二驱动信号，输出信号为光电隔离后的第二驱动信号，用于，将所述光电隔离后的第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

进一步，所述开关管为IGBT，或为MOS管。

附图说明

图1为本发明提供的保护桥臂中的开关管的方法的流程图；

图2为本发明提供的保护桥臂中的开关管的系统的结构图；

图3为本发明提供的保护桥臂中的开关管的系统的一个具体实施例的电路结构图；

图4为在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平而开关管并未被短路的情况下部分信号的波形图；

图5为在开关管被短路而第一原始驱动信号和第二原始驱动信号正常的情况下部分信号的波形图；

图6为本发明提供的保护系统应用于电网系统中的一个实施例的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明提供的保护桥臂中的开关管的方法的流程图。本发明所述的桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；这里，一号开关管和四号开关管的对应关系，意味着这两个开关管的驱动信号相同，同样，二号开关管和三号开关管的对应关系，也意味着这两个开关管的驱动信号相同；这样，一号桥臂和二号桥臂就构成了一个逆变桥臂，该桥臂中，一号开关管和三号开关管的一端均与各自所在桥臂的BUS+端相连，另一端分别与二号开关管和四号开关管相连，而二号开关管和四号开关管的另一端分别与各自所在桥臂的地端相连。

本发明中的开关管是在电路中起通断作用的元件，它可以为IGBT，也可以为MOS管。输入开关管的驱动信号为高电平时，该开关管处于导通状态，其电阻基本可忽略，电流流经该开关管的电压降很小，当输入开关管的驱动信号为低电平时，该开关管处于关断状态，其电阻可认为无限大，电流不能流经该开关管。为了保证开关管的安全，同一桥臂上的两个开关管不能同时导通，否则，该桥臂上两开关管两端所连接的高电压的BUS+端与地端就会直通，BUS+的电压迅速降低，且有很大的电流流经这两个开关管，由于该电流远远大于开关管的额定电流，从而超过了开关管的承受能力，因而开关管在经过十微秒左右的生存时间之后就会被烧毁。因此，正常情况下，同一桥臂上两个开关管的驱动信号或者同时为低电平，或者一为高电平，另一为低电平，而不能同时为高电平，从而保证同一桥臂上的两个开关管中，至少有一个是关断状态。

如图1所示，该方法包括：

步骤101：对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号。

现有技术中，直接将第一原始驱动信号输入至一号开关管和四号开关管，也直接将第二原始驱动信号输入至二号开关管和三号开关管，这样，在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，属于同一桥臂的两个开关管，或分属两个桥臂的四个开关管同时导通，这样就会发生桥臂直通的故障，即使电容的充电时间稍长于开关管的生存时间，也会造成财产、安全方面的损失。

本发明中，将第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行了逻辑与非运算，这样，在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，得到的第一判据信号为低电平，在步骤102中确定的判据信号也就为低电平，这样，在步骤103中无论是对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算所得到的第一驱动信号，还是对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算所得到的第二驱动信号，均为低电平，因此，将第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管，以及将第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管之后，一号桥臂和二号桥臂上的任何一只开关管均会处于关断状态，从而保证了在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号均为高电平的情况下，不会发生桥臂直通故障。

另外，在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号不同时为高电平的情况下，即二者之一为高电平，另一个为低电平，或者二者均为低电平的情况下，对二者进行逻辑与非运算后得到的第一判据信号就为高电平，这种情况下，步骤102所确定的判据信号需要根据具体情况来确定，可能为高电平，也可能为低电平。

本步骤中的逻辑与非运算，可以利用与非门电路来实现。由于与非门电路的反应速度极快，约为十几纳秒，而开关管能够连续通过大电流而不烧毁的生存时间为十微秒左右，因此，利用与非门电路来实现逻辑与非运算，可以大大提高本发明对直通故障的反应速度，有力地保障桥臂中开关管的安全。

步骤102：根据第一判据信号，确定判据信号，其中，判据信号满足低电平判据条件，低电平判据条件为：第一判据信号为低电平时，判据信号也为低电平。

这里，判据信号所满足的低电平判据条件，使得处于低电平的第一判据信号将直接引起判据信号也为低电平，这样，在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平，在步骤101中产生的第一判据信号为低电平的情况下，根据该低电平判据条件，本步骤所确定的判据信号就为低电平，从而使得步骤103中输入至四个开关管的第一驱动信号和第二驱动信号也均为低电平，这样就保证了桥臂不会发生直通故障，保护了开关管的安全。

根据第一判据信号来确定判据信号的方法很多，只要能使判据信号满足低电平判据条件，均在本发明的保护范围之内。

步骤103：对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管；对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管。

本步骤中对第一原始驱动信号与判据信号进行的逻辑与运算，以及对第二原始驱动信号与判据信号进行的逻辑与运算，均可以通过与门电路来实现，由于与门电路的反应时间极快，约为十几纳秒，而开关管能够连续通过大电流而不烧毁的生存时间为十微秒左右，因此，利用与门电路来实现逻辑与运算，可以大大提高本发明对直通故障的反应速度，有力地保障桥臂中开关管的安全。

在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，如果将二者直接输入至任一桥臂的两个开关管上，将会发生桥臂直通故障，而本步骤是将二者分别与满足低电平判据条件的判据信号进行逻辑与运算之后，将得到的第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管，将得到的第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管，从而保证了桥臂中开关管的安全。

由此可见，本发明中，由于第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行了逻辑与非运算，因此，当第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平时，得到的第一判据信号为低电平，这使得判据信号依据低电平判据条件也为低电平，这样，第一原始驱动信号以及第二原始驱动信号与低电平的判据信号进行逻辑与运算之后，所得到的第一驱动信号和第二驱动信号也分别为低电平，因而接收第一驱动信号的一号开关管和四号开关管、以及接收第二驱动信号的二号开关管和三号开关管均处于关断状态，从而保证在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，桥臂也不会发生直通故障，同时，由于本发明是对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行处理，将得到第一驱动信号和第二驱动信号作为信号源分别输入相对应的一号开关管和四号开关管以及相对应的二号开关管和三号开关管的，这就从信号源的角度防止了任一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平后才进行补救的情况出现，从而最大程度地防止了桥臂直通故障的发生，而且即使在特殊情况下出现了同一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平的情况，由于执行逻辑与非运算和逻辑与运算的与非门电路和与门电路的反应时间都极快，约为十几纳秒，远远低于开关管10微秒左右的生存时间，因此，本发明大大提高了对桥臂直通故障的反应速度。

步骤102中根据第一判据信号确定判据信号的方法有很多，例如，该方法可以为：将第一判据信号作为判据信号。

这里，直接将第一判据信号作为判据信号，可以使判据信号满足低电平判据条件，即在第一判据信号为低电平时，判据信号也为低电平。这种情况相当于将步骤101中与非门运算得到的第一判据信号不经过其他处理，直接作为判据信号在步骤103中与第一原始驱动信号或第二原始驱动信号进行与门运算，这样也可以进一步提高本发明对桥臂中开关管的保护反应速度，从而进一步提高开关管的安全性。

在步骤101中得到第一判据信号之后，在步骤102中根据第一判据信号确定判据信号之前，该方法进一步包括：对第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，其中，该电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，桥臂双开关管不完全导通条件为：当一号开关管与二号开关管同时导通，和/或三号开关管与四号开关管同时导通时，电压标准信号为低电平；当一号开关管与二号开关管不同时导通，且三号开关管与四号开关管不同时导通时，电压标准信号为高电平；

则步骤102中根据第一判据信号确定判据信号的方法为：将第二判据信号作为判据信号。

这里，除了第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平可以引起桥臂直通故障之外，还有一种引起桥臂直通故障的可能，即在一个或多个开关管被短路的情况下，其所在桥臂上的另一个开关管处于导通状态或也被短路时，该桥臂上的两个开关管就同时处于导通状态，这时就会发生直通故障。在这种情况下，本发明进一步对第一判据信号与满足桥臂双开关管不完全导通条件的电压标准信号进行逻辑与运算，这样，如果桥臂上的两个开关管同时导通，即一号开关管与二号开关管同时导通，或者三号开关管与四号开关管同时导通，或者一号开关管、二号开关管、三号开关管与四号开关管同时导通，则由于电压标准信号为低电平，将其与第一判据信号进行逻辑与运算后所得到的第二判据信号也就为低电平，步骤102中将低电平的第二判据信号作为判据信号，可使四个开关管处于关断状态，从而保护开关管的安全。

而且，由于本步骤中对第一判据信号与电压标准信号进行的逻辑与运算可以通过与门电路来实现，而与门电路的反应时间极短，约为十几纳秒，远小于开关管的生存时间，因此，利用与门电路来实现本发明中的逻辑与运算，可以大大提高本发明对直通故障的反应速度，有力地保障桥臂中开关管的安全。

对第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算之前，需要检测得到电压标准信号。获得电压标准信号的方法很多，例如，可以通过电阻分压的方式，设置一个由多个电阻组成的分组电压网络来获得电压标准信号，即在对第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算之前，该方法进一步包括：利用电阻分压的方式测得电压标准信号；其中，电阻为串联后与一号桥臂并联的两个以上的电阻；电压标准信号为两个以上的电阻中的一个以上的电阻两端的电压。这里所述的两个以上的电阻是相互串联的，可以为两个，也可以为更多个，每个电阻称为一个分压电阻，该分压电阻串联而成的集合称为分压电阻网络，该分压电阻网络又与一号桥臂并联，这意味着该分压电阻网络是与一号桥臂中串联起来的一号开关管和二号开关的集合也是并联的，一个较佳实施例为将该分压电阻网络的两端连接在BUS+端与地端之间；而前述一号桥臂与二号桥臂也是并联的，因此，该分压电阻网络与二号桥臂也是并联的，与二号桥臂中相串联的三号开关管和四号开关管的集合也是并联的关系，一个较佳实施例也为将该分压电阻网络的两端连接在BUS+端与地端之间。这样，设置了分压电阻网络之后，通过精确设置该分压电阻网络中每个电阻的阻值，即可从该分压电阻网络中的一个以上的分压电阻的两端获得其电压作为电压标准信号，使该电压标准信号能够满足上述的桥臂双开关管不完全导通条件。

为了进一步的进行完善，上述的分压电阻网络也可以为包括相串联的分压电阻在内的更加复杂的电路，例如，在将分压电阻串联之后，再与其他电阻、电容、电感等器件进行串联、并联以及串并联等以组成各种复杂的结构，以达到进一步完善电路功能的目的。不论该分压电阻网络的结构如何复杂，只要电压标准信号是利用电阻分压的方式测得，即在本发明的保护范围之内。

当然，也可以通过其他方法获得电压标准信号，例如，利用反应时间低于开关管生存时间的快速反应电路来检测每个桥臂两端的电压，在该电压低于某一个可认为是发生直通故障的门限电压值时产生一个电压标准信号，并将该电压标准信号在判据信号确定装置中与第一判据信号进行逻辑与运算，以使输出至相应开关管的驱动信号为低电平，从而保护开关管的安全。

不论通过什么方法获得电压标准信号，只要获取的时间足够快，从而在桥臂直通情况下保证开关管不被烧毁，且获取的电压标准信号能够满足桥臂双开关管不完全导通条件，都在本发明的保护范围之内。

步骤103中，将第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管的方法有很多，例如，可以利用导线直接将第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管，也可以将第一驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第一驱动信号；将光电隔离后的第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管。

同样，步骤103中，将第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管的方法也有很多，例如，可以利用导线直接将第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管，也可以为：将第二驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第二驱动信号；将光电隔离后的第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管。

这里，本发明应用光电隔离电路的作用是，在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，从而对输入电路和输出电路进行隔离，这样能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，同时，响应速度也较快，能耐受高电压电流的冲击，延长系统的寿命。

图2为本发明提供的保护桥臂中的开关管的系统的结构图。这里所述的桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；这样，一号桥臂和二号桥臂就构成了一个逆变桥臂，该桥臂中，一号开关管和三号开关管的一端均与各自所在桥臂的BUS+端211相连，另一端分别与二号开关管和四号开关管相连，而二号开关管和四号开关管的另一端分别与各自所在桥臂的地端相连。

如图2所示，该系统包括：与非门电路201、判据信号确定装置202、第一与门电路203、第二与门电路204；其中，

与非门电路201用于，对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；

判据信号确定装置202用于，根据第一判据信号，确定判据信号，其中，判据信号满足低电平判据条件，低电平判据条件为：在第一判据信号为低电平的情况下，判据信号也为低电平；

第一与门电路203用于，对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将第一驱动信号输入至一号开关管207和四号开关管210；

第二与门电路204用于，对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将第二驱动信号输入至二号开关管208和三号开关管209。

这里，如图2所示，在一号桥臂205中，如果相串联的一号开关管207和二号开关管208均处于导通状态，则BUS+端就与地端212直接相连，此时就会有大电流经过一号开关管207和二号开关管208，该大电流远远超过一号开关管207和二号开关管208的额定电流，使二者之一或二者均被烧毁，从而造成一号桥臂205的损坏。同样，二号桥臂206中，如果相串联的三号开关管209和四号开关管210均处于导通状态，则BUS+端也会与地端212直接相连，此时就会有大电流经过三号开关管209和四号开关管210，该大电流远远超过三号开关管209和四号开关管210的额定电流，使二者之一或二者均被烧毁，从而造成二号桥臂206的损坏。

现有技术是直接将第一原始驱动信号输入至一号开关管207和四号开关管210，直接将第二原始驱动信号输入至二号开关管208和三号开关管209，这样，在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，属于同一桥臂的两个开关管，或分属两个桥臂的四个开关管同时导通，引起桥臂直通的故障，现有技术用于保护开关管的电容的充电时间只要稍长于开关管的生存时间，就会造成财产、安全方面的损失。

本发明中，与非门电路201对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，使得在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，所得到的第一判据信号为低电平，则根据低电平判据条件，判据信号确定装置202所确定的判据信号就为低电平，这样，第一与门电路203对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算后所得到的第一驱动信号就为低电平，将其输入至一号开关管207和四号开关管210后，一号开关管207和四号开关管210就处于关断状态了；同样，第二与门电路204对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算后所得到的第二驱动信号就为低电平，将其输入至二号开关管208和三号开关管209后，二号开关管208和三号开关管209也就处于关断状态了。因此，利用本发明提供的系统，可以在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，不发生桥臂直通故障，保证开关管的安全。

与此同时，该系统中的与非门电路201、第一与门电路203、第二与门电路204均为逻辑门电路，其反应时间都极快，约为十几纳秒，远远低于开关管10微秒左右的生存时间，因此，本发明能够大大提高对桥臂直通故障的反应速度。

由此可见，本发明中，由于与非门电路对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行了逻辑与非运算，因此，当第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平时，与非门电路所输出的第一判据信号就为低电平，这使得判据信号确定装置所生成的判据信号依据低电平判据条件也为低电平，这样，第一与门电路和第二与门电路分别对第一原始驱动信号与低电平的判据信号以及第二原始驱动信号与低电平的判据信号进行逻辑与运算之后，所得到的第一驱动信号和第二驱动信号也分别为低电平，因而将第一驱动信号输出至一号开关管和四号开关管、并将第二驱动信号输出至二号开关管和三号开关管后，这四个开关管就均处于关断状态，从而保证在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，桥臂也不会发生直通故障，同时，由于该系统是对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号这两个原始信号进行处理后，才将得到的第一驱动信号和第二驱动信号作为信号源分别输入相对应的一号开关管和四号开关管以及相对应的二号开关管和三号开关管的，这就从信号源的角度防止了一号桥臂或二号桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平后才进行补救的情况出现，从而最大程度地防止了桥臂直通故障的发生，而且即使在特殊情况下出现了同一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平的情况，由于执行逻辑与非运算和逻辑与运算的与非门电路和与门电路的反应时间都极快，约为十几纳秒，远远低于开关管10微秒左右的生存时间，因此，本发明大大提高了对桥臂直通故障的反应速度。

该系统中，判据信号确定装置根据第一判据信号来确定判据信号的方法很多，只要能使判据信号满足低电平判据条件，均在本发明的保护范围之内。

在本发明的一个具体实施例中，判据信号确定装置可以为导线；则该判据信号确定装置用于，将第一判据信号作为判据信号。这种导线式的判据信号确定装置直接将第一判据信号作为判据信号，可以使判据信号满足低电平判据条件，即在第一判据信号为低电平时，判据信号也为低电平，同时也可以进一步提高本发明对桥臂中开关管的保护反应速度，从而进一步提高开关管的安全性。

目前使用的桥臂中，同一桥臂上相串联的两个开关管均处于导通状态的原因有两种，第一种为这两个开关管所输入的驱动信号同时为高电平，可通过上述的系统来解决这个问题，防止发生桥臂直通的故障，保护开关管。另一种原因为开关管被短路，即其中一个开关管被短路，则当另一个开关管处于导通状态时，这两个开关管就同时处于导通状态，或者这两个开关管同时被短路，则这两个开关管也就同时处于导通状态了，在开关管被短路的情况出现时，可通过将判据信号确定装置设置为与门电路来解决，即在本发明的另一个具体实施例中，判据信号确定装置可以为与门电路；则该判据信号确定装置用于，对第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，将第二判据信号作为判据信号；其中，电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，桥臂双开关管不完全导通条件为：在一号开关管与二号开关管同时导通，和/或三号开关管与四号开关管同时导通的情况下，电压标准信号为低电平；在一号开关管与二号开关管不同时导通，且三号开关管与四号开关管不同时导通的情况下，电压标准信号为高电平。

可见为了预防开关管短路造成桥臂直通故障的发生，判据信号确定装置进一步对第一判据信号与满足桥臂双开关管不完全导通条件的电压标准信号进行逻辑与运算，这样，如果因为开关管被短路造成桥臂上的两个开关管同时导通，即一号开关管与二号开关管同时导通，或者三号开关管与四号开关管同时导通，或者一号开关管、二号开关管、三号开关管与四号开关管同时导通，则根据桥臂双开关管不完全导通条件，电压标准信号为低电平，将其与第一判据信号进行逻辑与运算后所得到的第二判据信号也就为低电平，这样，判据信号确定装置将低电平的第二判据信号作为判据信号，可使四个开关管处于关断状态，这样就保护了开关管的安全。

当然，如果上述的两个原因，即同一桥臂的两个开关管的驱动信号同时为高电平，以及开关管被短路，同时发生，造成同一桥臂的两个开关管同时导通的情况出现，该系统中满足桥臂双开关管不完全导通条件的电压标准信号同样为低电平，这样，判据信号确定装置将其与第一判据信号进行逻辑与运算后所得到的第二判据信号同样为低电平，将该低电平的第二判据信号作为判据信号，仍然可使四个开关管处于关断状态，也就保护了开关管的安全。

同时，由于判据信号确定装置设置为与门电路，其反应时间极快，远小于开关管的生存时间，因此，该系统中，不论桥臂直通故障的原因如何，只要同一桥臂中的两个开关管同时处于导通状态，则判据信号确定装置均可及时做出反应，向这两个开关管提供低电平的驱动信号，使二者变为关断状态，从而及时保护开关管的安全。

该系统中，第一与门电路可以包括：第一与门、第一光电隔离电路；其中的第一与门用于，对第一原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；第一光电隔离电路，其输入信号为第一驱动信号，输出信号为光电隔离后的第一驱动信号，用于，将光电隔离后的第一驱动信号输入至一号开关管和四号开关管。

同样，第二与门电路也可以包括：第二与门、第二光电隔离电路；其中的第二与门用于，对第二原始驱动信号与判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；第二光电隔离电路，其输入信号为第二驱动信号，输出信号为光电隔离后的第二驱动信号，用于，将光电隔离后的第二驱动信号输入至二号开关管和三号开关管。

这里，第一与门电路和第二与门电路除了包括与门，还分别包括了第一光电隔离电路和第二光电隔离电路，其应用光电隔离电路的作用在于，在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，从而对输入电路和输出电路进行隔离，从而有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，同时，响应速度也较快，能耐受高电压电流的冲击，延长系统的寿命。

这里的第一光电隔离电路和第二光电隔离电路只需满足普通的光电隔离作用即可，由于输出的信号作为开关管的驱动信号只需考虑电平的高低即可，即该输出信号只需满足与输入信号所在的高低电平的范围相同即可，无需保证电压上的一致，因而成本很低。

该系统中，开关管可以为IGBT，也可以为MOS管，还可以为其他形式的开关管。

现有技术为了保护开关管，需要在每个桥臂上都设置电容，并将电容两端的电压输出至向开关管提供驱动信号的光电隔离器件，这样，为保护两个桥臂上的四个开关管，就需要至少两个电容和两个光电隔离器件，通常需要两个电容和四个光电隔离器件，而电容及光电隔离器件的外围电路都很复杂，因此，现有技术保护桥臂中的开关管的系统结构比较复杂，难以应用于大规模集成电路。另外，这里的光电隔离器件担负着切断高电平的驱动信号的重任，因此，需要对其反应速度、输出信号的质量作出严格的限制，这也使得应用现有技术的成本很高。

本发明所提供的系统中，仅用一个与非门电路、最多三个与门电路即可实现保护开关管的功能，因而保护电路的结构简单，且各种逻辑门电路的制作和集成技术已经非常成熟，因此，本发明应用于大规模集成电路中的前景也非常广阔。另外，由于本发明提供的保护电路各部件都非常简单，成本也很低，因此，本发明的应用成本也很低。

图3为本发明提供的保护桥臂中的开关管的系统的一个具体实施例的电路结构图。如图3所示，Q1、Q2、Q3、Q4分别为本发明所要保护的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的标号，其中，Q1和Q2位于第一桥臂上，Q3和Q4位于第二桥臂上，并且Q1和Q3有一端均与电压较高的BUS+端相连，Q1的另一端与Q2的一端相连，Q3的另一端与Q4的一端相连，Q2和Q4的另一端均与地端AGND相连。

本发明提供的与非门电路的标号为U02A，第一与门电路包括：标号为U01B的第一与门，标号分别为U5和U6的光电隔离器件及其外围电路所组成的第一光电隔离电路；第二与门电路包括：标号为U01A的第二与门，标号分别为U3和U4的光电隔离器件及其外围电路所组成的第二光电隔离电路；该实施例中，判据信号确定装置采用与门电路的形式，其标号为U01D。这里的U02A、U01A、U01B以及U01D这些逻辑门电路的反应时间极快，均为几纳秒到十几纳秒，远低于开关管十几微秒的生存时间。第一与门U01B输出的第一驱动信号分别经过第一光电隔离电路中的U5和U6后，输出具有相同电平高低特性的光电隔离后的第一驱动信号PWMB-1和PWMB-2，分别输出至Q1和Q4，同样，第二与门U01A输出的第二驱动信号分别经过第二光电隔离电路中的U3和U4后，输出具有相同电平高低特性的光电隔离后的第二驱动信号PWMA-1和PWMA-2，分别输出至Q3和Q2，这里，PWMB-1和PWMB-2具有相同的电平高低特性，意味着二者与第一驱动信号同为高电平和同为低电平，同样，PWMA-1和PWMA-2具有相同的电平高低特性，意味着二者与第二驱动信号同为高电平或同为低电平。

该系统中，由五个电阻R1、R2、R3、R4、R5组成母线电压检测网路，将R5两端的电压Bf，即R5的高压端与地端之间的电压，作为提供给判据信号确定装置U01D的电压标准信号。其中，R1、R2、R3、R4、R5的电阻阻值满足使R5两端的电压Bf满足桥臂双开关管不完全导通条件，即在一号开关管Q1与二号开关管Q2同时导通，或者三号开关管Q3与四号开关管Q4同时导通，或者一号开关管Q1、二号开关管Q2、三号开关管Q3与四号开关管Q4同时导通的情况下，电压标准信号Bf为低电平；在一号开关管Q1与二号开关管Q2不同时导通，且三号开关管Q3与四号开关管Q4不同时导通的情况下，电压标准信号为高电平。另外，该实施例只从R5两端取得电压标准信号Bf，却设置了五个电阻，可以保证该网络具有良好的散热性能。同样，电压标准信号Bf也可以从其他电阻两端取得，或者从其他多个电阻两端取得，只要所取得的电压标准信号能满足桥臂双开关管不完全导通条件，都在本发明的保护范围内。

图3所示的系统的具体工作过程为：第一原始驱动信号PWMB和第二原始驱动信号PWMA经过与非门电路U02A的逻辑与非运算后，生成的第一判据信号接入判据信号确定装置U01D，U01D对该第一判据信号和母线电压监测网络中R5两端采得的电压标准信号Bf进行逻辑与运算，得到第二判据信号，U01D将该第二判据信号作为判据信号，将其输出至第一与门U01B和第二与门U01A，则U01B和U01A分别对判据信号与第一原始驱动信号PWMB，以及判据信号与第二原始驱动信号PWMA，进行逻辑与运算，得到的第一驱动信号PWMB-1和PWMB-2，以及第二驱动信号PWMA-1和PWMA-2，依次输入Q1、Q4、Q3和Q2。

在开关管的驱动信号都正常、且任一开关管均未被短路的情况下，U02A输出的第一判据信号为高电平，Bf为U01D所需的高电平，因而U01D确定的判据信号就为高电平，输出至Q1、Q4的光电隔离后的第一驱动信号，以及输出至Q3和Q2的光电隔离后的第二驱动信号，也就分别与第一原始驱动信号和第二原始驱动信号相同。

在第一原始驱动信号PWMB和第二原始驱动信号PWMA同时为高电平时，U02A输出的第一判据信号就为低电平；当Q1、Q2、Q3和Q4中的一个或多个被短路时，Bf就为低电平；当PWMB和PWMA同时为高电平且Q1、Q2、Q3和Q4中的一个或多个被短路时，第一判据信号和Bf同时为低电平；由此可见，以上三种引起桥臂直通故障的情况发生时，判据信号确定装置U01D的输入信号中至少有一个为低电平，则U01D所输出的判据信号就为低电平，将该判据信号输出至U01B和U01A后，所得到的第一驱动信号和第二驱动信号，以及经过第一光电隔离电路和第二光电隔离电路后输出至Q1、Q4的光电隔离后的第一驱动信号，以及输出至Q3和Q2的光电隔离后的第二驱动信号，就均为低电平，从而使这四个开关管处于关断状态，进而保护了开关管。

图4为在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平而开关管并未被短路的情况下部分信号的波形图。如图4所示，开关管并未被短路，则Bf为高电平，周期性的第一原始驱动信号PWMB和第二原始驱动信号PWMA是同步的，同时为高电平，也同时为低电平，在二者同时为高电平时，如果将二者直接输出至相应的开关管，则会造成同一桥臂中的两个开关管Q1与Q2、以及Q3与Q4同时导通，这样，图3所示的BUS+端与地端AGND就会发生短路，会有数倍于其额定电流的大电流经过Q1、Q2、Q3和Q4，从而烧毁这些开关管中的一个或多个。本发明提供了图3所示的保护电路之后，与非门电路U02A输出的第一判据信号为与PWMB和PWMA反相的信号，即在PWMB和PWMA同时为高电平时，第一判据信号为低电平，而PWMB和PWMA同时为低电平时，第一判据信号为高电平。这样，U01D所输出的判据信号就与第一判据信号同相，即二者同为高电平或低电平，但与PWMB和PWMA为反相信号，即PWMB和PWMA为高电平时，判据信号就为低电平，而PWMB和PWMA为低电平时，判据信号就为高电平，因此，光电隔离后的第一驱动信号PWMB-1和PWMB-2，以及光电隔离后的第二驱动信号PWMA-1和PWMA-2，就一直为低电平，从而保护了开关管Q1、Q2、Q3与Q4不被烧毁。

图5为在开关管被短路而第一原始驱动信号和第二原始驱动信号正常的情况下部分信号的波形图。如图5所示，由于一个或多个开关管被短路，因此Bf为低电平，被短路开关管所在的桥臂发生直通故障。而第一原始驱动信号PWMB和第二原始驱动信号PWMA为反相信号，二者不同时为高电平，这时与非门电路U02A所输出的第一判据信号就为高电平。因此，判据信号确定装置U01D输出的判据信号就为低电平，因此，光电隔离后的第一驱动信号PWMB-1和PWMB-2，以及光电隔离后的第二驱动信号PWMA-1和PWMA-2，就一直为低电平，从而保护了开关管Q1、Q2、Q3与Q4不被烧毁。

不过，与图4所示的本发明在驱动信号到达开关管之前就做出反应，从而及时保护开关管的情况不同，图5为桥臂已发生直通故障的情况后才做出反应的，但该反应时间极短，在十几到几十纳秒的范围内，远小于开关管十几微秒的生存时间，因此，本发明仍然可以有效应对桥臂直通故障的发生。

图6为本发明提供的保护系统应用于电网系统中的一个实施例的结构图。如图6所示，采样回路采集的电压或电流信号送入微处理器系统后，由微处理器系统的程序对该电压或电流信号进行处理，得到第一原始驱动信号PWMB和第二原始驱动信号PWMA。当然，PWMB和PWMA的产生方法也可以为其他方法，只要其电平能够满足开关管控制的电平高低需要，均可作为本发明中的原始驱动信号使用。

PWMB和PWMA被送入本发明提供的保护桥臂中的开关管的保护系统中，利用与非门电路、判据信号确定装置、第一与门电路、第二与门电路进行运算，产生光电隔离后的第一驱动信号PWMB-1和PWMB-2，以及产生光电隔离后的第一驱动信号PWMA-1和PWMA-2，然后将PWMB-1和PWMB-2分别输入桥臂系统中的第一桥臂上的两个开关管，用于控制其处于导通或关断状态，将PWMA-1和PWMA-2分别输入桥臂系统中的第二桥臂上的两个开关管，用于控制其处于导通或关断状态，这样，本发明就可以有效并且及时快速地对桥臂系统中的开关管进行保护了。

如图6所示，可以将该受到保护的桥臂系统应用于对于稳定性和安全性要求极高的电网系统。

由此可见，本发明具有以下优点：

(1)本发明中，由于第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行了逻辑与非运算，因此，当第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平时，得到的第一判据信号为低电平，这使得判据信号依据低电平判据条件也为低电平，这样，第一原始驱动信号以及第二原始驱动信号与低电平的判据信号进行逻辑与运算之后，所得到的第一驱动信号和第二驱动信号也分别为低电平，因而接收第一驱动信号的一号开关管和四号开关管、以及接收第二驱动信号的二号开关管和三号开关管均处于关断状态，从而保证在第一原始驱动信号和第二原始驱动信号同时为高电平的情况下，桥臂也不会发生直通故障，同时，由于本发明是对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行处理，将得到第一驱动信号和第二驱动信号分别输入相对应的一号开关管和四号开关管以及相对应的二号开关管和三号开关管的，这就从源头上防止了任一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平的情况出现，从而最大程度地防止了桥臂直通故障的发生，而且即使在特殊情况下出现了同一桥臂上的两个开关管的驱动信号同时为高电平的情况，由于执行逻辑与非运算和逻辑与运算的与非门电路和与门电路的反应时间都极快，约为十几纳秒，远远低于开关管10微秒左右的生存时间，因此，本发明大大提高了对桥臂直通故障的反应速度。

(2)本发明直接将第一判据信号作为判据信号，可以使判据信号满足低电平判据条件，即在第一判据信号为低电平时，判据信号也为低电平。这种情况相当于将步骤101中与非门运算得到的第一判据信号不经过其他处理，直接作为判据信号在步骤103中与第一原始驱动信号或第二原始驱动信号进行与门运算，这样也可以进一步提高本发明对桥臂中开关管的保护反应速度，从而进一步提高开关管的安全性。

(3)本发明中应用光电隔离电路，可对输入电路和输出电路进行隔离，这样能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，同时，响应速度也较快，能耐受高电压电流的冲击，延长系统的寿命。

(4)本发明所提供的系统中，仅用一个与非门电路、最多三个与门电路即可实现保护开关管的功能，因而保护电路的结构简单，且各种逻辑门电路的制作和集成技术已经非常成熟，因此，本发明应用于大规模集成电路中的前景也非常广阔。

(5)由于本发明提供的保护电路各部件都非常简单，成本也很低，因此，本发明的应用成本也很低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保护桥臂中的开关管的方法，所述桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，所述一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，所述二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，所述一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，所述二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；其特征在于，该方法包括：

对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；

根据第一判据信号，确定实际判据信号，其中，所述实际判据信号满足低电平判据条件，所述低电平判据条件为：所述第一判据信号为低电平时，所述实际判据信号也为低电平；

对所述第一原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；对所述第二原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管；

其中在得到第一判据信号之后，在根据第一判据信号确定实际判据信号之前，该方法进一步包括：对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，其中，所述电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，所述桥臂双开关管不完全导通条件为：当所述一号开关管与二号开关管同时导通，和/或所述三号开关管与四号开关管同时导通时，所述电压标准信号为低电平；当所述一号开关管与二号开关管不同时导通，且所述三号开关管与四号开关管不同时导通时，所述电压标准信号为高电平；

则根据第一判据信号确定实际判据信号的方法为：将所述第二判据信号作为实际判据信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一判据信号确定实际判据信号的方法为：将所述第一判据信号取代第二判据信号作为实际判据信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算之前，该方法进一步包括：利用电阻分压的方式测得所述电压标准信号；其中，所述电阻为串联后与所述一号桥臂并联的两个以上的电阻；所述电压标准信号为所述两个以上的电阻中的一个以上的电阻两端的电压。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管的方法为：将所述第一驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第一驱动信号；将所述光电隔离后的第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

和/或，

将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管的方法为：将所述第二驱动信号输入光电隔离电路，得到光电隔离后的第二驱动信号；将所述光电隔离后的第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

5.一种保护桥臂中的开关管的系统，所述桥臂包括相并联的一号桥臂和二号桥臂，所述一号桥臂包括相串联的一号开关管和二号开关管，所述二号桥臂包括相串联的三号开关管和四号开关管，所述一号开关管和四号开关管为相互对应的开关管，所述二号开关管和三号开关管为相互对应的开关管；其特征在于，该系统包括：与非门电路、判据信号确定装置、第一与门电路、第二与门电路；其中，

所述与非门电路用于，对第一原始驱动信号和第二原始驱动信号进行逻辑与非运算，得到第一判据信号；

所述判据信号确定装置用于，根据所述第一判据信号，确定实际判据信号，其中，所述实际判据信号满足低电平判据条件，所述低电平判据条件为：在所述第一判据信号为低电平的情况下，所述实际判据信号也为低电平；

所述第一与门电路用于，对所述第一原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；将所述第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

所述第二与门电路用于，对所述第二原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；将所述第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管；

其中所述判据信号确定装置为与门电路；则该判据信号确定装置用于，对所述第一判据信号与电压标准信号进行逻辑与运算，得到第二判据信号，将所述第二判据信号作为实际判据信号；其中，所述电压标准信号满足桥臂双开关管不完全导通条件，所述桥臂双开关管不完全导通条件为：在所述一号开关管与二号开关管同时导通，和/或所述三号开关管与四号开关管同时导通的情况下，所述电压标准信号为低电平；在所述一号开关管与二号开关管不同时导通，且所述三号开关管与四号开关管不同时导通的情况下，所述电压标准信号为高电平。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述判据信号确定装置为导线；则该判据信号确定装置用于，将所述第一判据信号作为实际判据信号。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，

所述第一与门电路包括：第一与门、第一光电隔离电路；其中，所述第一与门用于，对所述第一原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第一驱动信号；所述第一光电隔离电路，其输入信号为所述第一驱动信号，输出信号为光电隔离后的第一驱动信号，用于，将所述光电隔离后的第一驱动信号输入至所述一号开关管和四号开关管；

和/或，

所述第二与门电路包括：第二与门、第二光电隔离电路；其中，所述第二与门用于，对所述第二原始驱动信号与所述实际判据信号进行逻辑与运算，得到第二驱动信号；所述第二光电隔离电路，其输入信号为所述第二驱动信号，输出信号为光电隔离后的第二驱动信号，用于，将所述光电隔离后的第二驱动信号输入至所述二号开关管和三号开关管。

8.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述开关管为IGBT，或为MOS管。