CN102629831B - 软开关检测方法、电路及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种软开关检测方法、电路及其应用电路，所述软开关检测电路应用于桥式电路中，通过电压检测电路检测桥式电路中串联连接的第一开关管和第二开关管的端电压，从而确定开关管的工作状态，进而控制开关管的导通或关断，具体的，检测第一开关管的工作状态控制第二开关管的开关状态；检测第二开关管的工作状态以控制第一开关管的开关状态；当检测到其中一个开关管导通时，控制另一开关管关断，避免了两个串联的开关管同时导通，进而避免了由于两个MOS管均导通而使两个MOS管承受较大的电流而损坏的现象出现。而且，该软开关检测电路的结构简单，成本较低。

Description

软开关检测方法、电路及装置

技术领域

本申请涉及软开关技术领域，特别是涉及一种软开关检测方法、电路及装置。

背景技术

软开关是指开关器件在开通过程中端电压很小，在关断过程中其电流也很小，此种开关过程的功率损耗较小。软开关在开关过程中不存在电压和电流的交迭，降低了开关损耗。

桥式电路已广泛地应用于各种功率转换电路中，对于桥式电路，硬开关特性会导致开关器件出现较大的损耗，硬开关特性严重时会导致开关器件损坏，因此，对于桥式电路，为保证开关器件工作在软开关特性状态下，需要有效地识别出开关器件的工作状态，从而对开关器件的开通和关断进行控制，有效避免开关器件损坏。

现有技术方案中通常是通过电流互感器或电阻检测流过开关管的电流，并根据所述电阻检测流过开关管中的电流方向判断开关器件的工作状态，但是此种方式控制比较复杂，所应用的检测电路也比较复杂，成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种软开关检测方法、电路及其应用电路，以实现桥式电路中的开关器件工作在软开关状态下，避免了开关器件损坏，技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供一种软开关检测电路，应用于桥式电路中，该桥式电路至少包括：由第一开关管和第二开关管串联连接构成的一个桥臂，该软开关检测电路包括：第一电压检测电路、第二电压检测电路、控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，用于根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果，输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，以及用于根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果，输出控制所述第一开关管导通或关断的第一驱动信号。

发明实施例还提供一种半桥电路，该半桥电路至少包括串联连接的第一开关管、第二开关管，该半桥电路还包括：第一电压检测电路、第二电压检测电路和控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，用于根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，以及用于根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果输出控制所述第一开关管的导通或关断的第一驱动信号。

本发明实施例还提供一种全桥电路，该全桥电路至少包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中，所述第一开关管与所述第二开关管串联构成第一桥臂，所述第三开关管与所述第四开关管串联形成第二桥臂，所述第一开关管与所述第二开关管的公共端通过连接电路连接所述第三开关管与所述第四开关管的公共端，该全桥电路还包括第一电压检测电路、第二电压检测电路、第三电压检测电路、第四电压检测电路和控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第三电压检测电路的两个输入端分别连接所述第三开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第三输入端，用于检测所述第三开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第四电压检测电路的两个输入端分别连接所述第四开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第四输入端，用于检测所述第四开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，第三输出端连接所述第三开关管的控制端，第四输出端连接所述第四开关管的控制端，根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果输出控制所述第一开关管导通或关断的第一驱动信号，根据接收到的所述第三电压检测电路的检测结果输出控制所述第四开关管导通或关断的第四驱动信号，以及，根据据接收到的所述第四电压检测电路的检测结果输出控制所述第三开关管导通或关断的第三驱动信号。

另一方面，本发明实施例提供一种软开关检测方法，应用于桥式电路中，该桥式电路至少包括：串联连接的第一开关管和第二开关管，该方法包括：

检测所述第一开关管的端电压是否小于第一电压预设值，得到检测结果；

当所述检测结果为所述第一开关管的端电压小于第一电压预设值时，控制所述第二开关管关断。

最后，本发明实施例还提供一种整流器，该整流器可以应用本发明上述实施例提供的软开关检测电路。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述软开关检测电路应用于桥式电路中，通过检测桥式电路中串联连接的第一开关管和第二开关管的工作状态，控制开关管的导通或关断，具体的，当依据检测结果认为其中一个开关管处于导通状态时，控制另一开关管关断，从而避免串联连接的两个开关管同时导通致使开关管损坏的现象的发生，而且，该软开关检测电路的结构简单，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请中记载的一些实施例，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为本申请实施例提供一种应用于半桥电路中的软开关检测电路的电路原理示意图；

图2为本申请实施例提供的一种第一电压检测电路的电路原理示意图；

图3为本申请实施例提供的一种第二电压检测电路的电路原理示意图；

图4为本申请实施例提供的控制器的电路原理示意图；

图5为本申请实施例提供的一种应用软开关检测电路的全桥LLC电路的电路原理示意图；

图6为本申请实施例提供的一种应用软开关检测电路的全桥移相电路的原理示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种应用软开关检测电路的半桥电路的原理示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种应用软开关检测电路的全桥电路的原理示意图；

图9为本申请实施例提供的软开关检测方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的软开关检测方法的一个具体实施例。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，示出了一种软开关检测电路的电路原理示意图，此处以半桥LLC电路为例进行说明软开关检测电路的工作原理。

如图1所示，该半桥LLC电路包括第一MOS管M1和第二MOS管M2，直流电源VDD，电感L、电容C1，变压器T，其中：

第一MOS管M1的漏极连接直流电源VDD的正极，源极连接第二MOS管M2的漏极，第二MOS管的源极连接直流电源VDD的负极，且第一MOS管M1和第二MOS管M2的公共端连接依次串联电感L、电容C1，电压器T的原边绕组101，该原边绕组101的未连接所述电容C1的一端连接所述第二MOS管M2的源极；

所述变压器T的副边绕组102为带分接头的绕组，其中，所述副边绕组102的一端通过一MOS管的源极和漏极连接负载R的一端，所述副边绕组102的另一端通过另一MOS的源极和漏极连接所述负载R的一端，副边绕组102的分接头连接所述负载R的另一端；负载R两端并联有滤波电容C2。

此时，软开关检测电路包括：第一电压检测电路1、第二电压检测电路2，控制器3，其中：

第一电压检测电路1并联在所述第一MOS管M1的漏极和源极两端，用于检测第一MOS管M1的漏源极电压差，输出端连接控制器3的第一输入端；

第二电压检测电路2并联在所述第二MOS管M2的漏极和源极两端，用于检测第二MOS管M2的漏源极电压差，输出端连接控制器3的第二输入端；

控制器3的第一输出端连接第一MOS管M1的栅极，第二输出端连接第二MOS管M2的栅极。

具体的，上述的软开关检测电路的工作过程如下：

当第一电压检测电路1检测到第一MOS管M1的端电压，即M1的漏源极电压差大于第一电压预设值时，认为第一MOS管M1处于截止状态，此时，第一电压检测电路1输出高电平，控制器3根据接收到的所述高电平信号产生控制第二MOS管M2导通或关断的第二驱动信号；

当第一电压检测电路1检测到第一MOS管的漏源极电压差小于第一电压预设值时，认为第一MOS管M1处于导通状态或微导通状态，此时，第一电压检测电路1输出低电平并输送给控制器3，控制器3根据该低电平信号产生控制第二MOS管M2关断的第二驱动信号。

当第二电压检测电路2检测到第二MOS管M2的漏源极电压差大于第二电压预设值时，认为第二MOS管M2处于截止状态，此时，第二电压检测电路2输出高电平并输送给控制器3，控制器3根据该高电平信号产生控制第一MOS管M1导通或关断的第一驱动信号；

当第二电压检测电路2检测到第二MOS管M2的漏源极电压差小于所述第二电压预设值时，认为第二MOS管M2处于导通状态或微导通状态，此时，第二电压检测电路2输出低电平并输送给控制器3，控制器3根据该低电平信号产生控制第一MOS管M1关断的第一驱动信号。

需要说明的是，所述第一电压预设值是一电压设定值，可以是一个数值，也可以是一个数值范围。在桥式电路中需要将第一MOS管的源极与漏极之间的电压差与该电压设定值进行比较来判断所述第一MOS管的状态；同理，所述第二电压预设值是用来判断所述第二MOS管的状态的电压设定值。

具体的，如图1所示，第一MOS管M1的漏极端BUS的电压恒为直流电源VDD的电源电压，当第一MOS管M1导通时，所述第一MOS管M1源极HS端的电压近似为所述BUS端的电压，即第一MOS管M1的漏源极的电压差接近于0；当第一MOS管M1截止时，所述第一MOS管M1的源极HS端的电压接近于0，即第一MOS管M1的漏源极的电压差接近于所述电源电压VDD的电源电压。考虑到所述MOS管的导通电压的存在，可以将所述第一电压设定值设置在大于所述导通电压且小于所述直流电源VDD的电源电压的范围内；

所述第二电压预设值的设定原理与所述第一电压设定值的设定原理相似，此处不再赘述。综上可知，在两个MOS管串联的支路中，当依据检测结果认为其中一个MOS管导通时，控制另一MOS管关断，进而避免了两个MOS管在同一时刻均处于导通状态致使两个MOS管承受较大的电流而损坏的现象发生，从而保护了半桥LLC电路不被损坏。

请参见图2，示出了第一电压检测电路的电路原理图，该第一电压检测电路包括：第一电压比较器A1，其同相输入端连接第一MOS管M1的漏极D1，反相输入端连接第一MOS管M1的源极S1，输出端输出的电压信号输送给控制器；

具体的，以图1所示的半桥LLC电路为例进行说明，第一电压比较器A1的同相输入端通过分压电阻R11连接所述第一MOS管M1的漏极，即图1中的BUS端，同时通过分压电阻R12连接接地端PRI_GND；第一电压比较器A1的反相输入端通过分压电阻R13连接所述第一MOS管M1的源极即图1中的HS端，同时，该反相输入端通过分压电阻R14连接接地端PRI_GND；

第一电压比较器A1的同相输入端输入的电压为分压电阻R12上的电压，反相输入端输入的电压为分压电阻R14上的电压，通过合理设置分压电阻R11、R12、R13、R14的阻值，可以使该第一电压比较器A1检测到第一MOS管M1的漏源极电压差大于第一电压预设值时，输出高电平信号，当检测第一MOS管M1的漏源极电压差小于所述第一电压预设值时，输出低电平信号；所述第一电压预设值具体可以根据实际应用确定该值的大小。

同理，请参见图3，示出了第二电压检测电路的电路原理示意图，该第二电压检测电路包括：第二电压比较器A2，其同相输入端连接所述第二MOS管M2的漏极，即图1中的HS端，反相输入端连接第二MOS管M2的源极，即图1中的PRI_GND，输出端输出的电压信号输送给控制器。

具体的，第二电压比较器A2的同相输入端通过分压电阻R21连接所述第二MOS管M2的漏极D2，同时该同相输入端通过分压电阻R22连接直流电源Vdd；反相输入端通过分压电阻R24连接第二MOS管M2的源极，即图1中的PRI_GND，同时，该反相输入端通过分压电阻R23连接所述直流电源Vdd。

第二电压比较器A2的同相输入端输入的电压为第二MOS管M2的源极S2的电压与分压电阻R21上的压降之差，反相输入端输入的电压为分压电阻R23上的压降，通过合理设置分压电阻R21、R22、R23、R24的阻值，可以使该第二电压比较器A2检测到第二MOS管M2的漏源极电压差大于第二电压预设值时，输出高电平信号，否则输出低电平信号；具体可以根据具体应用确定所述第二电压预设值的大小。

请参见图4，示出了本发明实施例中控制器的结构示意图，该控制器包括：第一控制信号产生单元31、第二控制信号产生单元32、第一与逻辑门电路33和第二与逻辑门电路34，其中：

第一控制信号产生单元31的输出端与所述第一与逻辑门电路的第一输入端相连，该第一控制信号产生单元用于产生控制所述第一MOS管M1导通或关断的第一原始控制信号；

第一与逻辑门电路33的第二输入端连接所述第二电压检测电路的输出端，该第一与逻辑门电路的输出端即该控制器的第一输出端连接第一MOS管M1的控制端，该第一与逻辑门电路将所述第二电压检测电路的检测结果和第一控制信号产生单元产生的第一原始控制信号进行与逻辑运算后，，输出控制第一MOS管M1的导通或关断的第一驱动信号；

具体的，当第二电压检测电路检测到第二MOS管的源漏极的电压差大于第二电压预设值时，输出的高电平信号与第一控制信号产生单元31产生的控制信号作与逻辑运算后，仍为所述第一控制信号产生单元31产生的第一原始控制信号，该第一原始控制信号用于控制第一MOS管的导通或关断；

当第二电压检测电路检测到第二MOS管的源漏极的电压差小于第二电压预设值时，输出的低电平信号与所述第一控制信号产生单元31产生的控制信号作与逻辑运算后，屏蔽了所述第一控制信号产生单元31产生的控制信号，输出低电平信号，从而控制第一MOS管关断。

第二控制信号产生单元32的输出端与所述第二与逻辑门电路34的第一输入端相连，该第二控制信号产生单元产生控制所述第二MOS管导通或关断的第二原始控制信号；

第二与逻辑门电路34的第二输入端连接所述第一电压检测电路的输出端，该第二与逻辑门电路的输出端即该控制器的第二输出端连接第二MOS管的控制端，该第二与逻辑门电路将所述第一电压检测电路的检测结果和第二控制信号产生单元产生的第二原始控制信号进行与逻辑运算后，输出控制第二MOS管的导通或关断的第二驱动信号。

具体的，当第一电压检测电路检测到第一MOS管的源漏极的电压差大于第一电压预设值时，输出的高电平信号与第二控制信号产生单元32产生的第二原始控制信号作与逻辑运算后，控制第一MOS管导通；当第一电压检测电路检测到第一MOS管的源漏极的电压差小于第一电压预设值时，输出的低电平信号屏蔽所述第二控制信号产生单元32产生的第二原始控制信号，输出低电平信号，控制第二MOS管关断。

需要说明的是，该控制器3可以通过DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)处理器实现，也可以通过模拟芯片或者分立器件实现。

本申请实施例提供的软开关检测电路通过检测桥式电路中串联连接的两个MOS管的端电压判断其工作状态，当其中一个MOS管处于截止状态时，才可能控制另一MOS管导通，避免了两个串联的MOS管均导通而导致的两个MOS管两端的电压过高而损坏的现象发生。而且，电路的控制方式简单，结构简单、成本低。

请参见图5，示出了应用上述实施例提供的软开关检测电路的全桥LLC电路，该全桥LLC电路至少包括：第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4，其中：

第一MOS管M1和第二MOS管M2串联后并联于直流电源VDD的两端，第三MOS管M3和第四MOS管M4串联后并联于直流电源VDD的两端，第一MOS管M1和第二MOS管M2的公共端与第三MOS管M3和第四MOS管M4的公共端之间依次串联连接电感L、电容C、变压器T。

所述软开关检测电路包括：第一电压检测电路11、第二电压检测电路12、第三电压检测电路13、第四电压检测电路14和控制器30，其中：

所述第一电压检测电路11的两个输入端并联在所述第一MOS管M1的源极与漏极之间，用于检测所述第一MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第一输入端；

所述第二电压检测电路12的两个输入端并联在所述第二MOS管M2的源极与漏极之间，用于检测所述第二MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第二输入端；

所述第三电压检测电路13的两个输入端并联在所述第三MOS管M3的源极与漏极之间，用于检测所述第三MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第三输入端；

所述第四电压检测电路14的两个输入端并联在所述第四MOS管M4的源极与漏极之间，用于检测所述第四MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第四输入端；

所述控制器30的第一输出端连接第一MOS管M1的控制端，第二输出端连接第二MOS管M2的控制端，第三输出端连接第三MOS管M3的控制端，第四输出端连接第四MOS管M4的控制端。

控制器30将接收到的第二电压检测电路12的检测结果和控制器30自身产生的控制第一MOS管M1的第一原始控制信号进行与逻辑运算，最终得到控制第一MOS管M1导通或关断的第一驱动信号；

具体的，当控制器30接收到第二MOS管M2的漏源极电压差大于第二电压预设值的高电平检测结果时，认为第二MOS管处于截止状态，此时，控制器30自身产生的控制第一MOS管M1的第一原始控制信号不会被高电平信号屏蔽，故能够根据所述第一原始控制信号控制第一MOS管M1导通或关断；当控制器30接收到第二MOS管M2的漏源极电压差小于第二电压预设值的低电平检测结果时，认为第二MOS管处于导通状态或者微导通状态，此时控制器30自身产生的控制第一MOS管M1导通的第一原始控制信号被所述低电平信号屏蔽，最终输出低电平的第一驱动信号，控制第一MOS管M1关断。

控制器30将接收到的第一电压检测电路11的检测结果和控制器30自身产生的控制第二MOS管M2的第二原始控制信号进行与逻辑运算，最终得到控制第二MOS管M2导通或关断的第二驱动信号；该第二驱动信号的产生过程与上述的第一驱动信号的产生过程相似，此处不再赘述。

控制器30将接收到的第四电压检测电路14的检测结果和控制器30自身产生的控制第三MOS管M3的第三原始控制信号进行与逻辑运算，最终得到控制第三MOS管M3导通或关断的第三驱动信号。该第三驱动信号的产生过程与上述的第一驱动信号的产生过程相似，此处不再赘述。

控制器30将接收到的第三电压检测电路13的检测结果和控制器30自身产生的控制第四MOS管M4的第四原始控制信号进行与逻辑运算，最终得到控制第四MOS管M4导通或关断的第四驱动信号。该第四驱动信号的产生过程与上述的第一驱动信号的产生过程相似，此处不再赘述。

请参见图6，示出了应用上述的软开关检测电路的一种全桥移相电路，应用于该全桥移相电路的软开关检测电路的电路结构与图5所示的软开关检测电路相同，所不同的是，图5中的全桥LLC电路的电路结构与全桥移相电路的电路结构不同。

具体的，如图6所示，所述全桥移相电路包括：第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4，其中：

第一MOS管M1和第二MOS管M2串联后并联于直流电源VDD的两端，第三MOS管M3和第四MOS管M4串联后并联于直流电源VDD的两端，

第一MOS管M1和第二MOS管M2的公共端与第三MOS管M3和第四MOS管M4的公共端之间依次串联有电感L、变压器T。

所述软开关检测电路包括：第一电压检测电路21、第二电压检测电路22、第三电压检测电路23、第四电压检测电路24和控制器30，其中：

所述第一电压检测电路21的两个输入端并联在所述第一MOS管M1的源极与漏极之间，用于检测所述第一MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第一输入端；

所述第二电压检测电路22的两个输入端并联在所述第二MOS管M2的源极与漏极之间，用于检测所述第二MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第二输入端；

所述第三电压检测电路23的两个输入端并联在所述第三MOS管M3的源极与漏极之间，用于检测所述第三MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第三输入端；

所述第四电压检测电路24的两个输入端并联在所述第四MOS管M4的源极与漏极之间，用于检测所述第四MOS管的端电压，输出端连接所述控制器30的第四输入端；

所述控制器30的第一输出端连接第一MOS管M1的控制端，第二输出端连接第二MOS管M2的控制端，第三输出端连接第三MOS管M3的控制端，第四输出端连接第四MOS管M4的控制端。

其中，上述的四个电压检测电路及控制器的工作过程与图5所示的四个电压检测电路及控制器的工作过程相同，此处不再赘述。

本申请实施例提供的应用所述软开关检测电路的全桥电路中，第一MOS管M1和第二MOS管M2串联后构成全桥电路的一个桥臂，第三MOS管M3和第四MOS管M4串联后构成全桥电路的另一个桥臂，所述软开关检测电路通过检测一个桥臂中的一个MOS管的工作状态，来产生控制该桥臂中的另一个MOS管导通或关断的控制信号，使得电路结果简单，控制方式也很简单，而且，避免了一个桥臂中的两个MOS管同时导通，而使MOS管由于承受电压过大而损坏的现象发生，避免了全桥电路的损坏。

需要说明的是，本申请实施例提供的软开关检测电路可以应用于半桥或全桥电路中，本申请对此并不限制。其中，半桥电路可以为半桥整流电路、半桥LLC电路、半桥逆变电路等；所述全桥电路可以为全桥整流电路、全桥LLC电路、全桥逆变电路等。

需要说明的是，本申请实施例中的MOS管可以采用三极管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)实现，本申请对此并不限制。请参见图7，示出了本申请实施例提供的软开关检测电路应用于采用三极管实现的半桥电路中的简化电路示意图，其中，第一三极管Q1与第二三极管Q2串联形成半桥电路的桥臂，第一电压检测电路1的两输入端并联在第一三极管Q1的集电极和发射极两端，输出端连接控制器3的第二输入端；第二电压检测电路2的两输入端并联在第二三极管Q2的集电极和发射极两端，输出端连接控制器3的第一输入端；控制器3的第一输出端连接第一三极管Q1的基极，控制器3的第二输出端连接第二三极管Q2的基极。

所述第一电压检测电路1和第二电压检测电路2及控制器3的工作过程与图1所示的第一电压检测电路、第二电压检测电路及控制器的工作过程相同，此处不再赘述。

请参见图8，示出了另一种全桥电路的结构示意图，包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4，第一电压检测电路11、第二电压检测电路12、第三电压检测电路13、第四电压检测电路14，控制器30，其中：

第一三极管Q1和第二三极管Q2串联连接构成全桥电路的一个桥臂，第三三极管Q3和第四三极管Q4串联连接构成全桥电路的另一个桥臂；

第一三极管Q1和第二三极管Q2的公共端通过连接电路与第三三极管Q3和第四三极管Q4的公共端相连。

上述的四个电压检测电路和控制器与图6中的四个电压检测据电路及控制器的连接关系及工作过程均相同，此处不再赘述。

另外，本发明实施例还提供一种整流器，该整流器可以应用上述实施例提供的软开关检测电路，或全桥电路，或半桥电路等，具体实施方式本领域普通技术人员可以通过本发明实施例对软开关检测电路、全桥电路或板桥电路等的描述获知，在此不再赘述。

相应于上述的装置实施例，本申请还提供一种软开关检测方法。

请参见图9，示出了一种软开关检测方法的流程示意图，该方法应用于桥式电路中，该桥式电路至少包括串联连接的第一开关管和第二开关管，该桥式电路可以包括上述实施例所示的软开关检测电路，该方法可以应用于此软开关检测电路。如图9所示，该方法包括以下步骤：

S101，检测所述第一开关管的端电压是否小于第一电压预设值，得到检测结果；

S102，当所述检测结果为所述第一开关管的端电压小于第一电压预设值时，控制所述第二开关管关断。

具体的，步骤S102可以实现为：当检测到所述第一开关管的端电压小于所述第一电压预设值时，所述检测结果为低电平；

将所述低电平的检测结果与控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号进行与逻辑运算，得到控制所述第二开关管关断的驱动信号，通过所述驱动信号控制所述第二开关管关断。具体实现方法上述实施例已有介绍，在此不再赘述。

可选的，该方法还可以包括：

当所述检测结果为所述第一开关管的端电压大于所述第一电压预设值时，利用控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态，所述第二开关管的工作状态包括导通或关断。

具体的，当检测到所述第一开关管的端电压大于所述第一电压预设值时，所述检测结果为高电平；

将所述高电平的检测结果与控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号进行与逻辑运算，得到的驱动信号为所述原始控制信号，利用所述原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态。

图10示出了本发明提供的软开关检测方法的一个具体实施例，如图10所示，该方法包括：

S201，获取并判断第一开关管的端电压是否小于第一电压预设值，如果否，则执行步骤102；如果是，则执行步骤S103。

S202，依据控制第二开关管导通或关断的原始控制信号，控制第二开关管的状态，所述原始控制信号由该桥式电路中的控制器产生；

S203，控制第二开关管关断。

同理，在控制第一开关管的状态时，与上述的控制第二开关管的状态的流程相似，具体的，采集并判断第二开关管的端电压是否大于第二电压预设值，得到检测结果，根据所述检测结果以及控制第一开关管导通或关断的原始控制信号，产生控制第一开关管导通或关断的驱动信号。

本实施例提供的软开关检测方法可以适用于包含多个开关管的桥式电路中，具体的控制方法类似。

本实施例提供的软开关检测方法，通过检测桥式电路中串联连接的第一开关管和第二开关管的工作状态，控制开关管的导通或关断，从而使第一开关管或第二开关管工作在软开关状态下，具体的，检测第一开关管的工作状态控制第二开关管的开关状态；检测第二开关管的工作以控制第一开关管的开关状态；当检测到开关管工作在异常状态，可以实时关断该开关管，从而避免开关管损坏。而且，该软开关检测电路的结构简单，成本较低

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种软开关检测电路，应用于桥式电路中，所述桥式电路至少包括：由第一开关管和第二开关管串联连接构成的一个桥臂，其特征在于，所述软开关检测电路包括：第一电压检测电路、第二电压检测电路、控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，用于根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果，输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，以及用于根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果，输出控制所述第一开关管导通或关断的第一驱动信号。

2.根据权利要求1所述的软开关检测电路，其特征在于，所述第一电压检测电路包括第一电压比较器，该第一电压比较器的同相输入端连接所述第一开关管的第一端，反相输入端连接所述第一开关管的第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于当所述第一开关管的第一端与第二端间的端电压低于第一电压预设值时，输出端输出低电平信号的检测结果；

所述第二电压检测电路包括第二电压比较器，该第二电压比较器的同相输入端连接所述第二开关管的第一端，反相输入端连接所述第二开关管的第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于当所述第二开关管的第一端与第二端间的端电压低于第二电压预设值时，输出端输出低电平信号的检测结果。

3.根据权利要求2所述的软开关检测电路，其特征在于，所述控制器包括：第一控制信号产生单元，第二控制信号产生单元、第一与逻辑门电路和第二与逻辑门电路，其中：

所述第一控制信号产生单元的输出端与所述第一与逻辑门电路的第一输入端相连，所述第一控制信号产生单元用于产生控制所述第一开关管导通或关断的第一原始控制信号；

所述第一与逻辑门电路的第二输入端连接所述第二电压检测电路的输出端，所述第一与逻辑门电路的输出端为所述控制器的第一输出端，所述第一与逻辑门电路将所述第一控制信号产生单元产生的第一原始控制信号与所述第二电压检测电路的检测结果进行与逻辑运算后，输出控制所述第一开关管导通或关断的第一驱动信号；

所述第二控制信号产生单元的输出端连接所述第二与逻辑门电路的第一输入端，所述第二控制信号产生单元用于产生控制所述第二开关管导通或关断的第二原始控制信号；

所述第二与逻辑门电路的第二输入端连接所述第一电压检测电路的输出端，所述第二与逻辑门电路的输出端为所述控制器的第二输出端，所述第二与逻辑门电路将所述第二控制信号产生单元产生的第二原始控制信号与所述第一电压检测电路的检测结果进行与逻辑运算后，输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号。

4.根据权利要求1至3任一项所述的软开关检测电路，其特征在于，所述控制器具体用于：

当接收到所述第二开关管的端电压小于第一电压预设值的检测结果时，输出控制所述第一开关管关断的第一驱动信号；

当接收到所述第一开关管的端电压小于第二电压预设值的检测结果时，输出控制所述第二开关管关断的第二驱动信号。

5.根据权利要求1至3任一项所述的软开关检测电路，其特征在于，所述控制器具体用于：

当接收到所述第二开关管的端电压大于第一电压预设值的检测结果时，根据所述控制器产生的控制所述第一开关管导通或关断的原始控制信号控制所述第一开关管的工作状态，所述第一开关管的工作状态包括导通或关断；

当接收到所述第一开关管的端电压大于第二电压预设值的检测结果时，根据所述控制器产生的控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态，所述第二开关管的工作状态包括导通或关断。

6.一种半桥电路，所述半桥电路至少包括串联连接的第一开关管、第二开关管，其特征在于，还包括：第一电压检测电路、第二电压检测电路和控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，用于根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，以及用于根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果输出控制所述第一开关管的导通或关断的第一驱动信号。

7.一种全桥电路，所述全桥电路至少包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管，其中，所述第一开关管与所述第二开关管串联构成第一桥臂，所述第三开关管与所述第四开关管串联形成第二桥臂，所述第一开关管与所述第二开关管的公共端通过连接电路连接所述第三开关管与所述第四开关管的公共端，其特征在于，还包括第一电压检测电路、第二电压检测电路、第三电压检测电路、第四电压检测电路和控制器，其中：

所述第一电压检测电路的两个输入端分别连接所述第一开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第一输入端，用于检测所述第一开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第二电压检测电路的两个输入端分别连接所述第二开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第二输入端，用于检测所述第二开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第三电压检测电路的两个输入端分别连接所述第三开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第三输入端，用于检测所述第三开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述第四电压检测电路的两个输入端分别连接所述第四开关管的第一端、第二端，输出端连接所述控制器的第四输入端，用于检测所述第四开关管的端电压，并将检测结果提供给所述控制器；

所述控制器的第一输出端连接所述第一开关管的控制端，第二输出端连接所述第二开关管的控制端，第三输出端连接所述第三开关管的控制端，第四输出端连接所述第四开关管的控制端，根据接收到的所述第一电压检测电路的检测结果输出控制所述第二开关管导通或关断的第二驱动信号，根据接收到的所述第二电压检测电路的检测结果输出控制所述第一开关管导通或关断的第一驱动信号，根据接收到的所述第三电压检测电路的检测结果输出控制所述第四开关管导通或关断的第四驱动信号，以及，根据接收到的所述第四电压检测电路的检测结果输出控制所述第三开关管导通或关断的第三驱动信号。

8.一种软开关检测方法，应用于桥式电路中，所述桥式电路至少包括：串联连接的第一开关管和第二开关管，其特征在于，所述方法包括：

检测所述第一开关管的端电压是否小于第一电压预设值，得到检测结果；

当所述检测结果为所述第一开关管的端电压小于第一电压预设值时，控制所述第二开关管关断。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当检测结果为所述第一开关管的端电压小于第一电压预设值时，控制所述第二开关管关断，具体包括：

当检测到所述第一开关管的端电压小于所述第一电压预设值时，所述检测结果为低电平；

将所述低电平的检测结果与控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号进行与逻辑运算，得到控制所述第二开关管关断的驱动信号，通过所述驱动信号控制所述第二开关管关断。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述检测结果为所述第一开关管的端电压大于所述第一电压预设值时，利用控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态，所述第二开关管的工作状态包括导通或关断。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述当所述检测结果为所述第一开关管的端电压大于所述第一电压预设值时，利用控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态，所述第二开关管的工作状态包括导通或关断，具体包括：

当检测到所述第一开关管的端电压大于所述第一电压预设值时，所述检测结果为高电平；

将所述高电平的检测结果与控制所述第二开关管导通或关断的原始控制信号进行与逻辑运算，得到的驱动信号为所述原始控制信号，利用所述原始控制信号控制所述第二开关管的工作状态。

12.一种整流器，其特征在于，所述整流器包括如权利要求1至5任一项所述的软开关检测电路。

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