CN105071657B - 双向可调直流电源 - Google Patents

Abstract

双向可调直流电源，其特征在于：至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型换向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H桥开关控制器这七部分级联组成；解决了直流电源的正负极性转换、电流源电压源相互转换、功率保持、无极电压采样等难题，可根据需要调节输入输出功率同步变化，实现了恒功率变换，通过H桥开关的PWM开关，解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器换向的触点打弧，换向频率，工作电流电压不可控的问题，解决了负电压计算问题、换向与调节同步问题、直流电压换向采样与交流电压直接采样的问题。给磁控溅射行业镀材及时还原、直流电机带载正反转动，电磁场极性不定期互换，不定期调节等领域提供电源。

Description

双向可调直流电源

技术领域

本发明主要适用于电磁场供电，磁场约束，直流电机驱动，远程电力传输，磁控溅射，激光泵浦，电容充放电，电磁场换向等启动功率与运行功率落差较大且要求供电快速响应领域与恒功率传输领域。

背景技术

电感线圈直流供电，等离子磁场约束的共同特点就纯电感负载，直流电源给纯感性负载供电存在一个很大的问题就是启动电流从0开始按照规律增大，增长到直流电压与电感直流电阻的比值电流因为电感的直流电阻非常小，所以经过延时后直流电流很大，对于电感线圈来说，电感快速饱和，线圈铁损增加，供电电源相当于对重载电阻输出，电感线圈的功耗主要是焦耳热损耗(W＝I²R)。这是本发明要解决的问题之一。

直流电机供电，直流电机在重载启动时，电流经过定子绕组有一定延时，期初电流为0，转矩为0，等到电流快速增加线圈上的电压快速下降(Z_L→0)，电机无法启动，线圈上的损耗就是焦耳热损耗(W＝I²R)，电机无法对外提供转矩拖动势能。

磁控溅射，连续激光泵，这类负载是电离气体的负阻负载，启动电压高，启动电流小，正常工作电压低，电流大，功率等级落差大，关断时电流拖尾严重，虽然脉冲开关关断，但是因为电容电压变化过程所以线路中电容还要放电因为电路中电感电流变化过程是所以还在续流(I_L)，磁控溅射时，工件因电流拖尾而经常被灼伤，激光泵因为电流拖尾而造成切割工件毛刺，所以必须从电源上解决电流拖尾问题。

无极性电容充放电，电磁场换向。电容充电电流方向与放电电流方向相反，电磁场换向后，电磁铁极性换向，传统的换向是利用电磁继电器换向，这种换向的缺点在于，第一、触点打弧，经过多次换向后，触点老化。第二、还有换向速度受限，继电器的工作频率最快在1kHz左右。第三、还有就是电流电压无法受PWM控制。第四、换向不平稳，交点处控制信号失真。

恒功率(U₁I₁T₁＝U₂I₂T₂)传输：恒功率电源变换与电源换向，在传统电源拓扑结构中都比较困难，功率恒定范围受限，如果某电源最高电压1000V,最大功率50kW，要恒功率输出50V，则输出电流为1000A，恒功率输出电压100V，则恒功率输出电流为500A。输出电流对于可调电源来说，恒定功率输出尤为重要，所以本发明能解决恒功率调节与传输问题。

发明内容

双向可调直流电源，其特征在于：至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型换向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H桥开关控制器这七部分级联组成；电流传感器作为电流检测，桥式换向电压采样电路作为换向电压检测；

输入直流电源分为直流电压源或直流电流源；输入直流电源与H型换向桥，分别连接在恒功率变换装置的输入或输出端；由输出类型决定输入直流电源的类型，当需要输出为电压源时，输入直流电源为直流电流源，电流源的输出与恒功率变换装置的输入端并联，恒功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联，H桥输出端与负载并联；当需要输出为电流源时，输入电源为直流电压源，电压源的输出与恒功率变换装置的输入端并联，恒功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联，H桥输出端与负载并联；桥式换向电压采样电路与输出负载并联；

恒功率变换装置为一个或由多个恒功率变换单元级联构成的，每个单元包括1个二极管，1个电感器，1个第一电容器，1个第二电容器，1个电阻器；二极管与电感器串联，电阻器与第一电容器串联后与二极管并联，电感器不连接二极管的另一端与二极管不连接电感的另一端之间与第二电容器并联，构成恒功率变换装置的一个单元，二极管的两端是本单元的输入端，第二电容器的两端是本单元的输出端；相邻两个单元是级联的，也就是前面单元的输出与后面单元的输入并联；多个单元按照同样的结构级联成恒功率变换装置；输入电源的输出与恒功率变换装置的二极管并联，输出电源的输入与恒功率变换装置的第二电容器并联；

H型换向桥是由4个开关，分别为S1、S2、S3、S4与4个快速二极管即分别为D1、D2、D3、D4组成，2个开关S2、S4是主功率开关，2个开关S1、S3是辅助功率开关，S2主功率开关的输出极与S1开关的输入极相连，主功率开关S2的输入极与辅助开关S1的输出极并联在恒功率变换器的输出端上，这2个开关连接的电路叫左桥臂，左桥臂的公共接点与负载的一端连接，主开关S4与辅助开关S3按左桥臂的组合方法形成右桥臂且与左桥臂并联，右桥臂的公共点接负载的另一端；H桥左右桥臂接在恒功率装置输出正端的叫H桥的上臂，接在恒功率装置输出负端的叫H桥的下臂，左桥臂上臂与右桥臂上臂的开关为主功率开关，左桥臂与右桥臂下臂的开关是辅助功率开关；在H型桥的4个开关S1、S2、S3、S4上分别并联一个快速二极管D1、D2、D3、D4，4个开关S1、S2、S3、S4上的控制端分别是：G1、G2、G3、G4；

H型换向桥的4个开关交叉开通，左桥臂上臂主功率开关S2与右桥臂下臂辅助功率开关S3同时开通之前右桥臂上臂主功率开关S2与左桥臂下臂辅助功率开关S1必须关断；同理，右桥臂上臂开关S4与左桥臂下臂开关S1同时开通之前左桥臂上臂开关S2与右桥臂下臂开关S3必须关断；交叉导通过程中，上臂的主功率开关S2、S4工作在PWM模式，下臂辅助功率开关S1、S3工作在常闭状态；

H桥开关控制器包括：基准源取绝对值电路、电流采样取绝对值电路、电压采样取绝对值电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路、PWM发生电路、H桥开关换向选通电路、PWM放大电路和H桥驱动隔离放大电路9部分；基准源取绝对值电路：包括输入(in1)端，输出(out1)端；电流采样取绝对值电路：包括输入(in2)端，输出(out2)端；电压采样取绝对值电路：包括输入(in3)端，输出(out3)端；电流误差放大电路(AMP-C)：包括同相输入(in+)端，反相输入(in-)端，输出(out-C)端；电压误差放大电路(AMP-V)：包括同相输入(in+)端，反相输入(in-)端，输出(out-V)端；PWM发生电路：包括同相输入(in+)端，输出(PWM-out)端；H桥开关换向选通电路：换向输入端in+/in+，正向选通开启输出端(out+)，负向选通开启输出端(out-)；PWM放大电路包括输入和输出端；三个输入端分别是PWM输入端、PWM放大电路正输入端和PWM放大电路负输入端；输出端分别是：PWM1、PWM2、PWM3、PWM4；H桥驱动隔离放大电路：包括隔离放大输入端DRV-i1、DRV-i2、DRV-i3和DRV-i4)，隔离放大输出端为DRV01、DRV02、DRV03和DRV04)；

外部基准源的输出与基准源取绝对值电路的输入(in1)端连接，输出(out1)端与电流误差放大电路(AMP-C))的同相输入(in+)端连接；

电流传感器的输出与电流采样取绝对值电路的输入(in2)端连接，电流采样取绝对值电路的输出(out2)端与电流误差放大电路(AMP-C)的反相输入(in-)端连接；电流误差放大电路(AMP-C)的输出(out-C)端与电压误差放大电路(AMP-V)的同相输入(in+)端连接；

电压采样电路的输出端与电压采样取绝对值电路的输入(in3)端连接，电压采样取绝对值电路的输出(out3)端与电压误差放大电路(AMP-V)的反相输入(in-)端连接，电压误差放大电路(AMP-V)的输出(out-V)端与；PWM发生电路的同相输入(in+)端连接；PWM发生电路输出(PWM-out)端连接PWM放大电路的PWM输入端；

H型换向桥开关选通电路的换向输入端in+/in+，端与外部基准源输出端连接，选通电路正向开启输出(out+)端与PWM放大电路正输入端连接，选通电路负向开启输出(out-)端与PWM放大电路负输入端连接；PWM放大输出端PWM1、PWM2、PWM3、PWM4分别与H桥驱动隔离放大电路输入端DRV-i1、DRV-i2、DRV-i3、DRV-i4连接，隔离放大输出端DRV01、DRV02、DRV03、DRV04分别与H桥开关的控制端G1、G2、G3、G4连接；

换向电源桥式电压采样电路包含有4组电阻器，其中有2组电阻器阻值相等且串联，串联的公共端与控制器的供电电源的电源地相连，另外两端与输出电源的输出端并联，另外2组电阻器阻值不相等但也要串联，串联的公共端与电压采样绝对值变换器的同相输入端连接；另外两端与输出电源的输出端并联；

电源分为电流源与电压源两种，电流源的工作特点是：输出电流给定后，输出电压随负载复阻抗的大小变化而变化，当负载开路时，输出电压限定在一个固定的范围，电压源的工作特点是：输出电压给定后，输出电流随负载的复阻抗变化而变化，当负载短路时，输出电流限定在固定范围。可由电压源与电流源组合成恒功率的电源，电压源、电流源相互转换，但是受材料、器件、效率限定，电压源转换成电流源电流源转换成电压源需要经过PWM变换，脉冲伏.秒(V.s)安.秒(A.s)处理。

本发明中的输出电源有两种，如果输出是电压源，要恒功率输出就必须使输入为电流源，利用前级电源稳住最高输出电压，后极进行电流控制，中间级进行恒功率伏频转换，如果输出是电流源，要想恒功率输出就必须使输入为电压源，利用前级电源稳住限定输出电流，后极进行电压控制，中间级进行恒功率伏.秒(V.s)转换与安.秒(A.s)，如果后极需要直流换向，那么换向电源必须能对输出电流，电压进行设定。

对于不同的负载，输出电源的性质要求不一样，对于感性负载，开关负载来说，需要电流源输出，输出的电压由输入的电压源控制，对于容性负载来说，输出电源需要电压源，输出电流由输入的电流源控制，这样的系统电流电压都有上下限，防止电感器饱和与开路，电容器短路与过充，保证电源系统平稳过渡，对于阻性负载来讲，电流源，电压源在前在后影响不大。

解决问题

拓宽了制作恒功率可调开关电源的调节范围，可以根据需要调节，使输入输出功率同步变化。

恒功率变换装置原理与功能

任何开关电源的输出都是以脉冲能量包输出，但是当电流从大到小，电压从高到低变化时，脉冲宽度在线性传递中不会改变，电能的输出量(U₁I₁T₁)与时间成正比，所以还要对输出脉冲延时或展宽，由于续流的作用，只要输入电流增加，电压必然降低，电感中电流继续，二极管将电感中的电流保持，所以幅值改变后宽度也跟着改变，能量包所围成的面积(U₁I₁T₁＝U₀₁I₀₁T₀₁＝U₀₂I₀₂T₀₂)保持，负载电阻不变有U₁/U₂＝n，I₁/I₂＝n，当负载电阻变化后，就有U₁/U₂＝n,，I₁/I₂＝1/n从而达到恒功率转换的目的。

解决问题

通过伏秒(V.s)值与安秒(A.s)值的改变实现了恒功率变换

H型换向桥原理与功能

电源输出换向且输出受控，电能传输不能被动靠直流阻抗来限定，所以换向开关的通断过程中，必须有一个开关工作在PWM模式下，另一个是开关辅助形成闭合回路，因为功率回路中的电感，负载中存在电感，所以要对电感进行续流，才能保证输出电能稳定，所以辅助开关在主功率开关工作期间，必须工作在长闭状态，保持续流回路畅通，直到主开关停止工作辅助开关才截止。

解决问题

通过H桥开关的PWM开关，解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器换向的触点打弧，换向频率，工作电流电压不可控的问题。

基准与采样变换电路原理与功能

调节电源电流电压的基准不仅有标量的大小之分，而且有矢量的方向之分，然而目前大部分的PWM控制器、MCU等只支持正向电压计算，所以要对基准取绝对值。因为是换向电源，电流电压的方向同样有正有负，通过传感器采样后正负方向仍然保留，同样也要对采样电流电压取绝对值。换向与调节基准有两个功能，一是调节功能，确定电源输出量的大小，二是换向功能，确定电源输出量的方向，根据H桥的控制要求，需要对换向基准与PWM组合应用，才能实现换向与调节的功能，换向与调节基准作为标量调节时要对其取绝对值，但作为方向调节时，就要保留原有的方向性，基准为正时，正向信号经过正过零比较器后被转换成高电平，经过负过零比较器后被转换成低电平，基准为负时，负向信号经过负过零比较器后被转换成高电平，经过正过零比较器后被转换成低电平，高电平经过放大后就成了辅助功率开关的驱动(使能)。高电平与PWM输出相与就成了主功率开关的驱动(使能)。

解决了大部分PWM控制器、MCU不支持负电压计算的问题。解决了换向与调节同步问题。

换向电压采样原理与功能

在当前还未发现直流电压隔离采样的原件，所以对输出方向不定的直流电源电压采样，需要创建一个零电位点，还需要创建一个电压采样输出点，本发明将两相等电阻的公共点作为零电位点(接地点)，将两阻值不等电阻串的公共点作为电压采样输出点。基本原理是：设电阻串1、2、3、4，为R1、R2、R3、R4，R1＝R2，R3≠R4，R1与R2串联后并联在输出为+U0或输出为‐U0的两端，公共端接地。R3与R4串联后并联在输出为+U0或输出为‐U0的两端，则，R3与R4公共端对R1与R2公共端的电压为U_SE：

本发明解决了直流电压换向采样的问题与交流电压直接采样的问题。

附图说明

图1(a)换向电压源原理框图

图1(b)换向电流源原理框图

图2(a)——电流源

图2(b)——电压源

图2(c)——负载

图2(d)——恒功率变换

图2(e)——H型换向桥

图2(f)——H型换向桥开关时序

图2(g)——桥式换向电压采样电路

图2(h)——H型换向桥开关驱动

图2(i)——换向控制逻辑

图2(j)——取绝对值电路

图2(k)——误差放大器电路

图2(l)——换向选通电路

图2(m)——PWM信号放大

图3：换向电压源

图4：换向电流源

具体实施方式

电磁场供电电源

线圈电感量6mH，直流电阻0.25欧姆，不定期磁场极性换向，不定期输出电流调节，最大稳定电流120A，±120A变化延时小于8ms，电流波动小于1％。

设计：

基本计算：电源正常工作功率P＝120²×0.25×1.25＝4500W，换向启动电压：正常工作输出电压30V，系统总效率80％，输入电源功率4500W，峰值功率：28.8kW，

电路方案：第一级输入电源，用能提供4.5kW，240V，20A的稳压直流电源，第二级能提供3ms时间的功率恒定装置，第三级使用H桥可控的电流源，H桥PWM频率15kHz

验证：输出电流120A±1.20A，换向时间：6.6ms，电流变化响应速度0.2A/us。

磁控溅射电源

输出脉冲电压600V，输出脉冲电流100A，有效脉冲占空比40％，脉冲频率1kHz，电源输出极性不定期换向，电源输出电压电流连续可调。

设计：

基本计算：电源正常工作功率P＝600×100×0.4×1.1＝26.4kW，换向启动电压：600V，正常工作输出电压600V，系统总效率91％，输入电源功率26.5W，峰值功率：60kW，

电路方案：第一级输入电源，用能提供26..5kW，600V，45A的稳流直流电源，第二级能提供1ms时间的功率恒定装置，第三级使用H桥可控的电压源，H桥PWM频率20kHz

验证：输出电流100A±2A，换向时间：1ms，电流变化响应速度0.1A/us。

电容充放电电源

可给200V/10F的超级电容组充电，充电电流最大20A，充电电压最高150V，充电时间最长150s，电源可正反方向充电，也可以对电容恒定电流放电。可循环工作。

设计：

基本计算：电源正常工作功率P＝150×20×1.08＝3240W，换向启动电压：0V，正常工作输出电压150V，系统总效率92.5％，输入电源功率3240W，峰值功率：3000W，

电路方案：第一级输入电源，用能提供3240kW，150V，20A的稳压直流电源，第二级能提供40uss时间的功率恒定装置，第三级使用H桥可控的电流源，H桥PWM频率25kHz

验证：输出电流20A±0.5A，换向时间：200s，电流变化响应速度10A/us。

直流电机电源

传动直流电机供电电源，启动电流100A，启动延时3ms，正常工作电流10A，工作电压24V，电机转速，转矩可调，转向可逆。

设计：

基本计算：永磁电机定子电感量约1mH，电源正常工作功率P＝24×10×1.25＝300W，换向启动电压：正常工作输出电压24V，系统总效率80％，输入电源功率300W，峰值功率：10kW，

电路方案：第一级输入电源，用能提供600W，100V，6A的稳压直流电源，第二级能提供1ms时间的功率恒定装置，第三级使用H桥可控的电流源，H桥PWM频率20kHz

验证：输出电流10A±0.25A，换向时间：1ms，电流变化响应速度0.1A/us。

激光脉冲泵浦电源

激光泵浦频率50Hz，电压1000V，电流600A，脉冲宽度1ms

设计：

基本计算：电源正常工作功率P＝1000×600×1.08＝64.8kW，换向启动电压：1000V，正常工作输出电压1000V，系统总效率93％，输入电源功率12960W，峰值功率：64.8kW，

电路方案：第一级输入电源，用能提供15kW，1000V，15A的稳压直流电源，第二级能提供20ms时间的功率恒定装置，第三级使用H桥可控的电流源，H桥PWM频率20kHz

验证：输出电流600A±10A，关断时间：500ns，电流变化响应速度1200A/us。

本发明解决了直流电源的正负极性转换、电流源电压源相互转换、功率保持、无极电压采样等难题。拓宽了制作恒功率可调开关电源的调节范围，可以根据需要调节输入输出功率同步变化，通过伏.秒(V*S)值与安.秒(A*S)值的改变实现了恒功率变换，通过H桥开关的PWM开关，解决了直流电流电压换向与控制问题。克服了继电器换向的触点打弧，换向频率，工作电流电压不可控的问题，解决了大部分PWM控制器不支持负电压计算的问题。解决了换向与调节同步问题，解决了直流电压换向采样与交流电压直接采样的问题。给磁控溅射行业镀材及时还原、直流电机带载正反转动，电磁场极性不定期互换，不定期调节等领域提供了电源。

Claims (1)

1.双向可调直流电源，其特征在于：至少包括输入直流电源、恒功率变换装置、H型换向桥、电流传感器、桥式换向电压采样电路、负载、H型换向桥开关控制器这七部分级联组成；电流传感器作为电流检测，桥式换向电压采样电路作为换向电压检测；

输入直流电源分为直流电压源或直流电流源；输入直流电源与H型换向桥，分别连接在恒功率变换装置的输入或输出端；由输出类型决定输入直流电源的类型，当需要输出为电压源时，输入直流电源为直流电流源，电流源的输出与恒功率变换装置的输入端并联，恒功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联，H型换向桥输出端与负载并联；当需要输出为电流源时，输入电源为直流电压源，电压源的输出与恒功率变换装置的输入端并联，恒功率变换装置的输出端与H型换向桥输入端并联，H型换向桥输出端与负载并联；桥式换向电压采样电路与输出负载并联；

恒功率变换装置为一个或由多个恒功率变换单元级联构成的，每个单元包括1个二极管，1个电感器，1个第一电容器，1个第二电容器，1个电阻器；二极管与电感器串联，电阻器与第一电容器串联后与二极管并联，电感器不连接二极管的另一端与二极管不连接电感的另一端之间与第二电容器并联，构成恒功率变换装置的一个单元，二极管的两端是本单元的输入端，第二电容器的两端是本单元的输出端；当恒功率变换装置需用多个恒功率变换单元时，相邻两个单元是级联的，也就是前面单元的输出与后面单元的输入并联；多个单元按照同样的结构级联成恒功率变换装置；输入电源的输出与恒功率变换装置的二极管并联，H型换向桥的输入与恒功率变换装置的第二电容器并联；

H型换向桥是由4个开关，分别为S1、S2、S3、S4与4个快速二极管即分别为D1、D2、D3、D4组成，2个开关S2、S4是主功率开关，2个开关S1、S3是辅助功率开关，S2主功率开关的输出极与S1开关的输入极相连，主功率开关S2的输入极与辅助开关S1的输出极并联在恒功率变换器的输出端上，这2个开关连接的电路叫左桥臂，左桥臂的公共接点与负载的一端连接，主开关S4与辅助开关S3按左桥臂的组合方法形成右桥臂且与左桥臂并联，右桥臂的公共点接负载的另一端；H型换向桥左右桥臂接在恒功率装置输出正端的叫H型换向桥的上臂，接在恒功率装置输出负端的叫H型换向桥的下臂，左桥臂上臂与右桥臂上臂的开关为主功率开关，左桥臂与右桥臂下臂的开关是辅助功率开关；在H型换向桥的4个开关S1、S2、S3、S4上分别并联一个快速二极管D1、D2、D3、D4，H型换向桥的开关的控制极分别是：G1、G 2、G 3、G4；

H型换向桥的4个开关交叉开通，左桥臂上臂主功率开关S2与右桥臂下臂辅助功率开关S3同时开通之前右桥臂上臂主功率开关S2与左桥臂下臂辅助功率开关S1必须关断；同理，右桥臂上臂开关S4与左桥臂下臂开关S1同时开通之前左桥臂上臂开关S2与右桥臂下臂开关S3必须关断；交叉导通过程中，上臂的主功率开关S2、S4工作在PWM模式，下臂辅助功率开关S1、S3工作在常闭状态；

H型换向桥开关控制器包括：基准源取绝对值电路、电流采样取绝对值电路、电压采样取绝对值电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路、PWM发生电路、H型换向桥开关换向选通电路、PWM放大电路、H型换向桥驱动隔离放大电路9部分；基准源取绝对值电路：包括输入(in1)端，输出(out1)端；电流采样取绝对值电路：包括输入(in2)端，输出(out2)端；电压采样取绝对值电路：包括输入(in3)端，输出(out3)端；电流误差放大电路(AMP-C)：包括同相输入(in+)端，反相输入(in-)端，输出(out-C)端；电压误差放大电路(AMP-V)：包括同相输入(in+)端，反相输入(in-)端，输出(out-V)端；PWM发生电路：包括同相输入(in+)端，输出(PWM-out)端；H型换向桥开关换向选通电路：换向输入端in+/in-，正向选通开启输出端(out+)，负向选通开启输出端(out-)；PWM放大电路包括输入和输出端；三个输入端分别是PWM输入端、PWM放大电路正输入端和PWM放大电路负输入端；PWM放大电路的输出端分别是：PWM 1、PWM 2、PWM 3、PWM 4；H型换向桥驱动隔离放大电路：包括隔离放大输入端DRV-i1、DRV-i2、DRV-i3、DRV-i4，隔离放大输出端DRV01、DRV02、DRV03、DRV04；

外部基准源的输出与基准源取绝对值电路的输入(in1)端连接，输出(out1)端与电流误差放大电路(AMP-C)的同相输入(in+)端连接；

电流传感器的输出与电流采样取绝对值电路的输入(in2)端连接，电流采样取绝对值电路的输出(out2)端与电流误差放大电路(AMP-C)的反相输入(in-)端连接；电流误差放大电路(AMP-C)的输出(out-C)端与电压误差放大电路(AMP-V)的同相输入(in+)端连接；

电压采样电路的输出端与电压采样取绝对值电路的输入(in3)端连接，电压采样取绝对值电路的输出(out3)端与电压误差放大电路(AMP-V)的反相输入(in-)端连接，电压误差放大电路(AMP-V)的输出(out-V)端与PWM发生电路的同相输入(in+)端连接；PWM发生电路输出端连接PWM放大电路的PWM输入端；

H型换向桥开关选通电路的换向输入端in+/in-与外部基准源输出端连接，选通电路正向开启输出(out+)端与PWM放大电路的正输入端连接，选通电路负向开启输出(out-)端与PWM放大电路的负输入端连接；PWM放大输出端PWM1、PWM 2、PWM 3、PWM 4分别与H型换向桥驱动隔离放大电路输入端DRV-i1、DRV-i2、DRV-i3、DRV-i4连接，隔离放大输出端DRV01、DRV02、DRV03、DRV04分别与H型换向桥开关的控制端G1、G2、G3、G4连接；

桥式换向电压采样电路包含有4组电阻器，其中有2组电阻器阻值相等且串联，串联的公共端与控制器的供电电源的电源地相连，另外两端与输出电源的输出端并联，另外2组电阻器阻值不相等但也要串联，串联的公共端与电压采样绝对值电路的输入(in3)端连接；另外两端与负载两端并联。