CN105305789A - 一种功率切换开关电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种功率切换开关电路，包括：逻辑门转换模块，第一驱动模块，第二驱动模块，第一开关模块和第二开关模块；逻辑门转换模块，用于将输入的逻辑控制信号转换成第一逻辑驱动信号和第二逻辑驱动信号；第一驱动模块根据第一逻辑驱动信号输出第一开关信号和第二开关信号；第二驱动模块根据第二逻辑驱动信号输出第三开关信号和第四开关信号；第一开关模块在第一开关信号和第二开关信号的控制下向负载输出电压，或第二开关模块在第三开关信号和第四开关信号的控制下向负载输出电压。本发明解决了控制信号紊乱导致的切换开关同时导通，引起系统故障的问题，实现了控制信号与强电流的完全隔离，减轻了系统设备的重量，具有重要的实用价值。

Description

一种功率切换开关电路

技术领域

本发明涉及开关电源的技术领域，具体涉及一种功率切换开关电路。

背景技术

声呐发射机的主要作用是产生具有特定形式的功率电信号，实际上是功率转换系统，负责将直流电源转换为一定频率的交流电源提供给负载(换能器)。对于特定的负载(发射机)，功率信号的大小由输入电压决定，对于有大功率发射和小功率发射两种功率信号的发射机，要求大小功率切换开关在高稳定可靠基础上，具有小的开关功率损耗及高的开关速度。

对于大功率发射(几千瓦)信号，其干路电流将近百安培，这决定了常规开关不再适用。目前常用固态继电器开关作为发射机大小功率切换开关，具体应用如图1所示。

SH、SL为继电器通断控制输入信号，逻辑关系如表1所示，由表1知输入SH、SL同时为高电平时两继电器同时导通，发射机有两路供电输入，这是禁止的，故实际应用必须保证输入SH、SL不能同时为高电平。

表1

SH	SL	继电器I	继电器II
				0	0	关	关
0	1	关	开
				1	0	开	关
1	1	开	开

由固态继电器内部结构知，固态继电器开关路由NMOS管组成，NMOS管导通由内部驱动电路驱动，该驱动电路状态由继电器的输入端子SH、SL控制。然而由于NMOS管存在体二极管，如图2所示，当NMOS管输出端源级s电势高于输入端漏极d的电势时，NMOS管通过体二极管反向导通，当发射机大功率发射时，如图3所示，固态继电器切换开关K1导通、K2断开，继电器输出端电势Vho远大于小功率开关管输入电势Vli。然而由于提二极管的存在内，会有电流从Vlo端沿着K2体二极管流回到Vli端，经用直流电源代替DC/DC供电测试，此时Vli端电势近似与Vho相等，即逆流现象会使DC/DC模块的VLI供电强制拉高到VHI，这对系统其他用VLI供电的模块将会产生不可设想的后果，故固态继电器切换开关的逆流现象必须重视。

除了上述供电回路逆流现象外，固态继电器方案还存在以下缺点：

1、固态继电器内部由半导体器件组成，半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离；

2、固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼回路对其进行过载保护。固态继电器的负载与温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降；

3、固态继电器导通后压降大，导通后的功率和发热量也大，大功率固态继电器的体积也大，重量也高，成本也高；

4、由表1知，控制信号SH、SL不能同时为高电平，若SH、SL同时为高电平，双路继电器开关将同时导通，对负载及输入端带来不可估量的损害，可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种功率切换开关电路。使用隔离半桥门级驱动器—ADuM5230加NMOS开关管的设计方法，解决了现有功率切换开关的所有不足之处，并提高了功率切换的可靠性和稳定性。

在第一方面，本发明提供了一种功率切换开关电路，该电路包括：逻辑门转换模块，第一驱动模块，第二驱动模块，第一开关模块和第二开关模块；其中：

逻辑门转换模块，用于将输入的逻辑控制信号转换成第一逻辑驱动信号和第二逻辑驱动信号；第一驱动模块根据第一逻辑驱动信号输出第一开关信号和第二开关信号；第二驱动模块根据第二逻辑驱动信号输出第三开关信号和第四开关信号；第一开关模块在第一开关信号和第二开关信号的控制下向负载输出电压；或第二开关模块在第三开关信号和第四开关信号的控制下向负载输出电压。

优选地，该功率切换开关电路还包括：电压隔离模块和电源模块，电源模块，用于提供第一驱动模块、第二驱动模块和逻辑门转换模块的供电电压；电压隔离模块，用于隔离第一驱动模块或第二驱动模块的输出电压与供电电压。

优选地，逻辑门转换模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，第五电阻、第六电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一或非门、第二或非门、第三或非门和第四或非门；其中：

第一逻辑控制信号接入第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别与第一或非门的第二输入端、第三或非门的第一输入端和第五电阻的一端相连接，第五电阻的另一端与第三或非门的输出端相连接。

第二逻辑控制信号接入第二电阻的一端，第二电阻的另一端分别与第二或非门的第一输入端、第四或非门的第二输入端和第六电阻的一端相连接，第六电阻的另一端与第四或非门的输出端相连接。

第一或非门的第一输入端接地，第一或非门的输出端输入到第四或非门的第一输入端；第二或非门的第二输入端接地，第二或非门的输出端输入到第三或非门的第二输入端；第三或非门的输出端输出第一逻辑驱动信号；第四或非门的输出端输出第二逻辑驱动信号。

第三电阻和第四电阻的一端与所述供电电压相连接，第一稳压二极管和第二稳压二极管的一端接地，第三电阻的另一端与第一稳压二极管的另一端相连接，第四电阻的另一端与第二稳压二极管的另一端相连接；第四电阻和第二稳压二极管的连接点与第一或非门的第二输入端相连接；第三电阻和第一稳压二极管的连接点与第二或非门的第一输入端相连接。

优选地，第一驱动模块包括第一隔离半桥门级驱动器，第一隔离半桥门级驱动器根据第一逻辑驱动信号输出第一开关信号和第二开关信号。第二驱动模块包括第二隔离半桥门级驱动器，第二隔离半桥门级驱动器根据第二逻辑驱动信号输出第三开关信号和第四开关信号。

优选地，第一开关模块包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；其中，第一开关信号分别接入第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅极，第一MOS管和第三MOS管的栅极共接，第二MOS管和第四MOS管的栅极共接。

第二开关信号分别接入第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的源极，第一MOS管和第二MOS管的源极共接，第三MOS管和第四MOS管的源极共接；高电压分别接入第一MOS管和第三MOS管的漏极，第二MOS管和第四MOS管的漏极共接，输出电压。

优选地，第二开关模块包括第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第八MOS管(N8)；其中，第三开关信号分别接入第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第八MOS管的栅极，第五MOS管和第七MOS管的栅极共接，第六MOS管和第八MOS管的栅极共接。

第四开关信号分别接入第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第八MOS管的源极，第五MOS管和第六MOS管的源极共接，第七MOS管和第八MOS管的源极共接；低电压分别接入第五MOS管和第七MOS管的漏极，第六MOS管和第八MOS管的漏极共接，输出电压。

优选地，电压隔离模块包括光电耦合器，第一开关信号或者第三开关信号输入到光电耦合器的第一端口；第二开关信号或者第四开关信号输入到光电耦合器的第二端口；供电电压输入到光电耦合器的第三端口，光电耦合器的第四端口接地。

在第二方面，本发明提供了一种声呐发射机，其包含有外部负载和上述第一方面所述的功率切换开关电路，功率切换开关电路为外部负载提供电压。

本发明消除了NMOS开关管的逆流现象、实现了控制信号与强电流的完全隔离、减轻了系统设备的总重量、解决了控制信号出现紊乱时导致的切换开关同时导通引起的系统故障等问题。

附图说明

图1为现有固态继电器发射机功率切换开关电路示意图；

图2为现有NMOS管体二极管反向导通示意图；

图3为现有固态继电器发射机功率切换开关逆流电路示意图；

图4为本发明实施例提供的一种功率切换开关电路模块示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种功率切换开关电路模块示意图；

图6为本发明图4所示电路的逻辑门转换模块001电路示意图；

图7为本发明图4所示电路的第一驱动模块002电路示意图；

图8为本发明图4所示电路的第一开关模块004电路示意图；

图9为本发明图4所示电路的第二开关模块005电路示意图；

图10为本发明图4所示电路的电压隔离模块006电路示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明。

图4为本发明实施例提供的一种功率切换开关电路，如图4所示，该功率切换开关电路包括逻辑门转换模块001，第一驱动模块002，第二驱动模块003，第一开关模块004、第二开关模块005、电压隔离模块006和电源模块007，其中：

逻辑门转换模块001，用于将输入的逻辑控制信号转换成第一逻辑驱动信号和第二逻辑驱动信号；第一驱动模块002根据第一逻辑驱动信号输出第一开关信号和第二开关信号；第二驱动模块003根据第二逻辑驱动信号输出第三开关信号和第四开关信号；第一开关模块004在第一开关信号和第二开关信号的控制下向负载输出电压；或第二开关模块005在第三开关信号和第四开关信号的控制下向负载输出电压；电源模块007，用于提供逻辑门转换模块001、第一驱动模块002和第二驱动模块003的供电电压；电压隔离模块006，用于隔离第一驱动模块002或第二驱动模块003的输出电压与供电电压。

图5为本发明实施例提供的又一种功率切换开关电路，如图5所示，该功率切换开关电路包括逻辑门转换模块001，第一驱动模块002，第二驱动模块003，第一开关模块004、第二开关模块005。

逻辑控制信号SH和SL输入逻辑门转换模块001，输出逻辑控制信号HI和LO，逻辑控制信号HI和LO分别输入第一驱动模块002和第二驱动模块003；逻辑控制信号HI经过第一驱动模块002输出VG_HI和VS_HI两个开关信号，逻辑控制信号LO经过第二驱动模块003输出VG_LO和VS_LO两个开关信号；高电压VH输入到第一开关模块004待输出，低电压VL输入到第二开关模块005待输出，第一驱动模块002输出的开关信号VG_HI和VS_HI输入第一开关模块004，开关信号VG_HI和VS_HI控制第一开关模块004的开闭状态；第二驱动模块003输出的开关信号VG_LO和VS_LO输入第二开关模块005，开关信号VG_LO和VS_LO控制第二开关模块005的开闭状态；当第一开关模块004开启，输出高电压VH到负载Vo，当第二开关模块005开启，输出低电压VL到负载Vo，该电路中，第一开关模块004和第二开关模块005不会同时开启，具体原因参照本发明图6逻辑门转换模块001的电路设计。

图6是本发明图4所示电路的逻辑门转换模块001电路示意图，如图6所示，逻辑门转换模块001包括四路两输入或非门逻辑芯片SN74HCT02D，通过合理配置逻辑门，可以解决固态继电器方案中逻辑控制信号SH、SL同时为高电平时出现的隐患。图6具体包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第五电阻R5、第六电阻R6、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第一或非门Φ1、第二或非门Φ2、第三或非门Φ3和第四或非门Φ4；其中，第一逻辑控制信号SH接入第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端分别与第一或非门Φ1的第二输入端2、第三或非门Φ3的第一输入端5和第五电阻R5的一端相连接，第五电阻R5的另一端与第三或非门Φ3的输出端03相连接；第二逻辑控制信号SL接入第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端分别与第二或非门Φ2的第一输入端3、第四或非门Φ4的第二输入端8和第六电阻R6的一端相连接，第六电阻R6的另一端与第四或非门Φ4的输出端04相连接。

第一或非门Φ1的第一输入端1接地GND，第一或非门Φ1的输出端01输入到第四或非门Φ4的第一输入端7；第二或非门Φ2的第二输入端4接地GND，第二或非门Φ2的输出端02输入到第三或非门Φ3的第二输入端6；第三或非门Φ3的输出端03输出第一逻辑驱动信号HI；第四或非门Φ4的输出端04输出第二逻辑驱动信号LO；第三电阻R3和第四电阻R4的一端与供电电压+5V相连接，第一稳压二极管D1和第二稳压二极管D2的一端接地GND，第三电阻R3的另一端与第一稳压二极管D1的另一端相连接，第四电阻R4的另一端与第二稳压二极管D2的另一端相连接；第四电阻R4和第二稳压二极管D2的连接点与第一或非门Φ1的第二输入端2相连接；第三电阻R3和第一稳压二极管D1的连接点与第二或非门Φ2的第一输入端3相连接。

逻辑控制信号SH、SL经过四路两输入或非门逻辑芯片的编辑，输出经过编辑的两路逻辑控制信号HI、LO，具体编辑方式参见表2，

表2

根据表2可知：可进一步得到图6逻辑门转换模块001电路的输入第一逻辑控制信号SH、第二逻辑控制信号SL与输出第一逻辑驱动信号HI、第二逻辑驱动信号LO数值表如表3：

表3

由表3可知，逻辑驱动信号HI、LO分三种情况：(0/0)、(1/0)、(0/1)，即本发明设计的逻辑门转换模块001电路输出的逻辑驱动信号不存在第一逻辑驱动信号HI＝1且第二逻辑驱动信号LO＝1(1/1)的情况。

经逻辑门转换模块编辑后的逻辑驱动信号HI、LO分别作为两片隔离半桥门级驱动器ADuM5230的信号输入，ADuM5230信号输出端对应的高压信号分别驱动大小功率NMOS开关管的栅极，进而间接实现控制信号对功率开关管的导通与否。

图7为本发明图4所示电路的第一驱动模块002电路示意图，即大功率驱动模块电路示意，如图7所示，该驱动电路包括：

隔离半桥门级驱动器A1、电容C1、电容C2、电阻R7、电阻R8和电容C3，它们的连接关系具体为：电容C1、电容C2和电阻R7的一端相连接供电电压+5V，电容C1、电容C2的另一端接地GND，电容C1和供电电压的连接点接入隔离半桥门级驱动器A1的端口VDD1，电容C2和供电电压的连接点接入隔离半桥门级驱动器A1的端口VDD2，电阻R7的另一端与电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地GND，电阻R7和电阻R8的连接点接入隔离半桥门级驱动器A1的端口ADJ，电容C3的一端相连接供电电压+15V，电容C3的另一端接入隔离半桥门级驱动器A1的端口GNDA，供电电压+15V与电容C3的连接点接入隔离半桥门级驱动器A1的端口VDDA。

逻辑门转换模块001输出的第一逻辑驱动信号HI输入隔离半桥门级驱动器A1的端口AI，隔离半桥门级驱动器A1的端口AO输出第一开关信号VG_HI，隔离半桥门级驱动器A1的端口GNDA输出第二开关信号VS_HI。

需要说明的是，第二驱动模块003对应小功率驱动模块，该模块的电路设计可参考第一驱动模块002电路，逻辑门转换模块001输出的第二逻辑驱动信号LO输入隔离半桥门级驱动器的端口AI，隔离半桥门级驱动器的端口AO输出第三开关信号VG_LO，隔离半桥门级驱动器的端口GNDA输出第四开关信号VS_LO。

采用图7所示的第一驱动模块002电路，当输入的第一逻辑驱动信号HI＝1时，其隔离半桥门级驱动器A1输出的第一开关信号VG_HI和第二开关信号VS_HI为有效高电压，当输入的的第一逻辑驱动信号HI＝0时，其隔离半桥门级驱动器A1无开关信号输出。

在第一驱动模块002电路中，当输入的第二逻辑驱动信号LO＝1时，其隔离半桥门级驱动器输出的第三开关信号VG_LO和第四开关信号VS_LO为有效高电压，当输入的的第二逻辑驱动信号LO＝0时，其隔离半桥门级驱动器无输出。

由于在本发明设计的逻辑门转换模块001电路中，输出的逻辑驱动信号HI、LO不存在HI＝1、LO＝1的情况，也就是说，本发明设计的功率切换开关电路的第一开关信号VG_HI和第二开关信号VS_HI与第三开关信号VG_LO和第四开关信号VS_LO不会出现同时为有效高电平的情况。

利用隔离半桥门级驱动器ADuM5230独立高低电压隔离通道，可以隔离输入与输出端的电流，本发明提供功率切换开关电路的功率开关驱动电路可以实现功率电流与信号电流的隔离，进而保证发射机的大电流不会对电子舱的弱控制信号干扰。

NMOS功率开关管由于体二极管的存在导致固态继电器组合实现的大小功率开关管存在逆流现象，本发明采用两NMOS开关管共源级串联组成功率开关，此时对于两MOS管的体二极管相当于共阳极串联，有效消除了逆流现象。另外为消除每路开关因串联NMOS管造成的过大损耗，本设计还对每路开关并联相同串联的NMOS管，即对干路电流分流，降低了开关管总的损耗。NMOS开关管根据发射机功率及电压电流要求，采用峰值电流520A，最大运行电流130A的NMOS管IPB065N15N3，该NMOS管导通电阻很小，导通后功耗低，本发明对NMOS开关管的具体设计参见图8、图9。

图8为本发明图4所示电路的第一开关模块004电路示意图，如图8所示，第一开关模块004电路包括第一MOS管N1、第二MOS管N2、第三MOS管(N3)和第四MOS管(N4)；其中，

第一开关信号VG_HI分别接入第一MOS管N1、第二MOS管N2、第三MOS管N3和第四MOS管N4的栅极，第一MOS管N1和第三MOS管N3的栅极共接，第二MOS管N2和第四MOS管N4的栅极共接；

第二开关信号VS_HI分别接入第一MOS管N1、第二MOS管N2、第三MOS管N3和第四MOS管N4的源极，第一MOS管N1和第二MOS管N2的源极共接，第三MOS管N3和第四MOS管N4的源极共接；高电压VH分别接入第一MOS管N1和第三MOS管N3的漏极，第二MOS管N2和第四MOS管N4的漏极共接，输出电压Vo。

需要说明的是，第一MOS管N1、第二MOS管N2、第三MOS管N3和第四MOS管N4为上述NMOS管IPB065N15N3，本发明采用图8所示的第一开关模块004电路，其中：第一MOS管N1和第二MOS管N2两NMOS管串联，且共源级，此时第一MOS管N1和第二MOS管N2两MOS管的体二极管相当于共阳极串联，有效的消除了逆流现象，在此基础上，第三MOS管N3和第四MOS管N4与第一MOS管N1和第二MOS管N2并联，可以对干路电流分流，进而减小了总开关的功耗。

图9为本发明图4所示电路的第二开关模块005电路示意图，如图9所示，第二开关模块005电路包括第五MOS管N5、第六MOS管N6、第七MOS管N7和第八MOS管N8；其中，

第三开关信号VG_LO分别接入第五MOS管N5、第六MOS管N6、第七MOS管N7和第八MOS管N8的栅极，第五MOS管N5和第七MOS管N7的栅极共接，第六MOS管N6和第八MOS管N8的栅极共接；

第四开关信号VS_LO分别接入第五MOS管N5、第六MOS管N6、第七MOS管N7和第八MOS管N8的源极，第五MOS管N5和第六MOS管N6的源极共接，第七MOS管N7和第八MOS管N8的源极共接；低电压VL分别接入第五MOS管N5和第七MOS管N7的漏极，第六MOS管N6和第八MOS管N8的漏极共接，输出电压Vo。

需要说明的是，第五MOS管N5、第六MOS管N6、第七MOS管N7和第八MOS管N8同样为上述NMOS管IPB065N15N3，本发明采用图9所示的第二开关模块005电路，其中：第五MOS管N5和第六MOS管N6两NMOS管串联，且共源级，此时第五MOS管N5和第六MOS管N6两MOS管的体二极管相当于共阳极串联，有效的消除了逆流现象，在此基础上，第七MOS管N7和第八MOS管N8与五MOS管N5和第六MOS管N6并联，可以对干路电流分流，进而减小了总开关的功耗。

采用图8所示的第一开关模块004电路，当第一开关信号VG_HI和第二开关信号VS_HI为有效高电压时，第一开关模块004电路中的NMOS开关管导通，将高电压VH输出到负载，对应声呐发射机大功率发射。

采用图9所示的第二开关模块005电路，当第三开关信号VG_LO和第四开关信号VS_LO有效高电压时，第二开关模块005电路中的NMOS开关管导通，将低电压VL输出到负载，对应声呐发射机小功率发射。

根据第一驱动模块002、第二驱动模块003、第一开关模块004和第二开关模块005的电路设计，可知逻辑驱动信号HI和LO与大小功率(VH、VL)开关对应状态关系如表4所示：

表4

HI	LO	大功率开关	小功率开关
				0	0	关	关
1	0	开	关
				0	1	关	开
0	0	关	关

由表4可知，大小功率的逻辑控制信号SH、SL经逻辑门转换模块001的逻辑门编辑后，可以有效解决由于系统逻辑控制信号SH、SL异常或者操作失误导致双路开关都导通的问题。本发明设计的功率切换开关电路不会出现两路功率管同时导通(HI＝1、LO＝1)的情况，采用本发明设计的功率切换开关电路的声呐发射机可以实现大小功率的自由稳定切换，并且具有小的开关功率损耗以及高的开关速度。

除了以上主要设计外，本发明还对开关管驱动电压与芯片输入电压的隔离，避免第一驱动模块002或第二驱动模块003电路中隔离半桥门级驱动器ADuM5230的高压输出信号(第一、第二、第三或第四开关信号)，对逻辑门转换模块001中逻辑门芯片SN74HCT02D和隔离半桥门级驱动器ADuM5230的供电电源产生干扰，造成开关电路的不稳定。

图10为本发明图4所示电路的电压隔离模块006电路示意图，如图10所示，电压隔离模块006包括第九电阻R9、第十电阻R10、光电耦合器G1、发光二极管D3；其中该电路的连接关系具体为：

第一驱动模块002输出的第一开关信号VG_HI或者所述第二驱动模块003输出的第三开关信号VG_LO经过第九电阻R9输入到光电耦合器G1的第九输入端9；第一驱动模块002输出的第二开关信号VS_HI或者第二驱动模块003输出的第四开关信号VS_LO输入到光电耦合器G1的第十输入端10；供电电压经过发光二极管D3和第十电阻R10连接到光电耦合器G1的第五输出端05，光电耦合器G1的第六输出端06接地GND。

本发明采用光电耦合器TLP281，利用光电耦合器TLP281的电信号传输具有单向性，使得输入输出间相互隔离，以隔离供电模块007的供电电压和隔离半桥门级驱动器ADuM5230的高压输出信号(第一、第二、第三或第四开关信号)，实现良好的电源绝缘能力和抗干扰能力。

本发明提供的一种功率切换开关电路，该电路系统稳定性和可靠性高、NMOS功率开关管组合无逆流现象且开关功耗低、电隔离效果好、负载能力强、电源绝缘能力和抗干扰能力强且电路轻便。采用本发明的功率切换开关电路的声呐发射机，能够实现大小功率自由稳定切换，且开关功率损耗低。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种功率切换开关电路，其特征在于，包括：逻辑门转换模块(001)，第一驱动模块(002)，第二驱动模块(003)，第一开关模块(004)和第二开关模块(005)；其中，

所述逻辑门转换模块(001)，用于将输入的逻辑控制信号转换成第一逻辑驱动信号和第二逻辑驱动信号；

所述第一驱动模块(002)根据所述第一逻辑驱动信号输出第一开关信号和第二开关信号；

所述第二驱动模块(003)根据所述第二逻辑驱动信号输出第三开关信号和第四开关信号；

所述第一开关模块(004)在所述第一开关信号和第二开关信号的控制下向负载输出电压；或所述第二开关模块(005)在所述第三开关信号和第四开关信号的控制下向负载输出电压。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：电压隔离模块(006)和电源模块(007)；其中，

所述电源模块(007)，用于提供所述第一驱动模块(002)、第二驱动模块(003)和所述逻辑门转换模块(001)的供电电压；

所述电压隔离模块(006)，用于隔离所述第一驱动模块(002)或所述第二驱动模块(003)的输出电压与所述供电电压。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述逻辑门转换模块(001)包括：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)，第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一稳压二极管(D1)、第二稳压二极管(D2)、第一或非门(Φ1)、第二或非门(Φ2)、第三或非门(Φ3)和第四或非门(Φ4)；其中，

所述第一逻辑控制信号接入所述第一电阻(R1)的一端，所述第一电阻(R1)的另一端分别与所述第一或非门(Φ1)的第二输入端(2)、所述第三或非门(Φ3)的第一输入端(5)和所述第五电阻(R5)的一端相连接，所述第五电阻(R5)的另一端与所述第三或非门(Φ3)的输出端(03)相连接；

所述第二逻辑控制信号接入所述第二电阻(R2)的一端，所述第二电阻(R2)的另一端分别与所述第二或非门(Φ2)的第一输入端(3)、所述第四或非门(Φ4)的第二输入端(8)和所述第六电阻(R6)的一端相连接，所述第六电阻(R6)的另一端与所述第四或非门(Φ4)的输出端(04)相连接；

所述第一或非门(Φ1)的第一输入端(1)接地，所述第一或非门(Φ1)的输出端(01)输入到所述第四或非门(Φ4)的第一输入端(7)；所述第二或非门(Φ2)的第二输入端(4)接地，所述第二或非门(Φ2)的输出端(02)输入到所述第三或非门(Φ3)的第二输入端(6)；所述第三或非门(Φ3)的输出端(03)输出所述第一逻辑驱动信号；所述第四或非门(Φ4)的输出端(04)输出所述第二逻辑驱动信号；

所述第三电阻(R3)和所述第四电阻(R4)的一端与所述供电电压相连接，所述第一稳压二极管(D1)和所述第二稳压二极管(D2)的一端接地，所述第三电阻(R3)的另一端与所述第一稳压二极管(D1)的另一端相连接，所述第四电阻(R4)的另一端与所述第二稳压二极管(D2)的另一端相连接；所述第四电阻(R4)和所述第二稳压二极管(D2)的连接点与所述第一或非门(Φ1)的第二输入端(2)相连接；所述第三电阻(R3)和所述第一稳压二极管(D1)的连接点与所述第二或非门(Φ2)的第一输入端(3)相连接。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一驱动模块(002)包括第一隔离半桥门级驱动器，所述第一隔离半桥门级驱动器根据所述第一逻辑驱动信号输出所述第一开关信号和所述第二开关信号。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二驱动模块(003)包括第二隔离半桥门级驱动器，所述第二隔离半桥门级驱动器根据所述第二逻辑驱动信号输出所述第三开关信号和所述第四开关信号。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一开关模块(004)包括第一MOS管(N1)、第二MOS管(N2)、第三MOS管(N3)和第四MOS管(N4)；其中，

所述第一开关信号分别接入所述第一MOS管(N1)、第二MOS管(N2)、第三MOS管(N3)和第四MOS管(N4)的栅极，所述第一MOS管(N1)和所述第三MOS管(N3)的栅极共接，所述第二MOS管(N2)和所述第四MOS管(N4)的栅极共接；

所述第二开关信号分别接入所述第一MOS管(N1)、第二MOS管(N2)、第三MOS管(N3)和第四MOS管(N4)的源极，所述第一MOS管(N1)和所述第二MOS管(N2)的源极共接，所述第三MOS管(N3)和所述第四MOS管(N4)的源极共接；

高电压(VH)分别接入所述第一MOS管(N1)和所述第三MOS管(N3)的漏极，所述第二MOS管(N2)和所述第四MOS管(N4)的漏极共接，输出电压(Vo)。

7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第二开关模块(005)包括第五MOS管(N5)、第六MOS管(N6)、第七MOS管(N7)和第八MOS管(N8)；其中，

所述第三开关信号分别接入所述第五MOS管(N5)、第六MOS管(N6)、第七MOS管(N7)和第八MOS管(N8)的栅极，所述第五MOS管(N5)和所述第七MOS管(N7)的栅极共接，所述第六MOS管(N6)和所述第八MOS管(N8)的栅极共接；

所述第四开关信号分别接入所述第五MOS管(N5)、第六MOS管(N6)、第七MOS管(N7)和第八MOS管(N8)的源极，所述第五MOS管(N5)和所述第六MOS管(N6)的源极共接，所述第七MOS管(N7)和所述第八MOS管(N8)的源极共接；

低电压(VL)分别接入所述第五MOS管(N5)和所述第七MOS管(N7)的漏极，所述第六MOS管(N6)和所述第八MOS管(N8)的漏极共接，输出电压(Vo)。

8.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电压隔离模块(006)包括光电耦合器(G1)，

所述第一开关信号或者所述第三开关信号输入到所述光电耦合器(G1)的第一端口(9)；

所述第二开关信号或者所述第四开关信号输入到所述光电耦合器(G1)的第二端口(10)；

所述供电电压输入到所述光电耦合器(G1)的第三端口(05)，所述光电耦合器(G1)的第四端口(06)接地。

9.一种声呐发射机，其特征在于，包括：外部负载和如权利要求1-9中任一权利要求所述的功率切换开关电路，所述的功率切换开关电路为外部负载提供电压。