CN111725976A - 一种驱动电路及电刺激装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种驱动电路及电刺激装置，该驱动电路包括第一驱动支路与第二驱动支路；第一驱动支路与第二驱动支路的控制端输入同一路控制信号，第一驱动支路连接H桥电路中的第一三极管与第四三极管的控制端，第二驱动支路连接H桥电路中的第二三极管与第三三极管的控制端；第一驱动支路用于当控制信号为高电平时，驱动第一三极管与第四三极管导通；第二驱动支路用于当控制信号为低电平时，驱动第二三极管与第三三极管导通；其中，当第一三极管与第四三极管导通时H桥电路输出的电压与当第二三极管与第三三极管导通时H桥电路输出的电压的方向相反。该驱动电路能够避免因控制信号出错而导致H桥电路短路，增加电路稳定性。

Description

一种驱动电路及电刺激装置

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，特别涉及一种驱动电路；还涉及一种电刺激装置。

背景技术

H桥电路是一种电子电路，因电路形状酷似字母H而得名。通过控制H桥电路中的各三极管的开关状态，可以改变其输出端的电压/电流的方向。如图1所示，目前，针对H桥电路的控制，需要两个控制信号，各控制信号分别控制H桥电路中的两个三极管。然而，当这两个控制信号出现问题时，容易造成短路进而损坏H桥电路，如当两个控制信号均为高电平时，H桥电路中的四个三极管均导通，导致H桥电路短路，损坏H桥电路，致使H桥电路无法正常使用。

因此，如何避免因控制信号出错而导致H桥电路短路，增加电路稳定性已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种驱动电路，能够避免因控制信号出错而导致H桥电路短路，增加电路稳定性。本申请的另一目的是提供一种电刺激装置，同样具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种驱动电路，包括：

第一驱动支路与第二驱动支路；所述第一驱动支路与所述第二驱动支路的控制端输入同一路控制信号，所述第一驱动支路连接H桥电路中的第一三极管与第四三极管的控制端，所述第二驱动支路连接所述H桥电路中的第二三极管与第三三极管的控制端；

所述第一驱动支路，用于当所述控制信号为高电平时，所述第一驱动支路工作，驱动所述第一三极管与所述第四三极管导通；

所述第二驱动支路，用于当所述控制信号为低电平时，所述第二驱动支路工作，驱动所述第二三极管与所述第三三极管导通；

其中，当所述第一三极管与所述第四三极管导通时所述H桥电路输出的电压与当所述第二三极管与所述第三三极管导通时所述H桥电路输出的电压的方向相反。

可选的，所述第一驱动支路包括：

第一电阻、第二电阻以及第一开关管；

所述第一电阻的第一端作为所述第一驱动支路的控制端，输入所述控制信号，所述第一电阻的第二端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端串接所述第二电阻后连接电源，并作为所述第一驱动支路的输出端连接所述第一三极管与所述第四三极管的控制端，所述第一开关管的第三端接地；当所述控制信号为高电平时，所述第一开关管导通。

可选的，所述第二驱动支路包括：

第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第二开关管与第三开关管；

所述第三电阻的第一端作为所述第二驱动支路的控制端，输入所述控制信号，所述第三电阻的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端串接所述第四电阻后连接所述电源，以及串接所述第五电阻后连接所述第三开关管的第一端，所述第二开关管的第三端接地，所述第三开关管的第二端串接所述第六电阻后连接所述电源，并作为所述第二驱动支路的输出端连接所述第二三极管与所述第三三极管的控制端，所述第三开关管的第三端接地；当所述控制信号为低电平时，所述第二开关管关断，所述第三开关管导通。

可选的，所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管均为NPN型三极管。

可选的，所述第一驱动支路包括：

第七电阻、第八电阻以及第四开关管；

所述第四开关管的第一端作为所述第一驱动支路的输入端，输入所述控制信号，所述第四开关管的第二端串接所述第七电阻后连接所述电源，并作为所述第一驱动支路的输出端，连接所述第一三极管与所述第四三极管的控制端，所述第四开关管的第三端接地，所述第八电阻并联于所述第四开关管的第一端与第三端；当所述控制信号为高电平时，所述第四开关管导通。

可选的，所述第二驱动支路包括：

第九电阻、第十电阻、第五开关管以及非门；

所述非门的输入端作为所述第二驱动支路的输入端，输入所述控制信号，所述非门的输出端串接所述第九电阻后连接所述第五开关管第一端，所述第五开关管的第二端串接所述第十电阻后连接电源，以及连接所述第二三极管与所述第三三极管的控制端，所述第五开关管的第三端接地；当所述控制信号为低电平时，所述第五开关管导通。

可选的，所述第四开关管与所述第五开关管均为NPN型三极管。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电刺激装置，所述电刺激装置包括如上所述的驱动电路。

本申请所提供的驱动电路，包括：第一驱动支路与第二驱动支路；所述第一驱动支路与所述第二驱动支路的控制端输入同一路控制信号，所述第一驱动支路连接H桥电路中的第一三极管与第四三极管的控制端，所述第二驱动支路连接所述H桥电路中的第二三极管与第三三极管的控制端；所述第一驱动支路，用于当所述控制信号为高电平时，所述第一驱动支路工作，驱动所述第一三极管与所述第四三极管导通；所述第二驱动支路，用于当所述控制信号为低电平时，所述第二驱动支路工作，驱动所述第二三极管与所述第三三极管导通；其中，当所述第一三极管与所述第四三极管导通时所述H桥电路输出的电压与当所述第二三极管与所述第三三极管导通时所述H桥电路输出的电压的方向相反。

可见，较之采用两个控制信号来控制H桥电路中各三极管的传统技术方案，本申请所提供的驱动电路，只需一个控制信号便可实现对H桥电路中各三极管的控制。控制信号同时输入第一驱动支路与第二驱动支路，使其中一路驱动支路工作，而另一路驱动支路不工作，工作的驱动支路驱动其所连接的H桥电路中的三极管导通。通过改变控制信号的电平高低，即可改变各驱动支路的工作情况，进而改变H桥电路中各三极管的导通状态，使H桥电路输出相应波形的电刺激信号。该驱动电路采用一路控制信号来控制H桥电路，有效避免了采用多个控制信号时因为控制信号出错而导致的电路短路，增加了电路的稳定性。

本申请所提供的电刺激装置同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为现有的H桥电路的控制方式的示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种驱动电路的示意图；

图3为本申请实施例所提供的另一种驱动电路的示意图；

图4为本申请实施例所提供的又一种驱动电路的示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种驱动电路，能够避免因控制信号出错而导致H桥电路短路，增加电路稳定性。本申请的另一核心是提供一种电刺激装置，同样具有上述技术效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种驱动电路的示意图，参考图2所示，该驱动电路包括：

第一驱动支路10与第二驱动支路20；第一驱动支路10与第二驱动支路20的控制端输入同一路控制信号，第一驱动支路10连接H桥电路中的第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端，第二驱动支路20连接H桥电路中的第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端；

第一驱动支路10，用于当控制信号为高电平时，第一驱动支路10工作，驱动第一三极管Q1与第四三极管Q4导通；

第二驱动支路20，用于当控制信号为低电平时，第二驱动支路20工作，驱动第二三极管Q2与第三三极管Q3导通；

其中，当第一三极管Q1与第四三极管Q4导通时H桥电路输出的电压与当第二三极管Q2与第三三极管Q3导通时H桥电路输出的电压的方向相反。

具体的，本申请所提供的驱动电路包括两路驱动支路，即第一驱动支路10与第二驱动支路20。第一驱动支路10与第二驱动支路20的控制端连接控制器，第一驱动支路10与第二驱动支路20输入同一路控制信号。第一驱动支路10连接H桥电路中的第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端，第二驱动支路20连接H桥电路中的第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端。

当输入第一驱动支路10与第二驱动支路20的控制信号为高电平时，第一驱动支路10工作，而第二驱动支路20不工作，工作的第一驱动支路10驱动其所连接的H桥电路中的第一三极管Q1与第四三极管Q4导通。与此同时，由于第二驱动支路20不工作，所以H桥电路中的第二三极管Q2与第三三极管Q3均关断。

相反，当输入第一驱动支路10与第二驱动支路20的控制信号为低电平时，第一驱动支路10不工作，而第二驱动支路20工作，工作的第二驱动支路20驱动其所连接的H桥电路中的第二三极管Q2与第三三极管Q3导通。与此同时，由于第一驱动支路10不工作，所以H桥电路中的第一三极管Q1与第四三极管Q4均关断。

当第一三极管Q1与第四三极管Q4导通时H桥电路输出的电压与当第二三极管Q2与第三三极管Q3导通时H桥电路输出的电压的方向相反。如当第一三极管Q1与第四三极管Q4导通时，H桥电路输出正向电压，则当第二三极管Q2与第三三极管Q3导通时H桥电路输出反向电压。从而，通过改变控制信号的高低电平的频率，即可调节H桥电路输出端输出的电刺激信号的波形。

其中，参考图3所示，在一种具体的实施方式中，第一驱动支路10包括：第一电阻R1、第二电阻R2以及第一开关管S1；第一电阻R1的第一端作为第一驱动支路10的控制端，输入控制信号，第一电阻R1的第二端连接第一开关管S1的第一端，第一开关管S1的第二端串接第二电阻R2后连接电源，并作为第一驱动支路10的输出端连接第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端，第一开关管S1的第三端接地。当控制信号为高电平时，第一开关管S1导通。

具体而言，本实施例中，第一驱动支路10包括两个电阻与一个开关管。当控制信号为高电平时，第一开关管S1导通。第一开关管S1导通后，第一开关管S1的第二端的电平由高电平变为低电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端的电平由高电平变为低电平，第一三极管Q1与第四三极管Q4导通。

参考图3所示，在一种具体的实施方式中，第二驱动支路20包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6以及第二开关管S2与第三开关管S3；第三电阻R3的第一端作为第二驱动支路20的控制端，输入控制信号，第三电阻R3的第二端连接第二开关管S2的第一端，第二开关管S2的第二端串接第四电阻R4后连接电源，以及串接第五电阻R5后连接第三开关管S3的第一端，第二开关管S2的第三端接地，第三开关管S3的第二端串接第六电阻R6后连接电源，并作为第二驱动支路20的输出端连接第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端，第三开关管S3的第三端接地。当控制信号为低电平时，第二开关管S2关断，第三开关管S3导通。

具体而言，本实施例中，第二驱动支路20包括四个电阻与两个开关管。当控制信号为低电平时，第二开关管S2关断，第三开关管S3导通。第三开关管S3导通后，第三开关管S3的第二端的电平由高电平变为低电平，从而H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端的电平由高电平变为低电平，第二三极管Q2与第三三极管Q3导通。

进一步，参考图3所示，在一种具体的实施方式中，第一开关管S1、第二开关管S2以及第三开关管S3均为NPN型三极管。具体而言，第一开关管S1的基极输入控制信号，第一开关管S1的集电极串接电阻后连接电源，以及连接H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极，第一开关管S1的发射极接地。第二开关管S2的基极输入控制信号，第二开关管S2的集电极串接电阻后连接电源，以及串接电阻后连接第三开关管S3的基极，第三开关管S3的集电极串接电阻后连接电源，以及连接H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的基极，第三开关管S3的发射极接地。

当控制信号为高电平时，第一开关管S1的基极受控制信号的电平的影响使第一开关管S1导通。第一开关管S1导通后，第一开关管S1的集电极由高电平变为其发射极所接的低电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极的电平变为低电平，此时H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4导通。与此同时，当控制信号为高电平时，第二开关管S2导通，其集电极的电平由高电平变为低电平，从而第三开关管S3的基极的电平由高电平变为低电平，第三开关管S3关断，H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3关断。

当控制信号为低电平时，第一开关管S1关断，此时第一开关管S1的集电极的电平为高电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极的电平为高电平，此时H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4关断。与此同时，当控制信号为低电平时，第二开关管S2关断，其集电极的电平为高电平，从而第三开关管S3的基极的电平为高电平，第三开关管S3导通。第三开关管S3导通后，第三开关管S3的集电极由高电平变为其发射极所接的低电平，从而H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的基极的电平变为低电平，此时H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3导通。

另外，参考图4所示，在另一种具体的实施方式中，第一驱动支路10包括：

第七电阻R7、第八电阻R8以及第四开关管S4；第四开关管S4的第一端作为第一驱动支路10的输入端，输入控制信号，第四开关管S4的第二端串接第七电阻R7后连接电源，并作为第一驱动支路10的输出端，连接第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端，第四开关管S4的第三端接地，第八电阻R8并联于第四开关管S4的第一端与第三端。

具体的，本实施例中，第一驱动支路10包括两个电阻与一个开关管。当控制信号为高电平时，第四开关管S4导通。第四开关管S4导通后，第四开关管S4的第二端的电平由高电平变为低电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的控制端的电平由高电平变为低电平，第一三极管Q1与第四三极管Q4导通。

参考图4所示，在另一种具体的实施方式中，第二驱动支路20包括：

第九电阻R9、第十电阻R10、第五开关管S5以及非门(图中所示U1)；非门的输入端作为第二驱动支路20的输入端，输入控制信号，非门的输出端串接第九电阻R9后连接第五开关管S5第一端，第五开关管S5的第二端串接第十电阻R10后连接电源，以及连接第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端，第五开关管S5的第三端接地。

具体的，本实施例中，第二驱动电路包括两个电阻、一个开关管以及一路非门。当控制信号为低电平时，低电平经非门取反后变为高电平输入第五开关管S5的第一端，第五开关管S5导通，第五开关管S5的第二端的电平由高电平变为低电平，从而H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的控制端的电平由高电平变为低电平，第二三极管Q2与第三三极管Q3导通。

进一步，参考图4所示，在一种具体的实施方式中，第四开关管S4与第五开关管S5均为NPN型三极管。具体而言，第四开关管S4的基极输入控制信号，第四开关管S4的集电极串接电阻后连接电源，以及连接H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极，第四开关管S4的发射极接地。非门的输入端输入控制信号，非门的输出端连接第五开关管S5的基极，第五开关管S5的集电极串接电阻后连接电源，以及连接H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的基极，第五开关管S5的发射极接地。

当控制信号为高电平时，第四开关管S4的基极受控制信号的电平的影响使第四开关管S4导通。第四开关管S4导通后，第四开关管S4的集电极由高电平变为其发射极所接的低电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极的电平变为低电平，此时H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4导通。与此同时，当控制信号为高电平时，经非门取反后，输入第五开关管S5的电平为低电平，第五开关管S5关断，H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3关断。

当控制信号为低电平时，第四开关管S4关断，此时第四开关管S4的集电极的电平为高电平，从而H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4的基极的电平为高电平，此时H桥电路中第一三极管Q1与第四三极管Q4关断。与此同时，当控制信号为低电平时，经非门取反后，输入第五开关管S5的电平为高电平，第五开关管S5导通。第五开关管S5导通后，第五开关管S5的集电极由高电平变为其发射极所接的低电平，从而H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3的基极的电平变为低电平，此时H桥电路中第二三极管Q2与第三三极管Q3导通。

综上所述，本申请所提供的驱动电路，只需一个控制信号便可实现对H桥电路中各三极管的控制。控制信号同时输入第一驱动支路与第二驱动支路，使其中一路驱动支路工作，而另一路驱动支路不工作，工作的驱动支路驱动其所连接的H桥电路中的三极管导通。通过改变控制信号的电平高低，即可改变各驱动支路的工作情况，进而改变H桥电路中各三极管的导通状态，使H桥电路输出相应波形的电刺激信号。该驱动电路采用一路控制信号来控制H桥电路，有效避免了采用多个控制信号时因为控制信号出错而导致的电路短路，增加了电路的稳定性。

本申请还提供了一种电刺激装置，该电刺激装置包括如上所述的驱动电路。对于本申请所提供的电刺激装置的介绍请参照上述驱动电路的实施例，本申请在此不做赘述。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的驱动电路及电刺激装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。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，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括：

第一驱动支路与第二驱动支路；所述第一驱动支路与所述第二驱动支路的控制端输入同一路控制信号，所述第一驱动支路连接H桥电路中的第一三极管与第四三极管的控制端，所述第二驱动支路连接所述H桥电路中的第二三极管与第三三极管的控制端；

所述第一驱动支路，用于当所述控制信号为高电平时，所述第一驱动支路工作，驱动所述第一三极管与所述第四三极管导通；

所述第二驱动支路，用于当所述控制信号为低电平时，所述第二驱动支路工作，驱动所述第二三极管与所述第三三极管导通；

其中，当所述第一三极管与所述第四三极管导通时所述H桥电路输出的电压与当所述第二三极管与所述第三三极管导通时所述H桥电路输出的电压的方向相反。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动支路包括：

第一电阻、第二电阻以及第一开关管；

所述第一电阻的第一端作为所述第一驱动支路的控制端，输入所述控制信号，所述第一电阻的第二端连接所述第一开关管的第一端，所述第一开关管的第二端串接所述第二电阻后连接电源，并作为所述第一驱动支路的输出端连接所述第一三极管与所述第四三极管的控制端，所述第一开关管的第三端接地；当所述控制信号为高电平时，所述第一开关管导通。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第二驱动支路包括：

第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及第二开关管与第三开关管；

所述第三电阻的第一端作为所述第二驱动支路的控制端，输入所述控制信号，所述第三电阻的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端串接所述第四电阻后连接所述电源，以及串接所述第五电阻后连接所述第三开关管的第一端，所述第二开关管的第三端接地，所述第三开关管的第二端串接所述第六电阻后连接所述电源，并作为所述第二驱动支路的输出端连接所述第二三极管与所述第三三极管的控制端，所述第三开关管的第三端接地；当所述控制信号为低电平时，所述第二开关管关断，所述第三开关管导通。

4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第三开关管均为NPN型三极管。

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动支路包括：

第七电阻、第八电阻以及第四开关管；

所述第四开关管的第一端作为所述第一驱动支路的输入端，输入所述控制信号，所述第四开关管的第二端串接所述第七电阻后连接所述电源，并作为所述第一驱动支路的输出端，连接所述第一三极管与所述第四三极管的控制端，所述第四开关管的第三端接地，所述第八电阻并联于所述第四开关管的第一端与第三端；当所述控制信号为高电平时，所述第四开关管导通。

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第二驱动支路包括：

第九电阻、第十电阻、第五开关管以及非门；

所述非门的输入端作为所述第二驱动支路的输入端，输入所述控制信号，所述非门的输出端串接所述第九电阻后连接所述第五开关管第一端，所述第五开关管的第二端串接所述第十电阻后连接电源，以及连接所述第二三极管与所述第三三极管的控制端，所述第五开关管的第三端接地。当所述控制信号为低电平时，所述第五开关管导通。

7.根据权利要求6所述的电刺激电路，其特征在于，所述第四开关管与所述第五开关管均为NPN型三极管。

8.一种电刺激装置，其特征在于，所述电刺激装置包括如权利要求1至7任一项所述的驱动电路。

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