CN112910228B - 一种变流器及其桥式电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种桥式电路，包括：桥式电路主体，上、下桥臂，第一、二开关电路及控制器；第一光耦原边一二端分别与控制器第一控制端和第一开关电路第二端连接，第一开关电路一、三端与控制器第二控制端、地连接；第二光耦原边一二端分别与控制器第三控制端和第二开关电路第二端连接，第二开关电路一、三端与控制器第四控制端、地连接；互锁模式下第一、二开关电路自身的一二端导通，控制器一四控制端输出第一驱动信号，二三控制端输出第二驱动信号且二者互补；单独模式下第一、二开关电路自身的一三端导通，控制器一、三控制端输出第三、第四驱动信号。应用本申请的方案，可以灵活选择互锁和单独模式。本申请还提供了具有相应效果的变流器。

Description

一种变流器及其桥式电路

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种变流器及其桥式电路。

背景技术

目前的变流技术日渐成熟，应用广泛。而在功率较大的应用场合中，一般选用桥式电路实现信号的变换，在桥式电路中，为了实现强、弱电之间的隔离，需要通过光电耦合器输出PWM来控制桥式电路中的上、下桥臂的开关管的通断，以此控制电流的方向，实现交流到直流或直流到交流的转换。在这里就涉及到了光电耦合器隔离控制开关管的桥式电路，传统的基于光电耦合器的桥式电路的控制方式分为两种，一种是上、下桥臂的PWM互锁输入，一种是每路的PWM单独输入。

互锁输入的方式可参阅图1，在光耦PC1和光耦PC2的原边两端分别输入互补的PWM信号A和B。以上桥臂的开关管SW1为例进行说明，PWM信号A和B是由控制器输出的两路互补信号以驱动桥式电路，信号A经图1中的限流电阻R1连接至光耦PC1的原边引脚1，信号B直接连接至光耦PC1的原边引脚2。当信号A为高电平时，由于互补性，信号B为低电平，此时光耦PC1原边发光二极管LED导通，使得光耦PC1的副边引脚4与副边引脚5之间产生一定的电压差，经过驱动电阻RG1可以达到驱动开关管SW1的目的。如果信号A为高电平时，信号B因为干扰等因素也为高电平，光耦PC1的原边引脚1和引脚2同时为高电平，使得光耦PC1的发光二极管LED截止，此时光耦PC1副边的引脚4与引脚5之间不存在电压差，所以开关管SW1无法满足正向导通的条件。可以看出，这种互锁输入的方式，使得两个信号控制的两个光耦隔离控制器形成互锁关系，使得SW1和SW2不会同时导通，起到了避免直通风险的作用，但是，这样的方案对于PWM死区时间无法灵活调节，一旦通过系统软件确定一种PWM工作占空比，就决定了整个工作过程中桥式电路的工作模式，大大降低了系统软件的可操作性。

单独输入的方式可参阅图2，光耦PC1的原边一端输入PWM信号A，另一端直接接地。光耦PC2的原边输入PWM信号B，另一端直接接地。以上桥臂的开关管SW1为例进行说明，PWM信号A是由控制器输出的一路信号以驱动桥式电路，信号A经图2中的限流电阻R1连接至光耦PC1的原边引脚1，光耦PC1的原边引脚2直接接地。当信号A为高电平时，光耦PC1原边发光二极管LED导通，使得光耦PC1的副边引脚4与副边引脚5之间产生一定的电压差，经过驱动电阻RG1可以达到驱动开关管SW1的目的。而由于光耦PC1的原边引脚2直接接地，使得光耦PC1的原边引脚1的信号可以以原边引脚2作为基准，且光耦PC1与光耦PC2没有直接的相关性，即可以自由调节光耦PC1和光耦PC2中的发光二极管LED的导通状态，进而自由控制SW1和SW2的通断，这在一定程度上增加了软件系统的可操作性，可以对PWM死区时间进行灵活调节。但是，在实际应用中，由于干扰等非理性因素，这样的方案会出现信号A与信号B同时为高电平，使得SW1和SW2同时导通的情况，过大的电路电流可能导致电路的烧毁，甚至伴有发生火灾的危险。

综上所述，如何灵活地满足桥式电路在使用时对于可靠性和PWM死区时间灵活调节的需求，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变流器及其桥式电路，以灵活地满足桥式电路在使用时对于可靠性和PWM死区时间灵活调节的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种桥式电路，包括：桥式电路主体，基于第一光耦进行驱动控制的上桥臂，基于第二光耦进行驱动控制且对应于所述上桥臂的下桥臂，第一开关电路，第二开关电路以及控制器；

所述第一光耦的原边第一端和原边第二端分别与所述控制器的第一控制端和所述第一开关电路的第二端连接，所述第一开关电路的第一端与所述控制器的第二控制端连接，所述第一开关电路的第三端接地；所述第二光耦的原边第一端和原边第二端分别与所述控制器的第三控制端和所述第二开关电路的第二端连接，所述第二开关电路的第一端与所述控制器的第四控制端连接，所述第二开关电路的第三端接地；

在互锁模式下，所述第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通，所述第二开关电路的第一端与所述第二开关电路的第二端导通，所述控制器的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，且第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号互补；

在单独模式下，所述第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第三端导通，所述第二开关电路的第一端与所述第二开关电路的第三端导通，所述控制器的第一控制端输出第三驱动信号，所述控制器的第三控制端输出第四驱动信号。

优选的，所述控制器的第一控制端和所述控制器的第四控制端为所述控制器的同一控制端，所述控制器的第二控制端和所述控制器的第三控制端为所述控制器的同一控制端。

优选的，还包括：

设置在所述第一光耦的原边第一端与所述控制器的第一控制端之间的第一限流电阻；

设置在所述第二光耦的原边第一端与所述控制器的第三控制端之间的第二限流电阻。

优选的，所述第一开关电路和所述第二开关电路均为单刀双掷的开关电路。

优选的，所述第一开关电路和所述第二开关电路构成第一双刀单掷开关电路；

所述第一双刀单掷开关电路的第一动端和第二动端分别作为所述第一开关电路的第二端和所述第二开关电路的第二端，所述第一双刀单掷开关电路的第一不动端和第二不动端分别作为所述第一开关电路的第一端和所述第二开关电路的第一端，所述第一双刀单掷开关电路的第三不动端和第四不动端分别作为所述第一开关电路的第三端和所述第二开关电路的第三端。

优选的，所述第一开关电路包括第一可拆卸电阻和第二可拆卸电阻，所述第二开关电路包括第三可拆卸电阻和第四可拆卸电阻；

在互锁模式下，通过所述第一可拆卸电阻，所述第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通；在单独模式下，通过所述第二可拆卸电阻，所述第一开关电路的第三端与所述第一开关电路的第二端导通；

在互锁模式下，通过所述第三可拆卸电阻，所述第二开关电路的第一端与所述第二开关电路的第二端导通；在单独模式下，通过所述第四可拆卸电阻，所述第二开关电路的第三端与所述第二开关电路的第二端导通。

优选的，所述第一开关电路包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第一开关管，第二开关管，第三开关管以及第四开关管；

所述第一电阻的第一端和所述第三电阻的第一端均与第一电源正极连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述第一开关管的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的控制端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接；

所述第一开关管的控制端与所述控制器的第一目标控制端连接，所述第一开关管的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的控制端连接，所述第三开关管的第一端与所述第四开关管的第一端连接并且作为所述第一开关电路的第二端，所述第三开关管的第二端作为所述第一开关电路的第一端，所述第四开关管的第二端作为所述第一开关电路的第三端。

优选的，所述第二开关电路包括：第四电阻，第五电阻，第六电阻，第五开关管，第六开关管，第七开关管以及第八开关管；

所述第四电阻的第一端和所述第六电阻的第一端均与第一电源正极连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端以及所述第五开关管的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六开关管的控制端连接，所述第六电阻的第二端与所述第六开关管的第一端连接；

所述第五开关管的控制端与所述控制器的第二目标控制端连接，所述第五开关管的第二端与所述第七开关管的控制端连接，所述第六开关管的第二端与所述第八开关管的控制端连接，所述第七开关管的第一端与所述第八开关管的第一端连接并且作为所述第二开关电路的第二端，所述第七开关管的第二端作为所述第二开关电路的第一端，所述第八开关管的第二端作为所述第二开关电路的第三端。

优选的，第一开关管至第八开关管中的各个开关管均为三极管。

一种变流器，包括上述任一项所述的桥式电路。

应用本发明实施例所提供的技术方案，设置了与第一光耦连接的第一开关电路，与第二光耦连接的第二开关电路，本申请支持互锁模式和单独模式，使得当需要提高桥式电路的可靠性时，可以选择互锁模式，当需要增加软件系统的可操作性，可以对PWM死区时间进行灵活调节时，则可以选择单独模式。在互锁模式下，第一开关电路的第一端与第一开关电路的第二端导通，第二开关电路的第一端与第二开关电路的第二端导通，控制器的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，且第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，且第一驱动信号和第二驱动信号互补，并且结合电路连接关系可知，此时可以实现对于上、下桥臂的互锁控制，不会出现由于干扰等非理性因素导致的上、下桥臂同时导通的情况。而在单独模式下，第一开关电路的第一端与第一开关电路的第三端导通，第二开关电路的第一端与第二开关电路的第三端导通，控制器的第一控制端输出第三驱动信号，控制器的第三控制端输出第四驱动信号，第三驱动信号与第四驱动信号并没有直接的相关性，因此可以支持对PWM死区时间进行的灵活调节。综上所述，本申请可以支持互锁模式和单独模式，可以根据需要灵活地选择，互锁模式和可以满足对于可靠性的需求，单独模式可以满足对于PWM死区时间灵活调节的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为传统的一种桥式电路的结构示意图；

图2为传统的另一种桥式电路的结构示意图；

图3为本发明中一种桥式电路的结构示意图；

图4a为本发明一种具体实施方式中的桥式电路的第一结构示意图；

图4b为本发明一种具体实施方式中的桥式电路的第二结构示意图；

图4c为本发明一种具体实施方式中的桥式电路的第三结构示意图；

图5为本发明一种具体实施方式中的桥式电路的第四结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种桥式电路，支持持互锁模式和单独模式，可以根据需要灵活地选择，互锁模式和可以满足对于可靠性的需求，单独模式可以满足对于PWM死区时间灵活调节的需求。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。

请参考图3，图3为本发明中一种桥式电路的结构示意图，该桥式电路可以包括：桥式电路主体，基于第一光耦10进行驱动控制的上桥臂，基于第二光耦20进行驱动控制且对应于上桥臂的下桥臂，第一开关电路30，第二开关电路40以及控制器50；

第一光耦10的原边第一端和原边第二端分别与控制器50的第一控制端和第一开关电路30的第二端连接，第一开关电路30的第一端与控制器50的第二控制端连接，第一开关电路30的第三端接地；第二光耦20的原边第一端和原边第二端分别与控制器50的第三控制端和第二开关电路40的第二端连接，第二开关电路40的第一端与控制器50的第四控制端连接，第二开关电路40的第三端接地；

在互锁模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第二端导通，控制器50的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，且第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，且第一驱动信号和第二驱动信号互补；

在单独模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第三端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第三端导通，控制器50的第一控制端输出第三驱动信号，控制器50的第三控制端输出第四驱动信号。

具体的，本申请的方案中的桥式电路，可以是各种变流器件中的桥式电路，即可以是交流-直流(AC-DC)、直流-直流(DC-DC)、直流-交流(DC-AC)、交流-交流(AC-AC)的变流器件中的桥式电路。可以是单相的桥式电路，也可以是多相桥式电路。

此外需要强调的是，桥式电路中可以包括一组或者多组桥臂，在实际应用中，可以是其中的部分或者全部采用本申请的方案。例如一种具体场合中，桥式电路具体为三相逆变器的桥式电路，包括A，B，C三组桥臂，例如可以仅仅是A组桥臂采用本申请的方案，即A相的上、下桥臂采用本申请的方案，而B，C相的桥臂，例如均固定为采用传统的互锁输入的方式。

本申请描述的桥式电路主体，指的是桥式电路中，除了基于第一光耦10进行驱动控制的上桥臂，基于第二光耦20进行驱动控制且对应于上桥臂的下桥臂，第一开关电路30，第二开关电路40以及控制器50之外的其余电路部分，取决于具体场合中的桥式电路的结构，可以参照传统的桥式电路的设计，本申请不展开说明。

本申请描述的基于第一光耦10进行驱动控制的上桥臂，以及基于第二光耦20进行驱动控制且对应于上桥臂的下桥臂，是同一组桥臂中的上、下桥臂，而该上、下桥臂同时导通时会导致电路短路，甚至引起火灾等风险。

第一光耦10即第一光电耦合器，第一光耦10的原边第一端和原边第二端分别指的是第一光耦10的原边阳极和原边阴极，上桥臂基于第一光耦10进行驱动控制，本申请的图3以及后续的附图中，并未示出上桥臂的具体结构，即未示出第一光耦10的副边与上桥臂的开关管的具体连接结构，具体可以取决于实际场合中的上桥臂的电路设计。第二光耦20同理。

在互锁模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第二端导通，而第一开关电路30的第一端是与控制器50的第二控制端连接，第二开关电路40的第一端是与控制器50的第四控制端连接。且在互锁模式下，控制器50的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，第一驱动信号和第二驱动信号互补，因此可以看出，在本申请的互锁模式，实现了互锁输入的方式，即，即使由于干扰等因素使得第一驱动信号和第二驱动信号同时为高电平，第一光耦10和第二光耦20也不会同时导通，进而使得上、下桥臂不会同时导通，保障了桥式电路的可靠性。

而在单独模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第三端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第三端导通，并且第一开关电路30的第三端和第二开关电路40的第三端均是接地的。在单独模式下，控制器50的第一控制端输出第三驱动信号，控制器50的第三控制端输出第四驱动信号，第三驱动信号和第四驱动信号之间没有直接相关性，因此，本申请的单独模式实现了单独输入的方式，即可以通过控制第三驱动信号和第四驱动信号同时为低电平，使得上、下桥臂均关断。因此，当选择单独模式时，可以满足对于PWM死区时间灵活调节的需求。

在实际应用中，是选择互锁模式还是单独模式，可以由工作人员根据实际需要进行选定，工作人员可以通过输入装置进行指令的输入，从而选定桥式电路的上、下桥臂的具体模式。此外，输入装置也可以具体为通过机械结构实现的输入装置，即可以通过按钮、拨杆等方式直接控制第一开关电路30和第二开关电路40的状态。

例如，在本发明的一种具体实施方式中，参阅图4a，第一开关电路30和第二开关电路40均为单刀双掷的开关电路，工作人员通过直接操作第一开关电路30和第二开关电路40，可以实现互锁模式和单独模式的选择。当然，在选择了相应的模式时，除了对于第一开关电路30和第二开关电路40的控制之后，仍然需要通过软件系统控制控制器50的各个控制端输出的PWM信号，使得在PWM信号的控制下，上、下桥臂的通断符合当前的使用需求。

在本发明的一种具体实施方式中，控制器50的第一控制端和控制器50的第四控制端为控制器50的同一控制端，控制器50的第二控制端和控制器50的第三控制端为控制器50的同一控制端。

该种实施方式中，考虑到在互锁模式下，控制器50的第一控制端和控制器50的第四控制端输出的均是第一驱动信号，控制器50的第二控制端和第三控制端输出的均是第二驱动信号。而在单独模式下，控制器50的第四控制端和控制器50的第二控制端是否输出驱动信号并不会有影响，因为在单独模式下，只需要保证控制器50的第一控制端输出第三驱动信号，控制器50的第三控制端输出第四驱动信号即可，因此，该种实施方式中，可以直接将控制器50的第一控制端和控制器50的第四控制端设置为控制器50的同一控制端，相应的，可以直接将控制器50的第二控制端和控制器50的第三控制端设置控制器50的同一控制端，节约了方案所需要的引脚数量，且同样能够保证方案的实施。

此外，该种实施方式中，由于控制器50的第一控制端和控制器50的第四控制端为控制器50的同一控制端，控制器50的第二控制端和控制器50的第三控制端为控制器50的同一控制端，使得在互锁模式下，相较于通过程序来控制控制器50的第一控制端和第四控制端的电信号相同，控制控制器50的第二控制端和第三控制端的电信号相同，这样的方式直接通过硬件连接就可以实现，即可以有效地保证控制器50的第一控制端和控制器50的第四控制端输出的驱动信号是相同的，保证控制器50的第二控制端和第三控制端输出的驱动信号是相同的。本申请的图4a便是选取的该种实施方式。

在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：

设置在第一光耦10的原边第一端与控制器50的第一控制端之间的第一限流电阻R11；

设置在第二光耦20的原边第一端与控制器50的第三控制端之间的第二限流电阻R12。

通过第一限流电阻R11和第二限流电阻R12的设置，该种实施方式中，有利于有效地对第一光耦10和第二光耦20实现保护，避免过流对于第一光耦10和第二光耦20的损坏。

在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图4b，第一开关电路30和第二开关电路40构成第一双刀单掷开关电路KM1；

第一双刀单掷开关电路KM1的第一动端和第二动端分别作为第一开关电路30的第二端和第二开关电路40的第二端，第一双刀单掷开关电路的第一不动端和第二不动端分别作为第一开关电路30的第一端和第二开关电路40的第一端，第一双刀单掷开关电路的第三不动端和第四不动端分别作为第一开关电路30的第三端和第二开关电路40的第三端。

第一双刀单掷开关电路的第一动端和第二动端在图4b中分别标示为01和02，第一双刀单掷开关电路的第一不动端，第二不动端，第三不动端以及第四不动端在图4b中分别标示为11，13，12以及14。此外，图4b以及后续的附图中，并未示出控制器50。

该种实施方式中，考虑到工作人员通过手动操作的方式选择互锁模式或者单独模式时，需要同时操作第一开关电路30和第二开关电路40，而如果出现误操作的情况，例如仅操作了第一开关电路30而忘记操作第二开关电路40，就可以引起一些意外事故的发生，因此，该种实施方式中，选择第一开关电路30和第二开关电路40构成第一双刀单掷开关电路KM1，这样仅需要操作第一双刀单掷开关电路KM1，便可以实现对于第一开关电路30和第二开关电路40的同时的模式切换，有利于避免误操作而引起的意外情况。

在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图4c，第一开关电路30包括第一可拆卸电阻R21和第二可拆卸电阻R22，第二开关电路40包括第三可拆卸电阻R23和第四可拆卸电阻R24；

在互锁模式下，通过第一可拆卸电阻R21，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通；在单独模式下，通过第二可拆卸电阻R22，第一开关电路30的第三端与第一开关电路30的第二端导通；

在互锁模式下，通过第三可拆卸电阻R23，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第二端导通；在单独模式下，通过第四可拆卸电阻R24，第二开关电路40的第三端与第二开关电路40的第二端导通。

该种实施方式中，通过第一可拆卸电阻R21，第二可拆卸电阻R22，第三可拆卸电阻R23以及第四可拆卸电阻R24实现了第一开关电路30和第二开关电路40，第一可拆卸电阻R21，第二可拆卸电阻R22，第三可拆卸电阻R23以及第四可拆卸电阻R24的具体电阻值可以根据需要进行选取，通常会选取电阻值比较低的可拆卸贴片式电阻。

在本发明的一种具体实施方式中，第一开关电路30包括：第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第一开关管Q1，第二开关管Q2，第三开关管Q3以及第四开关管Q4；

第一电阻R1的第一端和第三电阻R3的第一端均与第一电源VCC正极连接，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端以及第一开关管Q1的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第二开关管Q2的控制端连接，第三电阻R3的第二端与第二开关管Q2的第一端连接；

第一开关管Q1的控制端与控制器50的第一目标控制端连接，第一开关管Q1的第二端与第三开关管Q3的控制端连接，第二开关管Q2的第二端与第四开关管Q4的控制端连接，第三开关管Q3的第一端与第四开关管Q4的第一端连接并且作为第一开关电路30的第二端，第三开关管Q3的第二端作为第一开关电路30的第一端，第四开关管Q4的第二端作为第一开关电路30的第三端。

在前述的部分实施方式中，在进行模式的切换时，需要工作人员手动操作第一开关电路30和第二开关电路40，该种实施方式中，通过控制器50的电信号电平切换便可以实现第一开关电路30的模式切换，实现了柔性切换的目的，操作方便，便于降低进行切换的复杂性。

同理，第二开关电路40可以包括：第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第五开关管Q5，第六开关管Q6，第七开关管Q7以及第八开关管Q8；

第四电阻R4的第一端和第六电阻R6的第一端均与第一电源VCC正极连接，第四电阻R4的第二端分别与第五电阻R5的第一端以及第五开关管Q5的第一端连接，第五电阻R5的第二端与第六开关管Q6的控制端，第六电阻R6的第二端与第六开关管Q6的第一端连接；

第五开关管Q5的控制端与控制器50的第二目标控制端连接，第五开关管Q5的第二端与第七开关管Q7的控制端连接，第六开关管Q6的第二端与第八开关管Q8的控制端连接，第七开关管Q7的第一端与第八开关管Q8的第一端连接并且作为第二开关电路40的第二端，第七开关管Q7的第二端作为第二开关电路40的第一端，第八开关管Q8的第二端作为第二开关电路40的第三端。

第一开关管Q1至第八开关管Q8中的具体器件类型可以根据实际需要进行选取，例如在本发明的一种具体实施方式中，第一开关管Q1至第八开关管Q8中的各个开关管均为三极管，成本较低。

以图5中的第一光耦10为例，第一三极管Q1的控制端与控制器50的第一目标控制端连接，在图5中第一目标控制端和第二目标控制端分别标示为Control_1和Control_2，因此，控制器50通过控制Control_1和Control_2的高低电平，便可以控制第一开关电路30和第二开关电路40的状态。

具体的，当Control_1为高电平时，第一三极管Q1导通，从第一电源正极出发的电流流经第一电阻R1、第一三极管Q1，流向第三三极管Q3的基极，使得第三三极管Q3导通。而由于第一三极管Q1的管压降相较于第二电阻R2可以忽略不计，因此第二三极管Q2和第四三极管Q4关断。此时，便使得第一开关电路30为互锁模式。

而控制器50通过控制Control_1为低电平时，第一三极管Q1截止，从第一电源正极出发的电流流经第一电阻R1、第二电阻R2，第二三极管Q2的基极，使得第二三极管Q2导通，进而使得第四三极管Q4导通，此时，便使得第一开关电路30为单独模式。

应用本发明实施例所提供的技术方案，设置了与第一光耦10连接的第一开关电路30，与第二光耦20连接的第二开关电路40，本申请支持互锁模式和单独模式，使得当需要提高桥式电路的可靠性时，可以选择互锁模式，当需要增加软件系统的可操作性，可以对PWM死区时间进行灵活调节时，则可以选择单独模式。在互锁模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第二端导通，控制器50的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，且第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，且第一驱动信号和第二驱动信号互补，并且结合电路连接关系可知，此时可以实现对于上、下桥臂的互锁控制，不会出现由于干扰等非理性因素导致的上、下桥臂同时导通的情况。而在单独模式下，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第三端导通，第二开关电路40的第一端与第二开关电路40的第三端导通，控制器50的第一控制端输出第三驱动信号，控制器50的第三控制端输出第四驱动信号，第三驱动信号与第四驱动信号并没有直接的相关性，因此可以支持对PWM死区时间进行的灵活调节。综上所述，本申请可以支持互锁模式和单独模式，可以根据需要灵活地选择，互锁模式和可以满足对于可靠性的需求，单独模式可以满足对于PWM死区时间灵活调节的需求。

相应于上面的桥式电路的实施例，本发明实施例还提供了一种变流器，可与包括上述任一实施例中的桥式电路，可与上文相互对应参照，此处不再重复说明。

还需要说明的是，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他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他要素，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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本文中应用了具体个例对本发明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发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种桥式电路，其特征在于，包括：桥式电路主体，基于第一光耦进行驱动控制的上桥臂，基于第二光耦进行驱动控制且对应于所述上桥臂的下桥臂，第一开关电路，第二开关电路以及控制器；

所述第一光耦的原边第一端和原边第二端分别与所述控制器的第一控制端和所述第一开关电路的第二端连接，所述第一开关电路的第一端与所述控制器的第二控制端连接，所述第一开关电路的第三端接地；所述第二光耦的原边第一端和原边第二端分别与所述控制器的第三控制端和所述第二开关电路的第二端连接，所述第二开关电路的第一端与所述控制器的第四控制端连接，所述第二开关电路的第三端接地；

在互锁模式下，所述第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通，所述第二开关电路的第一端与所述第二开关电路的第二端导通，所述控制器的第一控制端和第四控制端均输出第一驱动信号，且第二控制端和第三控制端均输出第二驱动信号，且所述第一驱动信号和所述第二驱动信号互补；

在单独模式下，所述第一开关电路的第二端与所述第一开关电路的第三端导通，所述第二开关电路的第二端与所述第二开关电路的第三端导通，所述控制器的第一控制端输出第三驱动信号，所述控制器的第三控制端输出第四驱动信号。

2.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述控制器的第一控制端和所述控制器的第四控制端为所述控制器的同一控制端，所述控制器的第二控制端和所述控制器的第三控制端为所述控制器的同一控制端。

3.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，还包括：

设置在所述第一光耦的原边第一端与所述控制器的第一控制端之间的第一限流电阻；

设置在所述第二光耦的原边第一端与所述控制器的第三控制端之间的第二限流电阻。

4.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述第一开关电路和所述第二开关电路均为单刀双掷的开关电路。

5.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述第一开关电路和所述第二开关电路构成第一双刀双掷开关电路；

所述第一双刀双掷开关电路的第一动端和第二动端分别作为所述第一开关电路的第二端和所述第二开关电路的第二端，所述第一双刀双掷开关电路的第一不动端和第二不动端分别作为所述第一开关电路的第一端和所述第二开关电路的第一端，所述第一双刀双掷开关电路的第三不动端和第四不动端分别作为所述第一开关电路的第三端和所述第二开关电路的第三端。

6.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一可拆卸电阻和第二可拆卸电阻，所述第二开关电路包括第三可拆卸电阻和第四可拆卸电阻；

在互锁模式下，通过所述第一可拆卸电阻，所述第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通；在单独模式下，通过所述第二可拆卸电阻，所述第一开关电路的第三端与所述第一开关电路的第二端导通；

在互锁模式下，通过所述第三可拆卸电阻，所述第二开关电路的第一端与所述第二开关电路的第二端导通；在单独模式下，通过所述第四可拆卸电阻，所述第二开关电路的第三端与所述第二开关电路的第二端导通。

7.根据权利要求1所述的桥式电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：第一电阻，第二电阻，第三电阻，第一开关管，第二开关管，第三开关管以及第四开关管；

所述第一电阻的第一端和所述第三电阻的第一端均与第一电源正极连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述第一开关管的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的控制端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接；

所述第一开关管的控制端与所述控制器的第一目标控制端连接，所述第一开关管的第二端与所述第三开关管的控制端连接，所述第二开关管的第二端与所述第四开关管的控制端连接，所述第三开关管的第一端与所述第四开关管的第一端连接并且作为所述第一开关电路的第二端，所述第三开关管的第二端作为所述第一开关电路的第一端，所述第四开关管的第二端作为所述第一开关电路的第三端。

8.根据权利要求7所述的桥式电路，其特征在于，所述第二开关电路包括：第四电阻，第五电阻，第六电阻，第五开关管，第六开关管，第七开关管以及第八开关管；

所述第四电阻的第一端和所述第六电阻的第一端均与第一电源正极连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第五电阻的第一端以及所述第五开关管的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第六开关管的控制端连接，所述第六电阻的第二端与所述第六开关管的第一端连接；

所述第五开关管的控制端与所述控制器的第二目标控制端连接，所述第五开关管的第二端与所述第七开关管的控制端连接，所述第六开关管的第二端与所述第八开关管的控制端连接，所述第七开关管的第一端与所述第八开关管的第一端连接并且作为所述第二开关电路的第二端，所述第七开关管的第二端作为所述第二开关电路的第一端，所述第八开关管的第二端作为所述第二开关电路的第三端。

9.根据权利要求7所述的桥式电路，其特征在于，第一开关管至第八开关管中的各个开关管均为三极管。

10.一种变流器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的桥式电路。

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