CN113328416B - 全桥过流保护电路及全桥过流保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全桥过流保护电路及全桥过流保护方法，该全桥过流保护电路包括第一选通模块、第一比较器、第二选通模块、第二比较器以及逻辑控制模块，通过第一选通模块复用第一比较器，可以选择性判断两个上桥臂是否发生过流，通过第二选通模块复用第二比较器，可以选择性判断两个下桥臂是否发生过流，如此可以降低比较器的使用数量至两个，极大地节省了PCB空间或者集成后的芯片面积。

Description

全桥过流保护电路及全桥过流保护方法

技术领域

本申请涉及过流保护技术领域，具体涉及一种全桥过流保护电路及全桥过流保护方法。

背景技术

如图1所示，全桥或者H桥进行过流保护时，需要检测流经四个桥臂的电流是否发生过流，每一个桥臂的过流检测均需要一个比较器，如此则需要四个比较器，四个比较器的输出结果经逻辑电路的逻辑运算后输出对应的过流保护触发信号。

但是，每个比较器均需要占用较大的空间，进而导致全桥过流保护电路需要较大的PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）空间或者集成后的芯片面积较大。

需要注意的是，上述关于背景技术的介绍仅仅是为了便于清楚、完整地理解本申请的技术方案。因此，不能仅仅由于其出现在本申请的背景技术中，而认为上述所涉及到的技术方案为本领域所属技术人员所公知。

发明内容

本申请提供一种全桥过流保护电路及全桥过流保护方法，以缓解其采用较多的比较器需要占用较大空间的技术问题。

第一方面，本申请提供一种全桥过流保护电路，其包括第一选通模块、第一比较器、第二选通模块、第二比较器以及逻辑控制模块，第一选通模块用于选择性检测与流经两个上桥臂的电流对应的电压；第一比较器的第一输入端与第一选通模块的输出端电性连接；第二选通模块用于选择性检测与流经两个下桥臂的电流对应的电压；第二比较器的第一输入端与第二选通模块的输出端电性连接；逻辑控制模块与第一比较器的输出端和第二比较器的输出端电性连接，用于根据第一比较器与第二比较器的逻辑运算结果，输出对应的过流保护触发信号。

在其中一些实施方式中，两个上桥臂包括左上臂开关管和右上臂开关管；两个下桥臂包括左下臂开关管和右下臂开关管；第一选通模块包括第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的控制端与左上臂开关管的控制端电性连接，第二开关器件的控制端与右上臂开关管的控制端电性连接；第二选通模块包括第三开关器件和第四开关器件，第三开关器件的控制端与左下臂开关管的控制端电性连接，第四开关器件的控制端与右下臂开关管的控制端电性连接。

在其中一些实施方式中，全桥过流保护电路还包括第一仲裁模块和第二仲裁模块，第一仲裁模块的输入端与左上臂开关管的控制端和右上臂开关管的控制端电性连接，第一仲裁模块的输出端与第一开关器件的控制端和第二开关器件的控制端电性连接，用于控制第一开关器件、第二开关器件分时导通；第二仲裁模块的输入端与左下臂开关管的控制端和右下臂开关管的控制端电性连接，第二仲裁模块的输出端与第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端电性连接，用于控制第三开关器件、第四开关器件分时导通。

在其中一些实施方式中，第一仲裁模块包括第一同时导通判断单元、第一仲裁单元以及第一选通信号生成单元，第一同时导通判断单元的输入端与左上臂开关管的控制端和右上臂开关管的控制端电性连接，用于判断左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平是否一致；与左上臂开关管的控制端或者右上臂开关管的控制端电性连接，用于生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；第一选通信号生成单元的输入端与第一同时导通判断单元的输出端、第一仲裁单元的正相输出端、第一仲裁单元的反相输出端、左上臂开关管的控制端以及右上臂开关管的控制端电性连接，第一选通信号生成单元的不同输出端与第一开关器件的控制端、第二开关器件的控制端电性连接，用于当左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平一致且正相仲裁时钟信号为高电位时，控制第一开关器件处于导通状态，当左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平一致且反相仲裁时钟信号为高电位时，控制第二开关器件处于导通状态。

在其中一些实施方式中，当左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平不一致时，左上臂开关管的控制端电平控制第一开关器件处于导通或者关断中的一个状态，右上臂开关管的控制端电平控制第二开关器件处于导通或者关断中的另一个状态。

在其中一些实施方式中，第一同时导通判断单元包括第一与非门，第一与非门的一输入端用于电性连接左上臂开关管的控制端，第一与非门的另一输入端用于电性连接右上臂开关管的控制端，第一与非门的输出端与第一选通信号生成单元电性连接。

在其中一些实施方式中，第一仲裁单元包括第一触发器，第一触发器的触发端用于电性连接左上臂开关管的控制端或者右上臂开关管的控制端；第一触发器的输入端与第一触发器的反相输出端电性连接，第一触发器的输出端与第一选通信号生成单元电性连接。

在其中一些实施方式中，第一选通信号生成单元包括第一或门、第一与门、第二或门以及第二与门，第一或门的一输入端与第一与非门的输出端电性连接，第一或门的另一输入端与第一触发器的同相输出端电性连接；第一与门的一输入端与第一或门的输出端电性连接，第一与门的另一输入端用于电性连接左上臂开关管的控制端，第一与门的输出端与第一开关器件的控制端电性连接；第二或门的一输入端与第一与非门的输出端电性连接，第二或门的另一输入端与第一触发器的反相输出端电性连接；第二与门的一输入端与第二或门的输出端电性连接，第二与门的另一输入端用于电性连接右上臂开关管的控制端，第二与门的输出端与第二开关器件的控制端电性连接。

在其中一些实施方式中，全桥过流保护电路还包括信号发生器，信号发生器的输出端与左上臂开关管的控制端、右上臂开关管的控制端、左下臂开关管的控制端以及右下臂开关管的控制端电性连接。

在其中一些实施方式中，两个上桥臂的开关管沟道类型相同，且两个上桥臂的输入端用于接入电源正信号；两个下桥臂的开关管沟道类型相同，且两个下桥臂的输出端用于接入电源负信号。

第二方面，本申请提供一种全桥过流保护方法，其包括：电性连接第一比较器的第一输入端与第一选通模块的输出端，以选择性比对流经两个上桥臂的电流是否发生过流；电性连接第二比较器的第一输入端与第二选通模块的输出端，以选择性比对流经两个下桥臂的电流是否发生过流；以及电性连接逻辑控制模块的输入端与第一比较器的输出端和第二比较器的输出端，以根据第一比较器与第二比较器的逻辑运算结果输出对应的过流保护触发信号。

在其中一些实施方式中，两个上桥臂包括左上臂开关管和右上臂开关管；两个下桥臂包括左下臂开关管和右下臂开关管，第一选通模块包括第一开关器件和第二开关器件，第二选通模块包括第三开关器件和第四开关器件，全桥过流保护方法还包括：电性连接第一开关器件的控制端与左上臂开关管的控制端，以同步控制第一开关器件、左上臂开关管；电性连接第二开关器件的控制端与右上臂开关管的控制端，以同步控制第二开关器件、右上臂开关管；电性连接第三开关器件的控制端与左下臂开关管的控制端，以同步控制第三开关器件、左下臂开关管；以及电性连接第四开关器件的控制端与右下臂开关管的控制端，以同步控制第四开关器件、右下臂开关管。

在其中一些实施方式中，全桥过流保护方法还包括：电性连接第一仲裁模块的输入端与左上臂开关管的控制端和右上臂开关管的控制端，且电性连接第一仲裁模块的输出端与第一开关器件的控制端和第二开关器件的控制端，以分时导通第一开关器件、第二开关器件；电性连接第二仲裁模块的输入端与左下臂开关管的控制端和右下臂开关管的控制端，且电性连接第二仲裁模块的输出端与第三开关器件的控制端和第四开关器件的控制端，以分时导通第三开关器件、第四开关器件。

在其中一些实施方式中，全桥过流保护方法还包括：基于左上臂开关管的控制端电平或者右上臂开关管的控制端电平，生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；判断左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平是否一致；响应于左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平一致且正相仲裁时钟信号为高电位时，控制第一开关器件处于导通状态；以及响应于左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平一致且反相仲裁时钟信号为高电位时，控制第二开关器件处于导通状态。

在其中一些实施方式中，全桥过流保护方法还包括：判断左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平是否一致；响应于左上臂开关管的控制端电平与右上臂开关管的控制端电平不一致时，左上臂开关管的控制端电平控制第一开关器件处于导通或者关断中的一个状态，右上臂开关管的控制端电平控制第二开关器件处于导通或者关断中的另一个状态。

本申请提供的全桥过流保护电路及全桥过流保护方法，通过第一选通模块复用第一比较器，可以选择性判断两个上桥臂是否发生过流，通过第二选通模块复用第二比较器，可以选择性判断两个下桥臂是否发生过流，如此可以降低比较器的使用数量至两个，极大地节省了PCB空间或者集成后的芯片面积。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为传统技术方案中的全桥过流保护电路的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的全桥过流保护电路的第一种电路原理图。

图3为本申请实施例提供的全桥过流保护电路的第二种电路原理图。

图4为图3中第一仲裁模块的电路原理图。

图5为图3中第二仲裁模块的电路原理图。

图6为图5中第二仲裁模块的时序示意图。

图7为图6中第二仲裁模块的流程示意图。

图8为本申请实施例提供的全桥电路中各开关管的时序示意图。

图9为本申请实施例提供的全桥过流保护电路的第三种电路原理图。

图10为本申请实施例提供的全桥过流保护方法的流程示意图。

具体实施方式

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，本领域技术人员在没有作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。

请参阅图2至图10，如图2所示，本实施例提供了一种全桥过流保护电路，其包括第一选通模块100、第一比较器200、第二选通模块300、第二比较器400以及逻辑控制模块500，第一选通模块100用于选择性检测与流经两个上桥臂的电流对应的电压；第一比较器200的第一输入端与第一选通模块100的输出端电性连接；第二选通模块300用于选择性检测与流经两个下桥臂的电流对应的电压；第二比较器400的第一输入端与第二选通模块300的输出端电性连接；逻辑控制模块500与第一比较器200的输出端和第二比较器400的输出端电性连接，用于根据第一比较器200与第二比较器400的逻辑运算结果，输出对应的过流保护触发信号。

可以理解的是，本实施例提供的全桥过流保护电路，通过第一选通模块100复用第一比较器200，可以选择性判断两个上桥臂是否发生过流，通过第二选通模块300复用第二比较器400，可以选择性判断两个下桥臂是否发生过流，如此可以降低比较器的使用数量至两个，极大地节省了PCB空间或者集成后的芯片面积。

同时，相较于比较器而言，选通模块具有更低的功耗以及更低的成本，因此，本实施例提供的全桥过流保护电路的整体功耗以及成本可以得到进一步降低。

在其中一个实施例中，第一比较器200的第二输入端用于接入第一参考电压，当第一比较器200的第一输入端电压大于第一参考电压时，则两个上桥臂中的至少一个已经发生过流或者过电流。第二比较器400的第二输入端用于接入第二参考电压，当第二比较器400的第一输入端电压大于第二参考电压时，则两个下桥臂中的至少一个已经发生过流或者过电流。其中，第一参考电压大于第二参考电压。

可以理解的是，在本实施例中，由于第一比较器200的第一输入端接入的为与流经两个上桥臂的电流对应的电压，因此，在第一比较器200检测是否发生过流时，两个上桥臂的过流阈值可以共用第一参考电压。同理，第二比较器400检测是否发生过流时，两个下桥臂的过流阈值可以共用第二参考电压。因此，本实施例可以减少设置过流阈值的电路，进而简化全桥过流保护电路的结构。

在其中一个实施例中，两个上桥臂包括左上臂开关管T1和右上臂开关管T4，两个下桥臂包括左下臂开关管T2和右下臂开关管T3，左上臂开关管T1的输入端、右上臂开关管T4的输入端均用于接入电源正信号VDD，左上臂开关管T1的输出端与左下臂开关管T2的输入端电性连接，右上臂开关管T4的输出端与右下臂开关管T3的输入端电性连接，左下臂开关管T2的输出端、右下臂开关管T3的输出端均用于接入电源负信号VSS。其中，左上臂开关管T1的输出端还可以用于电性连接负载的一端，右上臂开关管T4的输出端还可以用于电性连接负载的另一端。

在其中一个实施例中，左上臂开关管T1的沟道类型与右上臂开关管T4的沟道类型相同，例如，可以为N沟道或者P沟道中的一种。左下臂开关管T2的沟道类型和右下臂开关管T3的沟道类型相同，例如，可以为N沟道或者P沟道中的另一种，也可以为N沟道或者P沟道中的一种。

在其中一个实施例中，第一选通模块100包括第一开关器件K1和第二开关器件K4，第一开关器件K1的控制端与左上臂开关管T1的控制端电性连接，可以借助于控制左上臂开关管T1进行开关的控制信号来同步控制第一开关器件K1的开关，不需要额外设置控制第一开关器件K1进行开关的控制信号。第二开关器件K4的控制端与右上臂开关管T4的控制端电性连接，可以借助于控制右上臂开关管T4进行开关的控制信号来同步控制第二开关器件K4的开关，不需要额外设置控制第二开关器件K4进行开关的控制信号。第二选通模块300包括第三开关器件K2和第四开关器件K3，第三开关器件K2的控制端与左下臂开关管T2的控制端电性连接，可以借助于控制左下臂开关管T2进行开关的控制信号来同步控制第三开关器件K2的开关，不需要额外设置控制第三开关器件K2进行开关的控制信号。第四开关器件K3的控制端与右下臂开关管T3的控制端电性连接，可以借助于控制右下臂开关管T3进行开关的控制信号来同步控制第四开关器件K3的开关，不需要额外设置控制第四开关器件K3进行开关的控制信号。

需要进行说明的是，左上臂开关管T1的沟道类型与第一开关器件K1的沟道类型相同，以便于两者同步关断或者同步导通，可以提高过流检测效率。同理，右上臂开关管T4的沟道类型与第二开关器件K4的沟道类型相同，以便于两者同步关断或者同步导通，也可以提高过流检测效率。左下臂开关管T2的沟道类型与第三开关器件K2的沟道类型相同，以便于两者同步关断或者同步导通，也可以提高过流检测效率。右下臂开关管T3的沟道类型与第四开关器件K3的沟道类型相同，以便于两者同步关断或者同步导通，也可以提高过流检测效率。

如图3所示，在其中一个实施例中，全桥过流保护电路还包括第一仲裁模块600和第二仲裁模块700，第一仲裁模块600的输入端与左上臂开关管T1的控制端和右上臂开关管T4的控制端电性连接，第一仲裁模块600的输出端与第一开关器件K1的控制端和第二开关器件K4的控制端电性连接，用于控制第一开关器件K1、第二开关器件K4分时导通；第二仲裁模块700的输入端与左下臂开关管T2的控制端和右下臂开关管T3的控制端电性连接，第二仲裁模块700的输出端与第三开关器件K2的控制端和第四开关器件K3的控制端电性连接，用于控制第三开关器件K2、第四开关器件K3分时导通。

可以理解的是，在本实施例中，第一仲裁模块600可以根据左上臂开关管T1的控制端信号、右上臂开关管T4的控制端信号分时导通第一开关器件K1、第二开关器件K4，以分别实现左上臂开关管T1的过流检测、右上臂开关管T4的过流检测。同理，第二仲裁模块700可以根据左下臂开关管T2的控制端信号、右下臂开关管T3的控制端信号分时导通第三开关器件K2、第四开关器件K3，以分别实现左下臂开关管T2的过流检测、右下臂开关管T3的过流检测。以此可以避免左上臂开关管T1、右上臂开关管T4同时导通时，第一开关器件K1、第二开关器件K4也同时导通的情况，提高了过流检测的可靠性；同理，也可以避免左下臂开关管T2、右下臂开关管T3同时导通时，第三开关器件K2、第四开关器件K3也同时导通的情况，同样可以提高过流检测的可靠性。

如图4所示，在其中一个实施例中，第一仲裁模块600包括第一同时导通判断单元610、第一仲裁单元620以及第一选通信号生成单元630，第一同时导通判断单元610的输入端与左上臂开关管T1的控制端和右上臂开关管T4的控制端电性连接，用于判断左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平是否一致；与左上臂开关管T1的控制端或者右上臂开关管T4的控制端电性连接，用于生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；第一选通信号生成单元630的输入端与第一同时导通判断单元610的输出端、第一仲裁单元620的正相输出端、第一仲裁单元620的反相输出端、左上臂开关管T1的控制端以及右上臂开关管T4的控制端电性连接，第一选通信号生成单元630的不同输出端与第一开关器件K1的控制端、第二开关器件K4的控制端电性连接，用于当左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平一致且正相仲裁时钟信号为高电位时，控制第一开关器件K1处于导通状态，当左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平一致且反相仲裁时钟信号为高电位时，控制第二开关器件K4处于导通状态。

在其中一个实施例中，当左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平不一致时，左上臂开关管T1的控制端电平控制第一开关器件K1处于导通或者关断中的一个状态，右上臂开关管T4的控制端电平控制第二开关器件K4处于导通或者关断中的另一个状态。

需要进行说明的是，在本实施例中，当左上臂开关管T1、右上臂开关管T4不同时导通时，可以仍然采用左上臂开关管T1的控制端信号打开第一开关器件K1，右上臂开关管T4的控制端信号打开第二开关器件K4。同理，当左下臂开关管T2、右下臂开关管T3不同时导通时，可以仍然采用左下臂开关管T2的控制端信号打开第三开关器件K2，右下臂开关管T3的控制端信号打开第四开关器件K3。

在其中一个实施例中，第一同时导通判断单元610包括第一与非门611，第一与非门611的一输入端用于电性连接左上臂开关管T1的控制端，第一与非门611的另一输入端用于电性连接右上臂开关管T4的控制端，第一与非门611的输出端与第一选通信号生成单元630电性连接。

在其中一个实施例中，第一仲裁单元620包括第一触发器621，第一触发器621的触发端用于电性连接左上臂开关管T1的控制端或者右上臂开关管T4的控制端；第一触发器621的输入端与第一触发器621的反相输出端电性连接，第一触发器621的输出端与第一选通信号生成单元630电性连接。

在其中一个实施例中，第一选通信号生成单元630包括第一或门631、第一与门632、第二或门633以及第二与门634，第一或门631的一输入端与第一与非门611的输出端电性连接，第一或门631的另一输入端与第一触发器621的同相输出端电性连接；第一与门632的一输入端与第一或门631的输出端电性连接，第一与门632的另一输入端用于电性连接左上臂开关管T1的控制端，第一与门632的输出端与第一开关器件K1的控制端电性连接；第二或门633的一输入端与第一与非门611的输出端电性连接，第二或门633的另一输入端与第一触发器621的反相输出端电性连接；第二与门634的一输入端与第二或门633的输出端电性连接，第二与门634的另一输入端用于电性连接右上臂开关管T4的控制端，第二与门634的输出端与第二开关器件K4的控制端电性连接。

其中，第一与门632的输出端用于生成第一开关器件K1的控制端信号B12。第二与门634的输出端用于生成第二开关器件K4的控制端信号A12。

需要进行说明的是，上述实施例中的正相仲裁时钟信号和/或反相仲裁时钟信号可以借助于对应桥臂开关管的控制端的高电位信号生成，避免了需要采用电平转换器来实现高电位信号的生成。

如图5所示，第二仲裁模块700包括第二同时导通判断单元710、第二仲裁单元720以及第二选通信号生成单元730。第二同时导通判断单元710包括第二与非门711。第二仲裁单元720包括第二触发器721。第二选通信号生成单元730包括第三或门731、第三与门732、第四或门733以及第四与门734。需要进行说明的是，第二仲裁模块700可以与第一仲裁模块600具有相同的对应连接关系和工作原理。

其中，第三与门732用于生成第三开关器件K2的控制端信号C12。第四与门734的输出端用于生成第四开关器件K3的控制端信号D12。

如图6所示，左下臂开关管T2、右下臂开关管T3均为N沟道型开关管，当左下臂开关管T2的控制端信号C11、右下臂开关管T3的控制端信号D11均为高电位时，第二仲裁模块700中的仲裁请求信号S3为低电位，第二仲裁模块700中的正相仲裁时钟信号S4为高电位，那么此时第三开关器件K2的控制端信号C12为高电位，对应地，第三开关器件K2处于导通状态，第四开关器件K3的控制端信号D12为低电位，对应地，第四开关器件K3处于关闭状态。可以类似推理获得其余情况。

如图7所示，如果左下臂开关管T2与右下臂开关管T3不同时导通时，左下臂开关管T2的控制端信号C11控制第三开关器件K2导通，右下臂开关管T3的控制端信号D11控制第四开关器件K3导通。如果左下臂开关管T2与右下臂开关管T3同时导通，第二仲裁模块700中的正相仲裁时钟信号S4为高电位时，第三开关器件K2导通；反之，第二仲裁模块700中的正相仲裁时钟信号S4为低电位时，第四开关器件K3导通。

在其中一个实施例中，左上臂开关管T1、右上臂开关管T4均为P沟道型开关管，左下臂开关管T2、右下臂开关管T3均为N沟道型开关管，左上臂开关管T1的控制端信号B11、右上臂开关管T4的控制端信号A11均为低电位时，则左上臂开关管T1、右上臂开关管T4将同时处于导通状态；同理，左下臂开关管T2的控制端信号C11、右下臂开关管T3的控制端信号D11均为高电位时，则左下臂开关管T2、右下臂开关管T3将同时处于导通状态。

如图8所示，在其中一个实施例中，左上臂开关管T1、右上臂开关管T4、左下臂开关管T2以及右下臂开关管T3均为N沟道型开关管时，左上臂开关管T1的控制端信号B11、右上臂开关管T4的控制端信号A11、左下臂开关管T2的控制端信号C11以及右下臂开关管T3的控制端信号D11为低电位时，则左上臂开关管T1、右上臂开关管T4、左下臂开关管T2以及右下臂开关管T3对应处于关断状态；同理，左上臂开关管T1的控制端信号B11、右上臂开关管T4的控制端信号A11、左下臂开关管T2的控制端信号C11以及右下臂开关管T3的控制端信号D11为高电位时，则左上臂开关管T1、右上臂开关管T4、左下臂开关管T2以及右下臂开关管T3对应处于导通状态。

如图9所示，在其中一个实施例中，全桥过流保护电路还包括信号发生器，信号发生器的输出端与左上臂开关管T1的控制端、右上臂开关管T4的控制端、左下臂开关管T2的控制端以及右下臂开关管T3的控制端电性连接。

需要进行说明的是，信号发生器可以生成所需的左上臂开关管T1的控制端信号B11、右上臂开关管T4的控制端信号A11、左下臂开关管T2的控制端信号C11以及右下臂开关管T3的控制端信号D11，逻辑控制模块500输出的过流保护触发信号可以控制信号发生器的工作状态，例如，当发生过流时，控制信号发生器停止工作，则全桥电路对应停止工作。

其中，逻辑控制模块500可以为或逻辑电路，具体可以为或门。则任一桥臂发生过流时，均可以控制全桥电路停止工作。

在其中一个实施例中，左上臂开关管T1、右上臂开关管T4、左下臂开关管T2以及右下臂开关管T3均可以为对应沟道类型的薄膜晶体管、场效应晶体管以及三极管中的任一种。第一开关器件K1、第二开关器件K4、第三开关器件K2以及第四开关器件K3可以但不限于为对应沟道类型的薄膜晶体管、场效应晶体管以及三极管中的任一种，还可以为对应的开关电路。

如图10所示，在其中一个实施例中，本实施例提供一种全桥过流保护方法，其包括以下步骤：

步骤S100：电性连接第一比较器200的第一输入端与第一选通模块100的输出端，以选择性比对流经两个上桥臂的电流是否发生过流。

步骤S200：电性连接第二比较器400的第一输入端与第二选通模块300的输出端，以选择性比对流经两个下桥臂的电流是否发生过流。

以及步骤S300：电性连接逻辑控制模块500的输入端与第一比较器200的输出端和第二比较器400的输出端，以根据第一比较器200与第二比较器400的逻辑运算结果输出对应的过流保护触发信号。

可以理解的是，本实施例提供的全桥过流保护方法，通过第一选通模块100复用第一比较器200，可以选择性判断两个上桥臂是否发生过流，通过第二选通模块300复用第二比较器400，可以选择性判断两个下桥臂是否发生过流，如此可以降低比较器的使用数量至两个，极大地节省了PCB空间或者集成后的芯片面积。

在其中一个实施例中，两个上桥臂包括左上臂开关管T1和右上臂开关管T4；两个下桥臂包括左下臂开关管T2和右下臂开关管T3，第一选通模块100包括第一开关器件K1和第二开关器件K4，第二选通模块300包括第三开关器件K2和第四开关器件K3，全桥过流保护方法还包括：电性连接第一开关器件K1的控制端与左上臂开关管T1的控制端，以同步控制第一开关器件K1、左上臂开关管T1；电性连接第二开关器件K4的控制端与右上臂开关管T4的控制端，以同步控制第二开关器件K4、右上臂开关管T4；电性连接第三开关器件K2的控制端与左下臂开关管T2的控制端，以同步控制第三开关器件K2、左下臂开关管T2；以及电性连接第四开关器件K3的控制端与右下臂开关管T3的控制端，以同步控制第四开关器件K3、右下臂开关管T3。

在其中一个实施例中，全桥过流保护方法还包括：电性连接第一仲裁模块600的输入端与左上臂开关管T1的控制端和右上臂开关管T4的控制端，且电性连接第一仲裁模块600的输出端与第一开关器件K1的控制端和第二开关器件K4的控制端，以分时导通第一开关器件K1、第二开关器件K4；电性连接第二仲裁模块700的输入端与左下臂开关管T2的控制端和右下臂开关管T3的控制端，且电性连接第二仲裁模块700的输出端与第三开关器件K2的控制端和第四开关器件K3的控制端，以分时导通第三开关器件K2、第四开关器件K3。

在其中一个实施例中，全桥过流保护方法还包括：基于左上臂开关管T1的控制端电平或者右上臂开关管T4的控制端电平，生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；判断左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平是否一致；响应于左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平一致且正相仲裁时钟信号为高电位时，控制第一开关器件K1处于导通状态；以及响应于左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平一致且反相仲裁时钟信号为高电位时，控制第二开关器件K4处于导通状态。

在其中一个实施例中，全桥过流保护方法还包括：判断左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平是否一致；响应于左上臂开关管T1的控制端电平与右上臂开关管T4的控制端电平不一致时，左上臂开关管T1的控制端电平控制第一开关器件K1处于导通或者关断中的一个状态，右上臂开关管T4的控制端电平控制第二开关器件K4处于导通或者关断中的另一个状态。

需要进行说明的是，本申请提供的全桥过流保护电路以及全桥过流保护方法可以应用于音频功率放大器技术领域，也可以应用于马达驱动器等技术领域，还可以根据全桥过流保护电路以及全桥过流保护方法的构造应用于适合或者相关的技术领域，在此不作具体限定。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的全桥过流保护电路及全桥过流保护方法进行了详细介绍，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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种全桥过流保护电路，其特征在于，包括：

第一选通模块，用于选择性检测与流经两个上桥臂的电流对应的电压；

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述第一选通模块的输出端电性连接；

第二选通模块，用于选择性检测与流经两个下桥臂的电流对应的电压；

第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述第二选通模块的输出端电性连接；以及

逻辑控制模块，与所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端电性连接，用于根据所述第一比较器与所述第二比较器的逻辑运算结果，输出对应的过流保护触发信号。

2.根据权利要求1所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述两个上桥臂包括左上臂开关管和右上臂开关管；所述两个下桥臂包括左下臂开关管和右下臂开关管；

所述第一选通模块包括第一开关器件和第二开关器件，所述第一开关器件的控制端与所述左上臂开关管的控制端电性连接，所述第二开关器件的控制端与所述右上臂开关管的控制端电性连接；

所述第二选通模块包括第三开关器件和第四开关器件，所述第三开关器件的控制端与所述左下臂开关管的控制端电性连接，所述第四开关器件的控制端与所述右下臂开关管的控制端电性连接。

3.根据权利要求2所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述全桥过流保护电路还包括：

第一仲裁模块，所述第一仲裁模块的输入端与所述左上臂开关管的控制端和所述右上臂开关管的控制端电性连接，所述第一仲裁模块的输出端与所述第一开关器件的控制端和所述第二开关器件的控制端电性连接，用于控制所述第一开关器件、所述第二开关器件分时导通；和

第二仲裁模块，所述第二仲裁模块的输入端与所述左下臂开关管的控制端和所述右下臂开关管的控制端电性连接，所述第二仲裁模块的输出端与所述第三开关器件的控制端和所述第四开关器件的控制端电性连接，用于控制所述第三开关器件、所述第四开关器件分时导通。

4.根据权利要求3所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述第一仲裁模块包括：

第一同时导通判断单元，第一同时导通判断单元的输入端与所述左上臂开关管的控制端和所述右上臂开关管的控制端电性连接，用于判断所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平是否一致；

第一仲裁单元，与所述左上臂开关管的控制端或者所述右上臂开关管的控制端电性连接，用于生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；

第一选通信号生成单元，所述第一选通信号生成单元的输入端与所述第一同时导通判断单元的输出端、所述第一仲裁单元的正相输出端、所述第一仲裁单元的反相输出端、所述左上臂开关管的控制端以及所述右上臂开关管的控制端电性连接，所述第一选通信号生成单元的不同输出端与所述第一开关器件的控制端、所述第二开关器件的控制端电性连接，用于当所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平一致且所述正相仲裁时钟信号为高电位时，控制所述第一开关器件处于导通状态，当所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平一致且所述反相仲裁时钟信号为高电位时，控制所述第二开关器件处于导通状态。

5.根据权利要求4所述的全桥过流保护电路，其特征在于，当所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平不一致时，所述左上臂开关管的控制端电平控制所述第一开关器件处于导通或者关断中的一个状态，所述右上臂开关管的控制端电平控制所述第二开关器件处于导通或者关断中的另一个状态。

6.根据权利要求4所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述第一同时导通判断单元包括：

第一与非门，所述第一与非门的一输入端用于电性连接所述左上臂开关管的控制端，所述第一与非门的另一输入端用于电性连接所述右上臂开关管的控制端，所述第一与非门的输出端与所述第一选通信号生成单元电性连接。

7.根据权利要求6所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述第一仲裁单元包括：

第一触发器，所述第一触发器的触发端用于电性连接所述左上臂开关管的控制端或者所述右上臂开关管的控制端；所述第一触发器的输入端与所述第一触发器的反相输出端电性连接，所述第一触发器的输出端与第一选通信号生成单元电性连接。

8.根据权利要求7所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述第一选通信号生成单元包括：

第一或门，所述第一或门的一输入端与所述第一与非门的输出端电性连接，所述第一或门的另一输入端与所述第一触发器的同相输出端电性连接；

第一与门，所述第一与门的一输入端与所述第一或门的输出端电性连接，所述第一与门的另一输入端用于电性连接所述左上臂开关管的控制端，所述第一与门的输出端与所述第一开关器件的控制端电性连接；

第二或门，所述第二或门的一输入端与所述第一与非门的输出端电性连接，所述第二或门的另一输入端与所述第一触发器的反相输出端电性连接；以及

第二与门，所述第二与门的一输入端与所述第二或门的输出端电性连接，所述第二与门的另一输入端用于电性连接所述右上臂开关管的控制端，所述第二与门的输出端与所述第二开关器件的控制端电性连接。

9.根据权利要求2至8任一项所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述全桥过流保护电路还包括：

信号发生器，所述信号发生器的输出端与所述左上臂开关管的控制端、所述右上臂开关管的控制端、所述左下臂开关管的控制端以及所述右下臂开关管的控制端电性连接。

10.根据权利要求1至8任一项所述的全桥过流保护电路，其特征在于，所述两个上桥臂的开关管沟道类型相同，且所述两个上桥臂的输入端用于接入电源正信号；所述两个下桥臂的开关管沟道类型相同，且所述两个下桥臂的输出端用于接入电源负信号。

11.一种如权利要求1至10任一项所述的全桥过流保护电路的全桥过流保护方法，其特征在于，包括：

电性连接第一比较器的第一输入端与第一选通模块的输出端，以选择性比对流经两个上桥臂的电流是否发生过流；

电性连接第二比较器的第一输入端与第二选通模块的输出端，以选择性比对流经两个下桥臂的电流是否发生过流；以及

电性连接逻辑控制模块的输入端与所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端，以根据所述第一比较器与所述第二比较器的逻辑运算结果输出对应的过流保护触发信号。

12.根据权利要求11所述的全桥过流保护方法，其特征在于，所述两个上桥臂包括左上臂开关管和右上臂开关管；所述两个下桥臂包括左下臂开关管和右下臂开关管，所述第一选通模块包括第一开关器件和第二开关器件，所述第二选通模块包括第三开关器件和第四开关器件，所述全桥过流保护方法还包括：

电性连接所述第一开关器件的控制端与所述左上臂开关管的控制端，以同步控制所述第一开关器件、所述左上臂开关管；

电性连接所述第二开关器件的控制端与所述右上臂开关管的控制端，以同步控制所述第二开关器件、所述右上臂开关管；

电性连接所述第三开关器件的控制端与所述左下臂开关管的控制端，以同步控制所述第三开关器件、所述左下臂开关管；以及

电性连接所述第四开关器件的控制端与所述右下臂开关管的控制端，以同步控制所述第四开关器件、所述右下臂开关管。

13.根据权利要求12所述的全桥过流保护方法，其特征在于，所述全桥过流保护方法还包括：

电性连接第一仲裁模块的输入端与所述左上臂开关管的控制端和所述右上臂开关管的控制端，且电性连接所述第一仲裁模块的输出端与所述第一开关器件的控制端和所述第二开关器件的控制端，以分时导通所述第一开关器件、所述第二开关器件；和

电性连接第二仲裁模块的输入端与所述左下臂开关管的控制端和所述右下臂开关管的控制端，且电性连接所述第二仲裁模块的输出端与所述第三开关器件的控制端和所述第四开关器件的控制端，以分时导通所述第三开关器件、所述第四开关器件。

14.根据权利要求13所述的全桥过流保护方法，其特征在于，所述全桥过流保护方法还包括：

基于所述左上臂开关管的控制端电平或者所述右上臂开关管的控制端电平，生成互为反相的正相仲裁时钟信号和反相仲裁时钟信号；

判断所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平是否一致；

响应于所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平一致且所述正相仲裁时钟信号为高电位时，控制所述第一开关器件处于导通状态；以及

响应于所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平一致且所述反相仲裁时钟信号为高电位时，控制所述第二开关器件处于导通状态。

15.根据权利要求13所述的全桥过流保护方法，其特征在于，所述全桥过流保护方法还包括：

判断所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平是否一致；

响应于所述左上臂开关管的控制端电平与所述右上臂开关管的控制端电平不一致时，所述左上臂开关管的控制端电平控制所述第一开关器件处于导通或者关断中的一个状态，所述右上臂开关管的控制端电平控制所述第二开关器件处于导通或者关断中的另一个状态。

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