CN219659606U - 一种极性转换驱动电路、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种极性转换驱动电路、电子设备，属于驱动技术领域，由第一预驱动模块根据第一正极控制信号和第二正极控制信号对第一上桥开关管模块或者第一下桥开关管模块预充电处理，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制第一上桥开关管模块和第一下桥开关管模块的导通和关断，第二预驱动模块根据第一负极控制信号和第二负极控制信号对第二上桥开关管模块或者第二下桥开关管模块预充电处理，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制第二上桥开关管模块和第二下桥开关管模块的导通和关断，从而避免了采用机械结构组成转换电路导致的触点粘连、无法进行功率调整的问题。

Description

一种极性转换驱动电路、电子设备

技术领域

本申请属于驱动技术领域，尤其涉及一种极性转换驱动电路、电子设备。

背景技术

小家电产品，有许多需要通过电源电压极性控制电机正反转功能来实现产品组件的上升或下降功能，或者通过电压极性转换来实现加热或制冷功能。目前市场上实现这种方式，在高压直流部分通常会采用继电器的常开常闭触点来进行电源的电压极性调整。

然而，继电器属于机械开关控制方式，器件本身对抖动、晃动比较敏感，可能会造成继电器触点抖动弹跳导致在大电流作用下烧蚀触点造成触点黏连产生失效的问题，另一方面，采用继电器无法对需要控制功率部分进行快速切换(PWM控制)来控制功率，将其应用于直流电时存在耐电压低、触点电流小的不足等缺点。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种极性转换驱动电路、电子设备，旨在解决目前采用机械结构组成转换电路存在触点粘连、无法进行功率调整的问题。

本申请实施例第一方面提供了一种极性转换驱动电路，所述极性转换驱动电路包括：第一预驱动模块、第二预驱动模块、第一上桥开关管模块、第一下桥开关管模块、第二上桥开关管模块以及第二下桥开关管模块；

所述第一上桥开关管模块的第一端与所述第二上桥开关管模块的第一端共接于驱动电源，所述第一下桥开关管模块的第一端与所述第二下桥开关管模块的第一端共接于地，所述第一上桥开关管模块的第二端与所述第一下桥开关管模块的第二端共接于所述正极输出端，所述第二上桥开关管模块的第二端与所述第二下桥开关管模块的第二端共接于所述负极输出端；

所述第一预驱动模块用于根据第一正极控制信号和第二正极控制信号预充电，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制所述第一上桥开关管模块的导通和关断以及所述第一下桥开关管模块的导通和关断；

第二预驱动模块用于根据第一负极控制信号和第二负极控制信号预充电，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制所述第二上桥开关管模块的导通和关断以及所述第二下桥开关管模块的导通和关断。

在一个实施例中，所述极性转换驱动电路还包括：

电势吸收模块，连接于所述正极输出端与所述负极输出端之间，用于吸收与所述正极输出端和所述负极输出端连接的用电负载产生的反电动势。

在一个实施例中，所述极性转换驱动电路还包括：电流采样模块；

所述电流采样模块的第一端分别连接所述第一下桥开关管模块的第一端与所述第二下桥开关管模块的第一端，所述电流采样模块的第二端接地；

所述电流采样模块用于将流过所述第一下桥开关管模块和\或者所述第二下桥开关管模块的电流转换为电流采样信号输出。

在一个实施例中，所述第一预驱动模块包括：第一驱动芯片、第一二极管、第一电容；

所述第一驱动芯片的逻辑高端输入引脚用于接入所述第一正极控制信号，所述第一驱动芯片的逻辑低端输入引脚用于接入所述第二正极控制信号，所述第一驱动芯片的供电引脚与所述第一二极管的阳极共接于供电端，所述第一驱动芯片的欠压保护引脚、所述第一二极管的阴极、所述第一电容的第一端共接，所述第一驱动芯片的公共引脚与所述第一电容的第二端共接于所述正极输出端，所述第一驱动芯片的高端输出引脚连接所述第一上桥开关管模块，所述第一驱动芯片的低端输出引脚连接所述第一下桥开关管模块。

在一个实施例中，所述第二预驱动模块包括：第二驱动芯片、第二二极管、第二电容；

所述第二驱动芯片的逻辑高端输入引脚用于接入所述第一负极控制信号，所述第二驱动芯片的逻辑低端输入引脚用于接入所述第二负极控制信号，所述第二驱动芯片的供电引脚与所述第二二极管的阳极共接于供电端，所述第二驱动芯片的欠压保护引脚、所述第二二极管的阴极、所述第二电容的第一端共接，所述第二驱动芯片的公共引脚与所述第二电容的第二端共接于所述负极输出端，所述第二驱动芯片的高端输出引脚连接所述第一下桥开关管模块，所述第二驱动芯片的低端输出引脚连接所述第二下桥开关管模块。

在一个实施例中，所述第一上桥开关管模块包括：第一开关管、第一电阻、第三二极管；

所述第一开关管的第一端连接所述驱动电源，所述第一开关管的第二端、所述第三二极管的阳极共接于所述正极输出端，所述第一开关管的控制端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第三二极管的阴极共接于所述第一驱动芯片的高端输出引脚。

在一个实施例中，所述第一下桥开关管模块包括：第二开关管、第二电阻、第四二极管；

所述第二开关管的第一端与所述第四二极管的阳极共接于地，所述第二开关管的第二端连接于所述正极输出端，所述第二开关管的控制端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第四二极管的阴极共接于所述第一驱动芯片的低端输出引脚。

在一个实施例中，所述第二上桥开关管模块包括：第三开关管、第三电阻、第五二极管；

所述第三开关管的第一端与所述驱动电源连接，所述第三开关管的第二端与所述第五二极管的阳极共接于所述负极输出端，所述第三开关管的控制端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第五二极管的阴极共接于所述第二驱动芯片的高端输出引脚。

在一个实施例中，所述第二下桥开关管模块包括：第四开关管、第四电阻、第六二极管；

所述第四开关管的第一端、所述第六二极管的阳极接地，所述第四开关管的第二端连接所述负极输出端，所述第四开关管的控制端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端与所述第六二极管的阴极共接于所述第二驱动芯片的低端输出引脚。

本申请实施例第二方面还提供了一种电子设备，包括：电机；以及如上述任一项所述的极性转换驱动电路，所述极性转换驱动电路与所述电机连接，用于驱动所述电机工作。

本申请实施例的有益效果：由第一预驱动模块根据第一正极控制信号和第二正极控制信号对第一上桥开关管模块或者第一下桥开关管模块预充电处理，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制第一上桥开关管模块和第一下桥开关管模块的导通和关断，第二预驱动模块根据第一负极控制信号和第二负极控制信号对第二上桥开关管模块或者第二下桥开关管模块预充电处理，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制第二上桥开关管模块和第二下桥开关管模块的导通和关断，从而避免了采用机械结构组成转换电路导致的触点粘连、无法进行功率调整的问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种极性转换驱动电路的示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种极性转换驱动电路的示意图二；

图3为本申请实施例提供的一种极性转换驱动电路的示意图三；

图4为本申请实施例提供的一种极性转换驱动电路的示意图四；

图5为本申请实施例提供的一种驱动方法的示意图一；

图6为本申请实施例提供的一种驱动方法的示意图二。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

小家电产品，有许多需要通过电源电压极性转换电路控制电机进行正反转的功能来实现产品组件的上升或下降功能，或者通过电压极性转换来实现加热或制冷功能。目前为了实现极性转换，在高压直流部分通常会采用继电器的常开常闭触点来进行电源的电压极性调整。然而，一方面，继电器属于机械开关控制方式，器件本身对抖动、晃动比较敏感，这部分会造成继电器触点抖动弹跳，在大电流作用下烧蚀触点造成触点黏连产生失效的问题，另一方面，继电器的机械属性，对需要控制功率部分无法进行快速切换(PWM控制)来控制功率，且触点用在直流电路时，存在耐电压低、触点电流小的不足的问题。

为了解决上述技术问题，提升产品的市场竞争力，本申请实施例提供了一种极性转换驱动电路，参见图1所示，本实施例中的极性转换驱动电路包括：第一预驱动模块110、第二预驱动模块120、第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320。

具体的，第一上桥开关管模块210的第一端与第二上桥开关管模块310的第一端共接于驱动电源，第一下桥开关管模块220的第一端与第二下桥开关管模块320的第一端共接于地，第一上桥开关管模块210的第二端与第一下桥开关管模块220的第二端共接于正极输出端M+，第二上桥开关管模块310的第二端与第二下桥开关管模块320的第二端共接于负极输出端M-。

在本实施例中，第一预驱动模块110用于根据第一正极控制信号和第二正极控制信号预充电，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制第一上桥开关管模块210的导通和关断以及第一下桥开关管模块220的导通和关断，第二预驱动模块120用于根据第一负极控制信号和第二负极控制信号预充电，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制第二上桥开关管模块310的导通和关断以及第二下桥开关管模块320的导通和关断。

在本实施例中，由第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320组成全桥功率开关电路，可以具有更大范围的电压和电流选择空间，用于匹配不同的功率需求。然后由第一预驱动模块110和第二预驱动模块120组成全桥预驱动电路对全桥功率开关电路进行驱动，通过控制第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320的导通和关断实现对正极输出端M+和负极输出端M-的极性转换控制。

在一个实施例中，第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320可以由金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)组成。

在一个实施例中，MOSFET管可以为N型MOSFET管，IGBT器件可以为N型IGBT。

在一个具体应用实施例中，第一预驱动模块110和第二预驱动模块120可以均为半桥驱动电路，可以应用于高压高频的驱动回路，例如，无刷直流电机(Brushless DirectCurrent Motor,BLDCM)的驱动。由于在高频驱动回路中，正极输出端M+和负极输出端M-的极性变化较快，当第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320导通时由第一预驱动模块110对第一上桥开关管模块210进行预充电处理，由第二预驱动模块120对第二上桥开关管模块310进行预充电处理，进而在下一次需要第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310导通时提供足够的栅极驱动电压。

在一个实施例中，参见图2所示，极性转换驱动电路还包括电势吸收模块400。

具体的，电势吸收模块400连接于正极输出端M+与负极输出端M-之间，电势吸收模块400用于吸收与正极输出端M+和负极输出端M-连接的用电负载产生的反电动势。

在本实施例中，用电负载连接于正极输出端M+与负极输出端M-之间，用电负载内通常设有电机，当电机反转时容易产生反向电动势，通过在正极输出端M+和负极输出端M-之间连接电势吸收模块400，可以吸收用电负载产生的反向电动势，避免反向电动势对器件产生损坏。

在一个实施例中，第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320组成全桥功率开关电路，全桥功率开关电路与地之间还可以设置限流模块，该限流模块用于对全桥功率开关电路流出的电流进行限流处理，避免全桥功率开关电路流出的电流过大导致功率开关管损坏。

在一个实施例中，电势吸收模块400可以由压敏电阻组成。

在一个实施例中，参见图3所示，极性转换驱动电路还包括电流采样模块500。

具体的，电流采样模块500的第一端分别连接第一下桥开关管模块220的第一端与第二下桥开关管模块320的第一端，电流采样模块500的第二端接地，电流采样模块500用于将流过第一下桥开关管模块220和\或者第二下桥开关管模块320的电流转换为电流采样信号输出。

在一个实施例中，电流采样模块500可以由一个或者多个采样电阻组成。

具体的，若电流采样模块500包括多个采样电阻，则多个采样电阻之间可以串联或者并联连接。

在一个实施例中，参见图4所示，第一预驱动模块110包括：第一驱动芯片U1、第一二极管D1、第一电容C1。

具体的，第一驱动芯片U1的逻辑高端输入引脚HIN用于接入第一正极控制信号P_Hin，第一驱动芯片U1的逻辑低端输入引脚LIN用于接入第二正极控制信号P_Lin，第一驱动芯片U1的供电引脚VCC与第一二极管D1的阳极共接于供电端VCC，第一驱动芯片U1的欠压保护引脚VB、第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端共接，第一驱动芯片U1的公共引脚VS与第一电容C1的第二端共接于正极输出端M+，第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO连接第一上桥开关管模块210，第一驱动芯片U1的低端输出引脚LO连接第一下桥开关管模块220，第一驱动芯片U1的接地引脚COM接地。

在本实施例中，第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO连接第一上桥开关管模块210，第一驱动芯片U1的低端输出引脚LO连接第一下桥开关管模块220，当第一正极控制信号P_Hin为高电平，第二正极控制信号P_Lin为低电平，第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO输出高电平，可以驱动第一上桥开关管模块210导通，当第二正极控制信号P_Lin为高电平，第一驱动芯片U1的低端输出引脚LO输出高电平，可以驱动第一下桥开关管模块220导通，当第一下桥开关管模块220导通时，第一驱动芯片U1的公共引脚VS接地，正极输出端M+输出低电平。

第一电容C1作为第一预驱动模块110内的预驱电容，可以用于对第一上桥开关管模块210和第一下桥开关管模块220内的开关管栅极进行预充电，根据电容的特性，其两端电压不会产生突变，即在某一时刻，第一电容C1两端的电压是维持不变的，当第一下桥开关管模块220导通时，此时第一电容C1两端的电压为供电端VCC(忽略第一二极管D1的压降差)，此时供电端VCC的电压会通过第一驱动芯片U1的欠压保护引脚VB输入反馈至第一驱动芯片U1的内部电路，经过处理后经过第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO驱动第一上桥开关管模块210的控制端，如此，第一驱动芯片U1的欠压保护引脚VB的电压始终比其公共引脚VS的电压高出供电端VCC的电压，也就是相当于第一上桥开关管模块210中的开关管的栅极的电压始终高于其源极的电压，从而完成半桥驱动。

在一个实施例中，第一驱动芯片U1的型号可以为SA2601、FD2606S、IRS2308、FD2501、EG2108等。

在一个实施例中，参见图4所示，第二预驱动模块120包括：第二驱动芯片U2、第二二极管D2、第二电容C2。

具体的，第二驱动芯片U2的逻辑高端输入引脚HIN用于接入第一负极控制信号N_Hin，第二驱动芯片U2的逻辑低端输入引脚LIN用于接入第二负极控制信号N_Lin，第二驱动芯片U2的供电引脚与第二二极管D2的阳极共接于供电端，第二驱动芯片U2的欠压保护引脚VB、第二二极管D2的阴极、第二电容C2的第一端共接，第二驱动芯片U2的公共引脚VS与第二电容C2的第二端共接于负极输出端M-，第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO连接第一下桥开关管模块220，第二驱动芯片U2的低端输出引脚LO连接第二下桥开关管模块320，第二驱动芯片U2的接地引脚接地。

在本实施例中，第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO连接第一下桥开关管模块220，第二驱动芯片U2的低端输出引脚LO连接第二下桥开关管模块320，当第一负极控制信号N_Hin为高电平，第二负极控制信号P_Lin为低电平，第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO输出高电平，可以驱动第二上桥开关管模块310导通，当第二负极控制信号P_Lin为高电平，第二驱动芯片U2的低端输出引脚LO输出高电平，可以驱动第二下桥开关管模块320导通，当第二下桥开关管模块320导通时，第二驱动芯片U2的公共引脚VS接地，负极输出端M-输出低电平。

第二电容C2作为第二预驱动模块120内的预驱电容，可以用于对第二上桥开关管模块310和第二下桥开关管模块320内的开关管栅极进行预充电，根据电容的特性，其两端电压不会产生突变，即在某一时刻，第二电容C2两端的电压是维持不变的，当第二下桥开关管模块320导通时，此时第二电容C2两端的电压为供电端VCC(忽略第二二极管D2的压降差)，此时供电端VCC的电压会通过第二驱动芯片U2的欠压保护引脚VB输入反馈至第二驱动芯片U2的内部电路，经过处理后经过第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO驱动第二上桥开关管模块310的控制端，如此，第二驱动芯片U2的欠压保护引脚VB的电压始终比其公共引脚VS的电压高出供电端VCC的电压，也就是相当于第二上桥开关管模块310中的开关管的栅极的电压始终高于其源极的电压，从而完成半桥驱动。

在一个实施例中，第二驱动芯片U2的型号可以为SA2601、FD2606S、IRS2308、FD2501、EG2108等。

在一个实施例中，参见图4所示，第一上桥开关管模块210包括：第一开关管Q1、第一电阻R1、第三二极管D3。

具体的，第一开关管Q1的第一端连接驱动电源HVDC，第一开关管Q1的第二端、第三二极管D3的阳极共接于正极输出端M+，第一开关管Q1的控制端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端与第三二极管D3的阴极共接于第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO。

在一个实施例中，参见图4所示，第一下桥开关管模块220包括：第二开关管Q2、第二电阻R2、第四二极管D4。

具体的，第二开关管Q2的第一端与第四二极管D4的阳极共接于地，第二开关管Q2的第二端连接于正极输出端M+，第二开关管Q2的控制端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端与第四二极管D4的阴极共接于第一驱动芯片U1的低端输出引脚。

在本实施例中，第三二极管D3可以防止电流由第一驱动芯片U1的高端输出引脚直接流向正极输出端M+，同时也可以防止第一下桥开关管模块220导通时电流由第一驱动芯片U1的高端输出引脚HO流向地，当第一下桥开关管模块220导通时，供电端VCC对第一电容C1进行预充电，电流依次流过第一二极管D1、第一电容C1、正极连接端P_VS、第二开关管Q2、地，当第一下桥开关管模块220关断时，第一上桥开关管模块210可以快速导通。

在一个实施例中，第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为MOS管或者IGBT。

在一个实施例中，参见图4所示，第二上桥开关管模块310包括：第三开关管Q3、第三电阻R3、第五二极管D5。

具体的，第三开关管Q3的第一端与驱动电源HVDC连接，第三开关管Q3的第二端与第五二极管D5的阳极共接于负极输出端M-，第三开关管Q3的控制端连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端与第五二极管D5的阴极共接于第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO。

在一个实施例中，参见图4所示，第二下桥开关管模块320包括：第四开关管Q4、第四电阻R4、第六二极管D6。

具体的，第四开关管Q4的第一端、第六二极管D6的阳极接地，第四开关管Q4的第二端连接负极输出端M-，第四开关管Q4的控制端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端与第六二极管D6的阴极共接于第二驱动芯片U2的低端输出引脚LO。

在本实施例中，第五二极管D5可以防止电流由第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO直接流向负极输出端M-，同时也可以防止第二下桥开关管模块320导通时电流由第二驱动芯片U2的高端输出引脚HO流向地，当第二下桥开关管模块320导通时，供电端VCC对第二电容C2进行预充电，电流依次流过第二二极管D2、第二电容C2、负极连接端N_VS、第四开关管Q4、地，当第二下桥开关管模块320关断时，第二上桥开关管模块310可以快速导通。

在一个实施例中，第三开关管Q3和第四开关管Q4可以为MOS管或者IGBT。

在一个实施例中，参见图4所示，电势吸收模块400包括压敏电阻RV和热敏电阻Rt，热敏电阻Rt的第一端连接正极输出端M+，热敏电阻Rt的第二端连接压敏电阻RV的第一端，压敏电阻RV的第二端连接负极输出端M-。

在一个实施例中，参见图4所示，电流采样模块500包括：第一采样电阻Rs1、第二采样电阻Rs2、第三采样电阻Rs3、第四采样电阻Rs4、第五采样电阻Rs5、第一采样电容Cs1以及第二采样电容Cs2。

具体的，第一采样电阻Rs1的第一端与第一采样电容Cs1的第一端共接主控电路的采样端IoL_IC，第一采样电阻Rs1的第二端、第一采样电容Cs1的第一端、第二采样电阻Rs2的第一端、第三采样电阻Rs3的第一端、第四采样电阻Rs4的第一端以及第五采样电阻Rs5的第一端共接于第一下桥开关管模块220的第一端，第一采样电容Cs1的第二端、第二采样电容Cs2的第二端、第二采样电阻Rs2的第二端、第三采样电阻Rs3的第二端、第四采样电阻Rs4的第二端以及第五采样电阻Rs5的第二端共接于地。

在一个实施例中，本实施例还提供了一种驱动方法，参见图5所示，该驱动方法应用于上述任一项实施例的极性转换驱动电路，本实施例中的驱动方法包括步骤S100至步骤S200。

在步骤S100中，检测极性转换驱动电路的工作状态。

在本实施例中，第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320组成全桥功率开关电路，极性转换驱动电路的工作状态包括待机状态、正极输出上电状态以及负极输出上电状态，极性转换驱动电路处于待机状态时，正极输出端M+和负极输出端M-均没有电压输出，极性转换驱动电路处于正极输出上电状态时，正极输出端M+输出正电压，电流由正极输出端M+流经用电负载后通过负极输出端M-流出，极性转换驱动电路处于负极输出上电状态时，负极输出端M-输出正电压，电流由负极输出端M-流经用电负载后通过正极输出端M+流出。

具体应用中，确定极性转换驱动电路的工作状态，基于其工作状态控制第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320的开关状态，实现对正极输出端M+和负极输出端M-的极性转换控制，从而使极性转换驱动电路匹配不同的工作需求。

在步骤S200中，若极性转换驱动电路处于待机状态，则控制第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，并按照第一预设间隔时间对第一预驱动模块110和第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电控制。

在本实施例中，通过控制第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，可以使得第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320与驱动电源HVDC隔离，避免驱动电源HVDC对第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320产生影响，然后通过控制第一下桥开关管模块220的导通和关断实现对第一预驱动模块110内的预驱电容进行预充电的目的，通过控制第二下桥开关管模块320的导通和关断实现对第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电的目的，此时，第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310中的开关管栅极电压被拉升，当第一上桥驱动信号和第二上桥驱动信号为高电平时，第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310可以快速导通，正极输出端M+和负极输出端M-均没有输出，极性转换驱动电路处于待机状态。

在一个实施例中，按照第一预设间隔时间对第一预驱动模块110和第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电控制包括：控制第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，并保持第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320按照第一预设间隔时间导通。

在本实施例中，第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，可以使得第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320与驱动电源HVDC隔离，避免驱动电源HVDC对第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320产生影响。第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320按照第一预设间隔时间导通，可以在极性转换驱动电路处于待机状态时对第一预驱动模块110和第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电，提高第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310中开关管的栅极电压，从而保证极性转换驱动电路在工作时可以迅速达到导通条件。

在一个实施例中，第一预设间隔时间可以为对第一预驱动模块110和第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电的间隔时间，其中，第一预设间隔时间可以为nT，n为正整数，T为基准时间，在一个具体应用中，T可以为时钟信号的宽度。

在一个实施例中，第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320的导通时间可以小于第一预设间隔时间，例如，第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320的导通时间可以为mT，m小于n。

在一个具体应用实施例中，n≥10m。

在本实施例中，第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320的导通时，供电端、第一二极管D1、第一电容C1、第一下桥开关管模块220形成回路，供电端对第一电容C1进行预充电，对第一电容C1进行预充电的时间为mT，供电端、第二电容C2、第二下桥开关管模块320形成回路，供电端对第二电容C2进行预充电，对第二电容C2进行预充电的时间为mT，预充电的时间远小于第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320的关断时间，该关断时间为第一预设间隔时间，可以避免充电过于频繁导致电能损耗。

参见图6所示，本实施例中的驱动方法还包括步骤S300和步骤S400。

在步骤S300中，若极性转换驱动电路处于正极输出上电状态，则控制第一上桥开关管模块210、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320关断，并按照第二预设间隔时间对第一预驱动模块110内的预驱电容进行预充电控制。

在本实施例中，通过控制第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，可以使得第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320与驱动电源HVDC隔离，避免驱动电源HVDC对第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320产生影响。然后通过控制第一下桥开关管模块220导通，使得供电端、第一二极管D1、第一电容C1、第一下桥开关管模块220形成回路，实现对第一预驱动模块110内的预驱电容(第一电容C1)进行预充电的目的，在预充电时间达到预设充电时间后，第一电容C1被预充电，当第一驱动芯片U1的高端输出引脚输出高电平的第一上桥驱动信号，第一上桥开关管模块210内的开关管的栅极电压可以迅速增加，第一上桥开关管模块210可以迅速导通，然后控制第一上桥开关管模块210和第二下桥开关管模块320导通，使得驱动电源HVDC、第一上桥开关管模块210、正极输出端M+、负极输出端M-、第二下桥开关管模块320形成回路，此时正极输出端M+输出高压正极驱动信号至用电负载，极性转换驱动电路处于正极输出上电状态。

在一个具体应用实施例中，若正极输出端M+和负极输出端M-之间连接电机，极性转换驱动电路处于正极输出上电状态时，电机正转。

在一个实施例中，在第一上桥开关管模块210和第二下桥开关管模块320导通达到第二预设间隔时间后，第一上桥开关管模块210和第二下桥开关管模块320关断，此时第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，第一下桥开关管模块220导通，使得供电端、第一二极管D1、第一电容C1、第一下桥开关管模块220形成回路，再次循环对第一预驱动模块110内的预驱电容(第一电容C1)进行预充电，对第一电容C1进行预充电的时间可以为第一预充时间，从而通过间歇式预充电的方式保持极性转换驱动电路的输出极性不变。

在一个实施例中，第一预充时间小于第二预设间隔时间。

在一个实施例中，第二预设间隔时间至少为第一预充时间的10倍。

在一个实施例中，若正极输出端M+输出高压正极驱动信号的时间达到正极输出设定时间，则表示极性转换驱动电路的正极输出上电状态结束，此时控制第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320关断，等待下一次极性转换指令。

在步骤S400中，若极性转换驱动电路处于负极输出上电状态，则控制第一上桥开关管模块210、第二上桥开关管模块310以及第一下桥开关管模块220关断，并按照第三预设间隔时间对第二预驱动模块120内的预驱电容进行预充电控制。

在本实施例中，通过控制第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，可以使得第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320与驱动电源HVDC隔离，避免驱动电源HVDC对第一下桥开关管模块220和第二下桥开关管模块320产生影响。然后通过控制第二下桥开关管模块320导通，使得供电端、第二二极管D2、第二电容C2、第二下桥开关管模块320形成回路，实现对第二预驱动模块120内的预驱电容(第二电容C2)进行预充电的目的，在预充电时间达到预设充电时间后，第二电容C2被预充电，当第二驱动芯片U2的高端输出引脚输出高电平的第二上桥驱动信号，第二上桥开关管模块310内的开关管的栅极电压增加，第二上桥开关管模块310可以迅速导通，第二上桥开关管模块310和第一下桥开关管模块220导通，使得驱动电源HVDC、第二上桥开关管模块310、正极输出端M+、负极输出端M-、第一下桥开关管模块220形成回路，此时负极输出端M-输出高压负极驱动信号至用电负载，极性转换驱动电路处于负极输出上电状态。

在一个具体应用实施例中，若正极输出端M+和负极输出端M-之间连接电机，极性转换驱动电路处于负极输出上电状态时，电机反转。

在一个实施例中，在第二上桥开关管模块310和第一下桥开关管模块220的导通时间达到第三预设间隔时间后，第二上桥开关管模块310和第一下桥开关管模块220关断，此时第一上桥开关管模块210和第二上桥开关管模块310关断，第二下桥开关管模块320导通，使得供电端、第二二极管D2、第二电容C2、第二下桥开关管模块320形成回路，再次循环对第二预驱动模块120内的预驱电容(第二电容C2)进行预充电，对第二电容C2进行预充电的时间可以为第二预充时间，从而通过间歇式预充电的方式保持极性转换驱动电路的输出极性不变。

在一个实施例中，第二预充时间小于第三预设间隔时间。

在一个实施例中，第三预设间隔时间至少为第二预充时间的10倍。

在一个实施例中，若负极输出端M-输出高压正极驱动信号的时间达到负极输出设定时间，则表示极性转换驱动电路的负极输出上电状态结束，此时控制第一上桥开关管模块210、第一下桥开关管模块220、第二上桥开关管模块310以及第二下桥开关管模块320关断，等待下一次极性转换指令。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：电机；以及如上述任一项的极性转换驱动电路，极性转换驱动电路与电机连接，用于驱动电机工作。

在本实施例中，电子设备可以为需要控制电机正反转来实现产品功能的电子组件，该产品功能可以为上升或者下降功能，也可以为制冷或者制热功能。

在一个实施例中，本实施例中的电子设备可以为升降机或者冰箱、空调等设备。

本申请实施例的有益效果：由第一预驱动模块根据第一正极控制信号和第二正极控制信号对第一上桥开关管模块或者第一下桥开关管模块预充电处理，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制第一上桥开关管模块和第一下桥开关管模块的导通和关断，第二预驱动模块根据第一负极控制信号和第二负极控制信号对第二上桥开关管模块或者第二下桥开关管模块预充电处理，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制第二上桥开关管模块和第二下桥开关管模块的导通和关断，从而避免了采用机械结构组成转换电路导致的触点粘连、无法进行功率调整的问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极性转换驱动电路，其特征在于，所述极性转换驱动电路包括：第一预驱动模块、第二预驱动模块、第一上桥开关管模块、第一下桥开关管模块、第二上桥开关管模块以及第二下桥开关管模块；

所述第一上桥开关管模块的第一端与所述第二上桥开关管模块的第一端共接于驱动电源，所述第一下桥开关管模块的第一端与所述第二下桥开关管模块的第一端共接于地，所述第一上桥开关管模块的第二端与所述第一下桥开关管模块的第二端共接于正极输出端，所述第二上桥开关管模块的第二端与所述第二下桥开关管模块的第二端共接于负极输出端；

所述第一预驱动模块用于根据第一正极控制信号和第二正极控制信号预充电，并生成第一上桥驱动信号和第一下桥驱动信号以分别控制所述第一上桥开关管模块的导通和关断以及所述第一下桥开关管模块的导通和关断；

第二预驱动模块用于根据第一负极控制信号和第二负极控制信号预充电，并生成第二上桥驱动信号和第二下桥驱动信号以分别控制所述第二上桥开关管模块的导通和关断以及所述第二下桥开关管模块的导通和关断。

2.如权利要求1所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述极性转换驱动电路还包括：

电势吸收模块，连接于所述正极输出端与所述负极输出端之间，用于吸收与所述正极输出端和所述负极输出端连接的用电负载产生的反电动势。

3.如权利要求1所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述极性转换驱动电路还包括：电流采样模块；

所述电流采样模块的第一端分别连接所述第一下桥开关管模块的第一端与所述第二下桥开关管模块的第一端，所述电流采样模块的第二端接地；

所述电流采样模块用于将流过所述第一下桥开关管模块和\或者所述第二下桥开关管模块的电流转换为电流采样信号输出。

4.如权利要求1-3任一项所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第一预驱动模块包括：第一驱动芯片、第一二极管、第一电容；

所述第一驱动芯片的逻辑高端输入引脚用于接入所述第一正极控制信号，所述第一驱动芯片的逻辑低端输入引脚用于接入所述第二正极控制信号，所述第一驱动芯片的供电引脚与所述第一二极管的阳极共接于供电端，所述第一驱动芯片的欠压保护引脚、所述第一二极管的阴极、所述第一电容的第一端共接，所述第一驱动芯片的公共引脚与所述第一电容的第二端共接于所述正极输出端，所述第一驱动芯片的高端输出引脚连接所述第一上桥开关管模块，所述第一驱动芯片的低端输出引脚连接所述第一下桥开关管模块。

5.如权利要求1-3任一项所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第二预驱动模块包括：第二驱动芯片、第二二极管、第二电容；

所述第二驱动芯片的逻辑高端输入引脚用于接入所述第一负极控制信号，所述第二驱动芯片的逻辑低端输入引脚用于接入所述第二负极控制信号，所述第二驱动芯片的供电引脚与所述第二二极管的阳极共接于供电端，所述第二驱动芯片的欠压保护引脚、所述第二二极管的阴极、所述第二电容的第一端共接，所述第二驱动芯片的公共引脚与所述第二电容的第二端共接于所述负极输出端，所述第二驱动芯片的高端输出引脚连接所述第一下桥开关管模块，所述第二驱动芯片的低端输出引脚连接所述第二下桥开关管模块。

6.如权利要求4所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第一上桥开关管模块包括：第一开关管、第一电阻、第三二极管；

所述第一开关管的第一端连接所述驱动电源，所述第一开关管的第二端、所述第三二极管的阳极共接于所述正极输出端，所述第一开关管的控制端连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第三二极管的阴极共接于所述第一驱动芯片的高端输出引脚。

7.如权利要求4所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第一下桥开关管模块包括：第二开关管、第二电阻、第四二极管；

所述第二开关管的第一端与所述第四二极管的阳极共接于地，所述第二开关管的第二端连接于所述正极输出端，所述第二开关管的控制端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端与所述第四二极管的阴极共接于所述第一驱动芯片的低端输出引脚。

8.如权利要求5所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第二上桥开关管模块包括：第三开关管、第三电阻、第五二极管；

所述第三开关管的第一端与所述驱动电源连接，所述第三开关管的第二端与所述第五二极管的阳极共接于所述负极输出端，所述第三开关管的控制端连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端与所述第五二极管的阴极共接于所述第二驱动芯片的高端输出引脚。

9.如权利要求5所述的极性转换驱动电路，其特征在于，所述第二下桥开关管模块包括：第四开关管、第四电阻、第六二极管；

所述第四开关管的第一端、所述第六二极管的阳极接地，所述第四开关管的第二端连接所述负极输出端，所述第四开关管的控制端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端与所述第六二极管的阴极共接于所述第二驱动芯片的低端输出引脚。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：电机；以及如权利要求1-9任一项所述的极性转换驱动电路，所述极性转换驱动电路与所述电机连接，用于驱动所述电机工作。