驱动电路和空调器

文档序号:1784508 发布日期:2019-12-06 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 驱动电路和空调器 (Drive circuit and air conditioner ) 是由 杨建宁 鲍殿生 章文凯 于 2019-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种驱动电路和空调器,其中,驱动电路包括直流电源输入端、第一控制端、第二控制端、H桥开关电路、第一电平反相电路和第二电平反相电路,其中,H桥开关电路中的上桥臂开关为PMOS管,下桥臂开关为NMOS管,对角的上桥臂开关和下桥臂开关中的一桥臂开关连接一电平反相电路与另一桥臂开关同时连接到控制端,从而实现同时导通和关断,避免同一桥臂开关电路中的上桥臂开关和下桥臂开关交错导通和关断,简化了驱动电路结构,以及解决了驱动电路直通问题。同时,采用MOS管驱动,H桥开关电路的快速性更高,因此驱动电路可用于控制各种紧密运动部件,例如电机,还可用于直流四通阀驱动,应用范围广。(The invention discloses a driving circuit and an air conditioner, wherein the driving circuit comprises a direct-current power supply input end, a first control end, a second control end, an H-bridge switching circuit, a first level inverter circuit and a second level inverter circuit, wherein an upper bridge arm switch in the H-bridge switching circuit is a PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) tube, a lower bridge arm switch in the H-bridge switching circuit is an NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) tube, one bridge arm switch in the diagonal upper bridge arm switch and lower bridge arm switch is connected with one level inverter circuit and the other bridge arm switch and is simultaneously connected to the control ends, so that the simultaneous conduction and the simultaneous turn-off are realized, the staggered conduction and the turn-off of the upper bridge arm switch and the lower bridge arm switch in the same bridge arm switching circuit are avoided, the. Meanwhile, the MOS tube is adopted for driving, and the rapidity of the H-bridge switching circuit is higher, so that the driving circuit can be used for controlling various tight moving parts, such as a motor, and can also be used for driving a direct-current four-way valve, and the application range is wide.)

驱动电路和空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域,特别涉及一种驱动电路和空调器。

背景技术

目前,空调器中对负载(例如电机、直流四通阀等)的驱动大多是采用H桥驱动电路来驱动,H桥电路中的四个开关管,需要设置四路控制信号,控制信号多,且逻辑复杂,或者采用专用的驱动芯片,来实现上管或下管开通和关断的死区时间,驱动芯片的成本较高,且容易导致控制板的电路设计复杂。

如图1所示,图1为常规驱动电路示意图,Drive1和Drive2分别接收高低电平,以分别控制三极管Q5和Q6交错导通,进而控制H桥开关电路的MOS管Q1和Q4同时导通,MOS管Q2和Q3同时导通,且Q1和Q3交错导通,从而实现驱动电路正反驱动。

但是,该电路存在直通问题,具体地,Q3的开启电压为0.5V~1.5V,Q4的开启电压时-1.0V~-2.5V,如果Q5的电压从0变成11.5V的过程中,必然要通过区间(1.5V~9V),在此区间内Q3和Q4都会导通。由于Q3和Q4短时间直通,流经MOS管的电流大,容易引起MOS管损坏,安全性低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种驱动电路,旨在简化驱动电路结构,以及解决驱动电路直通问题。

为实现上述目的,本发明提出的所述驱动电路包括:

直流电源输入端,用于输入直流电源;

第一控制端,用于输入第一电平信号;

第二控制端,用于输入与所述第一电平信号反相的第二电平信号;

H桥开关电路,包括第一桥臂开关电路和第二桥臂开关电路;

所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关和所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关中的一个桥臂开关的受控端与所述第一控制端连接,另一桥臂开关的受控端经第一电平反相电路与所述第一控制端连接;

所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关和所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关中的一个桥臂开关的受控端与所述第二控制端连接,另一桥臂开关的受控端经第二电平反相电路与所述第二控制端连接;

在接收到所述第一电平信号时,所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关和所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关工作,并在接入所述直流电源后输出第一极性电压信号驱动负载;以及,

在接收到所述第二电平信号时,所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关和所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关工作,并在接入所述直流电源后输出与所述第一极性电压信号极性相反的第二极性电压信号驱动负载工作;

所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关和所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关为PMOS管,所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关和所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关为NMOS管。

在一实施例中,所述驱动电路还包括:

所述驱动电路还包括:

第一OC门电路,连接在所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端,用于对输入至所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时上拉所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端的电位;

第二OC门电路,连接在所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端,用于对输入至所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时上拉所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端的电位;

第三OC门电路,连接在所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端,用于对输入至所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时下拉所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端的电位;

第四OC门电路,连接在所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端,用于对输入至所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时下拉所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端的电位。

在一实施例中,所述第一电平反相电路的输入端与所述第一控制端连接,所述第一电平反相电路的输出端与所述第一OC门电路的输入端连接,所述第一OC门电路的输出端与所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端连接,所述第四OC门电路的输入端与所述第一控制端或者所述第一OC门电路的输出端连接,所述第四OC门电路的输出端与所述第二桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端连接;

所述第二电平反相电路的输入端与所述第二控制端连接,所述第二电平反相电路的输出端与所述第二OC门电路的输入端连接,所述第二OC门电路的输出端与所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端连接,所述第三OC门电路的输入端与所述第二控制端或者所述第二OC门电路的输出端连接,所述第三OC门电路的输出端与所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端连接。

在一实施例中,所述第一电平反相电路和所述第二电平反相电路均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一PNP三极管和第一工作电源输入端;

所述第一电阻的第一端为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输入端,所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第一PNP三极管的基极互连,所述第一PNP三极管的发射极、所述第二电阻的第二端及所述第一工作电压源输入端连接,所述第一PNP三极管的集电极与所述第三电阻的第二端连接,且连接节点为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输出端,所述第三电阻的第二端接地。

在一实施例中,所述第一电平反相电路的输入端与所述第一控制端连接,所述第一电平反相电路的输出端与所述第四OC门电路的输入端连接,所述第四OC门电路的输出端与所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端连接,所述第一OC门电路的输入端与所述第一控制端或者所述第四OC门电路的输出端连接,所述第一OC门电路的输出端与所述第一桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端连接;

所述第二电平反相电路的输入端与所述第二控制端连接,所述第二电平反相电路的输出端与所述第三OC门电路的输入端连接,所述第三OC门电路的输出端与所述第一桥臂开关电路的下桥臂开关的受控端连接,所述第二OC门电路的输入端与所述第二控制端或者所述第三OC门电路的输出端连接,所述第二OC门电路的输出端与所述第二桥臂开关电路的上桥臂开关的受控端连接。

在一实施例中,所述第一电平反相电路和所述第二电平反相电路均包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管和第一工作电压输入端;

所述第四电阻的第一端为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输入端,所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端及所述第一NPN三极管的基极连接,所述第五电阻的第二端及所述第一NPN三极管的发射极均接地,所述第一NPN三极管的集电极与所述第六电阻的第一端连接,所述第六电阻的第二端与所述第一工作电压输入端连接。

在一实施例中,所述第一OC门电路和所述第二OC门电路均包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二PNP三极管和第一工作电压输入端;

所述第七电阻的第一端为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输入端,所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第一端及所述第二PNP三极管的基极互连,所述第二PNP三极管的发射极、所述第八电阻的第二端及所述第一工作电压源输入端连接,所述第二PNP三极管的集电极与所述第九电阻的第二端连接,且连接节点为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输出端,所述第九电阻的第二端接地。

在一实施例中,所述第三OC门电路和所述第四OC门电路均包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二NPN三极管和第一工作电压输入端;

所述第十电阻的第一端为所述第一电平反相电路或者所述第二电平反相电路的输入端,所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第一端及所述第二NPN三极管的基极连接,所述第十一电阻的第二端及所述第二NPN三极管的发射极均接地,所述第二NPN三极管的集电极与所述第十二电阻的第一端连接,所述第十二电阻的第二端与所述第一工作电压输入端连接。

本发明还提出一种空调器,该空调器包括负载和如上所述的驱动电路,所述负载的电源端与所述驱动电路的电源输出端连接。

在一实施例中,所述负载包括直流四通阀或电机。

本发明技术方案通过采用直流电源输入端、第一控制端、第二控制端、H桥开关电路、第一电平反相电路和第二电平反相电路组成驱动电路,可用于驱动空调器中的负载,其中,H桥开关电路中的上桥臂开关为PMOS管,下桥臂开关为NMOS管,对角的上桥臂开关和下桥臂开关中的一桥臂开关连接一电平反相电路与另一桥臂开关同时连接到控制端,从而实现同时导通和关断,避免同一桥臂开关电路中的上桥臂开关和下桥臂开关交错导通和关断,简化了驱动电路结构,以及解决了驱动电路直通问题。同时,采用MOS管驱动,H桥开关电路的快速性更高,因此驱动电路可用于控制各种紧密运动部件,例如电机,还可用于直流四通阀驱动,应用范围广。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为常规驱动电路示意图;

图2为本发明驱动电路第一实施例的模块示意图;

图3为本发明驱动电路第二实施例的模块示意图;

图4为本发明驱动电路第三实施例的模块示意图;

图5为本发明驱动电路第四实施例的模块示意图;

图6为本发明驱动电路第五实施例的模块示意图;

图7为本发明驱动电路第六实施例的模块示意图;

图8为本发明驱动电路第一实施例的电路结构示意图;

图9为本发明驱动电路第二实施例的电路结构示意图;

图10为本发明驱动电路第三实施例的电路结构示意图;

图11为本发明驱动电路第四实施例的电路结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。

需要说明,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为:包括三个并列的方案,以“A/B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。

本发明提出一种驱动电路。

如图2和图3所示,本发明提出的驱动电路包括:

直流电源输入端(图未示出),用于输入直流电源;

第一控制端Drive1,用于输入第一电平信号;

第二控制端Drive2,用于输入与第一电平信号反相的第二电平信号;

H桥开关电路10,包括第一桥臂开关电路11和第二桥臂开关电路12;

第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关中的一个桥臂开关的受控端与第一控制端Drive1连接,另一桥臂开关的受控端经第一电平反相电路20与第一控制端Drive1连接;

第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关中的一个桥臂开关的受控端与第二控制端Drive2连接,另一桥臂开关的受控端经第二电平反相电路30与第二控制端Drive2连接;

在接收到第一电平信号时,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关工作,并在接入直流电源后输出第一极性电压信号驱动负载;以及,

在接收到第二电平信号时,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关工作,并在接入直流电源后输出与第一极性电压信号极性相反的第二极性电压信号驱动负载工作;

第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关为PMOS管,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关为NMOS管。

本实施例中,驱动电路还可设置负载接入端J1,负载接入端J1用于接入负载,驱动电路的电流从负载接入端J1的两个端子中的一个流出至负载,并从另一个端子自负载流入,具体地,负载接入端J1的两端与负载的电源端连接,第一桥臂开关电路11中上桥臂开关和下桥臂开关的公共端与负载接入端J1的一端连接,第二桥臂开关电路12中上桥臂开关和下桥臂开关的公共端与负载接入端J1的另一端连接。第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关与直流电源输入端连接,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关接地,也即,第一桥臂开关电路11和第二桥臂开关电路12通过负载接入端J1使得负载连接直流电源输入端与地,以将接入的直流电源经负载接入端J1输出至负载,从而驱动负载工作。

其中,负载可为空调器中的电机或者直流四通阀,驱动电路可输出第一极性电压信号和第二极性电压信号至负载,且第一极性电压信号和第二极性电压信号的极性相反,以对负载的工作状态进行切换控制,例如通过控制H桥电路不同的桥臂开关导通来控制直流电源电流流经直流四通阀的方向,以使直流四通阀开启到相应制冷、抽湿或制热模式,然后可关断H桥开关电路10的桥臂开关,以关断提供给直流四通阀的直流驱动电源,实现直流四通阀状态的自保持,从而达到节能目的。还可通过控制H桥开关电路10不同的桥臂开关导通来实现直流电源转换为交流电源,以驱动电机运转。

在一些实施例中,驱动电路设置于空调器室外机的电控板上,电控板上还设置有控制空调室外机中压缩机、风机等器件工作的主控芯片,本实施例的第一控制端Drive1和第二控制端Drive2用于接收主控芯片输出的控制信号,且主控芯片输出至第一控制端Drive1和第二控制端Drive2的电平信号互为极性相反的高电平信号和低电平信号。

同时,第一桥臂开关电路11中的上桥臂开关和第二上桥臂开关电路中的上桥臂开关均为PMOS管,第一桥臂开关电路11中的下桥臂开关和第二上桥臂开关电路中的下桥臂开关均为NMOS管,上桥臂开关在低电平导通,高电平关断,下桥臂开关在高电平导通和低电平关断,同时,在每一MOS管的栅极和源极之间还连接有分压电阻,例如电阻RS1、电阻RS4、电阻RS6和电阻RS8,且在每一MOS管的源极前端也串联有一限流电阻,例如电阻RS2、电阻RS3、电阻RS5和电阻RS7。

为了避免直通问题,本实施例中,同一桥臂开关电路中的桥臂开关的受控端分离设置,且对角的桥臂开关连接同一控制端,以实现对角导通,即第一桥臂开关电路11中的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12中的下桥臂开关的其中一桥臂开关连接到第一控制端Drive1,另一桥臂开关通过一电平反相电路连接到第一控制端Drive1,第一桥臂开关电路11中的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12中的上桥臂开关的其中一桥臂开关连接到第一控制端Drive1,另一桥臂开关通过一电平反相电路连接到第一控制端Drive1,且第一控制端Drive1和第二控制端Drive2分别接收不同电位的电平信号,即为图2和图3所示的两种情况。

如图2所示,第一桥臂开关电路11中的上桥臂开关的受控端连接第一电平反相电路20后与第一控制端Drive1连接,第二桥臂开关电路12中的上桥臂开关的受控端连接第二电平反相电路30后与第二控制端Drive2连接。

在第一控制端Drive1接收到高电平且第二控制端Drive2接收到低电平时,第二桥臂开关电路12中的下桥臂开关和第一桥臂开关电路11的上桥臂开关电路导通,第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关均关断,直流电源输入端输入的直流电源经第一桥臂桥臂开关电路的公共端流入负载接入端J1的第一端,并从负载接入端J1的第二端流出至第二桥臂开关电路12的公共端和下桥臂开关到地,负载接收到直流电源工作,以及,在第二控制端Drive2接收到高电平且第一控制端Drive1接收到低电平时,第一桥臂开关电路11中的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关电路导通,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关均关断,直流电源输入端输入的直流电源经第二桥臂桥臂开关电路的公共端流入负载接入端J1的第二端,并从负载接入端J1的第一端流出至第一桥臂开关电路11的公共端和下桥臂开关到地,负载接收到直流电源工作,在电平切换时,负载接收到的直流电源极性相反,以控制负载工作状态的改变。

同理,如图3所示,第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端连接第一电平反相电路20后与第一控制端Drive1连接,第二桥臂开关电路12中的下桥臂开关的受控端连接第二电平反相电路30后与第二控制端Drive2连接,工作过程与图2的工作过程相反,在此不做详述。

如此设置,即可通过输出两路不同电位的电平信号,在驱动对应的第一桥臂开关电路11或第二桥臂开关电路12的上桥臂开关导通时,通过该上桥臂开关来控制与该上桥臂开关对角上的下桥臂开关导通,从而可以实现输出两路驱动信号即可控制四个桥臂开关工作,进而解决同一桥臂开关上下管直通的问题。

可以理解的是,本发明驱动电路,电路结构简单,易于实现,可以广泛应用于需要输出正反向驱动电路的电器元件的驱动中,也即本发明包括但不限于对直流四通阀或电机的驱动。

本发明技术方案通过采用直流电源输入端、第一控制端Drive1、第二控制端Drive2、H桥开关电路10、第一电平反相电路20和第二电平反相电路30组成驱动电路,可用于驱动空调器中的负载,其中,H桥开关电路10中的上桥臂开关为PMOS管,下桥臂开关为NMOS管,对角的上桥臂开关和下桥臂开关中的一桥臂开关连接一电平反相电路与另一桥臂开关同时连接到控制端,从而实现同时导通和关断,避免同一桥臂开关电路中的上桥臂开关和下桥臂开关交错导通和关断,简化了驱动电路结构,以及解决了驱动电路直通问题。同时,采用MOS管驱动,H桥开关电路10的快速性更高,因此驱动电路可用于控制各种紧密运动部件,例如电机,还可用于直流四通阀驱动,应用范围广。

进一步地,如图4至图11所示,驱动电路还包括:

第一OC门电路40,连接在第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,用于对输入至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时上拉第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端的电位;

第二OC门电路50,连接在第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端,用于对输入至第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时上拉第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端的电位;

第三OC门电路60,连接在第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端,用于对输入至第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时下拉第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端的电位;

第四OC门电路70,连接在第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端,用于对输入至第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的电平信号进行电平反相输出,以及在工作时下拉第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端的电位。

本实施例中,由于电控板上两个不同电位的节点距离很近,因此存在长出一些极细的导体的问题,以一定阻抗将两个电位的节点相连,例如下桥臂开关(NMOS管)的漏极和源极之间长了阳极丝,下桥臂开关就会常通,即产生阳极丝效应问题,最终导致桥臂开关电路中的上下桥臂开关同时导通,因此,为了解决阳极丝效应问题,本发明中,每一上桥臂开关和下桥臂开关受控端均连接有一OC门电路,用于将桥臂开关的栅极电位进行上拉或者下拉,从而使连接在桥臂开关的漏极和源极之间的阳极丝烧毁,例如,当第一桥臂开关电路11的下桥臂开关(NMOS管)漏极和源极之间长了阳极丝时,如图8所示,第三OC门电路60导通,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的栅极电位下拉,阳极丝通电烧毁,电路恢复正常。

同时,每一OC门电路还具有电平反相的功能,将输入至桥臂开关的电平进行反相并输出至每一桥臂开关。

在一实施例中,第一OC门电路40和第二OC门电路50的电路结构相同,均包括包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二PNP三极管和第一工作电压输入端;

第七电阻的第一端为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输入端,第七电阻的第二端、第八电阻的第一端及第二PNP三极管的基极互连,第二PNP三极管的发射极、第八电阻的第二端及第一工作电压源输入端连接,第二PNP三极管的集电极与第九电阻的第二端连接,且连接节点为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输出端,第九电阻的第二端接地。

即第一OC门电路40包括电阻R71、电阻R81、电阻R91、PNP三极管Q51和第一工作电压输入端VCC,第二OC门电路50包括电阻R72、电阻R82、电阻R92、PNP三极管Q52和第一工作电压输入端,在一实施例中,第一工作电压输入端输入的第一工作电压VCC与直流电源输入端输入的直流电源的电压相等。

第一OC门电路40和第二OC门电路50在接收到高电平关断,并输出低电平,以及在接收到低电平时导通,并输出高电平,且在导通时将连接的桥臂开关的栅极电位上拉,桥臂开关的栅极和源极通电,可解决阳极丝效应的问题,防止桥臂开关直通,同时实现电平反相的功能。

同时,在一实施例中,第三OC门电路60和第四OC门电路70均包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二NPN三极管和第一工作电压输入端;

第十电阻的第一端为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输入端,第十电阻的第二端、第十一电阻的第一端及第二NPN三极管的基极连接,第十一电阻的第二端及第二NPN三极管的发射极均接地,第二NPN三极管的集电极与第十二电阻的第一端连接,第十二电阻的第二端与第一工作电压输入端连接。

即第三OC门电路60包括电阻R101、电阻R111、电阻R121、NPN三极管Q61和第一工作电压输入端,第二OC门电路50包括电阻R102、电阻R112、电阻R122、NPN三极管Q62和第一工作电压输入端。

第三OC门电路60和第四OC门电路70在接收到低电平关断,并输出高电平,以及在接收到高电平时导通,并输出低电平,且在导通时将连接的桥臂开关的栅极电位上拉,桥臂开关的栅极和源极通电,可解决阳极丝效应的问题,同时实现电平反相的功能。

同时,由于各OC门具备电平反相的功能,因此,与第一电平反相电路20和第二电平反相电路30之间的连接关系可为如下四种方式。

(1)如图4和图8所示,第一电平反相电路20的输入端与第一控制端Drive1连接,第一电平反相电路20的输出端与第一OC门电路40的输入端连接,第一OC门电路40的输出端与第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端连接,第四OC门电路70的输入端与第一控制端Drive1连接,第四OC门电路70的输出端与第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端连接;

第二电平反相电路30的输入端与第二控制端Drive2连接,第二电平反相电路30的输出端与第二OC门电路50的输入端连接,第二OC门电路50的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接,第三OC门电路60的输入端与第二控制端Drive2,第三OC门电路60的输出端与第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端连接。

本实施例中,在第一控制端Drive1输入高电平且第二控制端Drive2输入低电平时,高电平经第四OC门电路70进行电平反相为低电平输出至第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端,以及经第一电平反相电路20和第一OC门电路40进行两次电平转换后输出高电平至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关均保持关断,而低电平经第三OC门电路60进行电平反相为高电平输出至第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端,以及经第二电平反相电路30和第二OC门电路50进行两次电平转换后输出低电平至第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关对角导通,直流电源经第二桥臂开关电路12的公共端输入至负载接入端J1的第二端,并从负载接入端J1的第一端输出至第一桥臂开关电路11的公共端和下桥臂开关到地。

同理在第一控制端Drive1输入低电平且第二控制端Drive2输入高电平时,低电平经第四OC门电路70进行电平反相为高电平输出至第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端,以及经第一电平反相电路20和第一OC门电路40进行两次电平转换后输出低电平至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关对角导通,而高电平经第三OC门电路60进行电平反相为低电平输出至第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端,以及经第二电平反相电路30和第二OC门电路50进行两次电平转换后输出高电平至第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端,第一桥臂开关电路11的下桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关对角关断,直流电源经第一桥臂开关电路11的公共端输入至负载接入端J1的第一端,并从负载接入端J1的第二端输出至第二桥臂开关电路12的公共端和下桥臂开关到地。

如此设置,可通过输出两路不同电位的电平信号,在驱动对应的第一桥臂开关电路11或第二桥臂开关电路12的上桥臂开关导通时,通过该上桥臂开关来控制与该上桥臂开关对角上的下桥臂开关导通,从而可以实现输出两路驱动信号即可控制四个桥臂开关工作,进而解决同一桥臂开关上下管直通的问题。

(2)如图5和图9所示,第一电平反相电路20的输入端与第一控制端Drive1连接,第一电平反相电路20的输出端与第一OC门电路40的输入端连接,第一OC门电路40的输出端与第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端连接,第四OC门电路70的输入端与第一OC门电路40的输出端连接,第四OC门电路70的输出端与第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端连接;

第二电平反相电路30的输入端与第二控制端Drive2连接,第二电平反相电路30的输出端与第二OC门电路50的输入端连接,第二OC门电路50的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接,第三OC门电路60的输入端与第二OC门电路50的输出端连接,第三OC门电路60的输出端与第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端连接。

本实施例中,与上述实施例区别在于,第三OC门电路60的输入端和第四OC门电路70的输入端连接位置不同,其输入端分别与对角的OC门电路的输出端连接,即第一控制端Drive1输入端的电平信号经第一电平反相电路20和第一OC门电路40两次电平转换后输出至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,同时再经第四OC门电路70电平转换后输出至第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端,第二控制端Drive2输入端的电平信号经第二电平反相电路30和第二OC门电路50两次电平转换后输出至第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端,同时再经第三OC门电路60电平转换后输出至第二桥臂开关电路12的下桥臂开关的受控端。

本实施例与上一实施例的驱动电路工作原理和有益效果相同,即在第一控制端Drive1接收到高电平和第二控制端Drive2接收到低电平时,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关对角导通,以及在第一控制端Drive1接收到低电平和第二控制端Drive2接收到高电平时,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关对角导通且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关关断,在此不做具体详述。

此外,相比于上图4和图8的驱动电路,本实施例中的各OC门电路接收到电平信号均经过了电平转换和拉升,驱动更加可靠。

如图8和图9所示,在第一电平反相电路20连接在第一控制端Drive1和第一OC门电路40之间,且第二电平反相电路30连接在第二控制端Drive2和第二OC门电路50之间时,为了控制相对应的上桥臂开关,在一实施例中,第一电平反相电路20和第二电平反相电路30均包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一PNP三极管和第一工作电源输入端;

第一电阻的第一端为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输入端,第一电阻的第二端、第二电阻的第一端及第一PNP三极管的基极互连,第一PNP三极管的发射极、第二电阻的第二端及第一工作电压源输入端连接,第一PNP三极管的集电极与第三电阻的第二端连接,且连接节点为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输出端,第三电阻的第二端接地。

即第一电平反相电路20包括电阻R11、电阻R21、电阻R31和PNP三极管Q41,第二电平反相电路30包括电阻R12、电阻R22、电阻R32和PNP三极管Q42,在第一控制端Drive1接收高电平时且第二控制端Drive2接收到低电平时,PNP三极管Q41关断,第一电平反相电路20输出低电平,PNP三极管Q42导通,第二电平反相电路30输出高电平,进而控制第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断,以及控制第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关导通,在第一控制端Drive1接收低电平时且第二控制端Drive2接收到高电平时,则第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关导通且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断。

(3)如图6和图10所示,在一实施例中,第一电平反相电路20的输入端与第一控制端Drive1连接,第一电平反相电路20的输出端与第四OC门电路70的输入端连接,第四OC门电路70的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接,第一OC门电路40的输入端与第一控制端Drive1连接,第一OC门电路40的输出端与第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端连接;

第二电平反相电路30的输入端与第二控制端Drive2连接,第二电平反相电路30的输出端与第三OC门电路60的输入端连接,第三OC门电路60的输出端与第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端连接,第二OC门电路50的输入端与第二控制端Drive2连接,第二OC门电路50的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接。

本实施例中,第一电平反相电路20连接在第一控制端Drive1和第四OC门电路70之间,且第一OC门电路40的输入端连接第一控制端Drive1,第二电平反相电路30连接在第二控制端Drive2和第三OC门电路60之间,且第二OC门电路50的输入端连接第二控制端Drive2,第一控制端Drive1输入的电平信号经第一OC门电路40电平反相后输出至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,并经第一电平反相电路20和第四OC门电路70两次电平反相后输出至第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端,以及第二控制端Drive2输入的电平信号经第二OC门电路50电平反相后输出至第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端,并经第二电平反相电路30和第三OC门电路60两次电平反相后输出至第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端,从而实现对角同时导通和关断。

(4)如图7和图11所示,在一实施例中,第一电平反相电路20的输入端与第一控制端Drive1连接,第一电平反相电路20的输出端与第四OC门电路70的输入端连接,第四OC门电路70的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接,第一OC门电路40的输入端与第四OC门电路70的输出端连接,第一OC门电路40的输出端与第一桥臂开关电路11的上桥臂开关的受控端连接;

第二电平反相电路30的输入端与第二控制端Drive2连接,第二电平反相电路30的输出端与第三OC门电路60的输入端连接,第三OC门电路60的输出端与第一桥臂开关电路11的下桥臂开关的受控端连接,第二OC门电路50的输入端与第三OC门电路60的输出端连接,第二OC门电路50的输出端与第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的受控端连接。

本实施例与上一实施例的驱动电路工作原理和有益效果相同,即在第一控制端Drive1接收到高电平和第二控制端Drive2接收到低电平时,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关导通且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关关断,以及在第一控制端Drive1接收到低电平和第二控制端Drive2接收到高电平时,第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第一桥臂开关电路11的下桥臂开关导通,在此不做具体详述。

相比于上图6和图10的驱动电路,本实施例中的各OC门电路接收到电平信号均经过了电平转换和拉升,驱动更加可靠。

在一实施例中,如图10和图11所示,在第一电平反相电路20连接在第一控制端Drive1和第四OC门电路70之间,且第二电平反相电路30连接在第二控制端Drive2和第三OC门电路60之间时,为了控制相对应的下桥臂开关,第一电平反相电路20和第二电平反相电路30均包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管和第一工作电压输入端;

第四电阻的第一端为第一电平反相电路20或者第二电平反相电路30的输入端,第四电阻的第二端、第五电阻的第一端及第一NPN三极管的基极连接,第五电阻的第二端及第一NPN三极管的发射极均接地,第一NPN三极管的集电极与第六电阻的第一端连接,第六电阻的第二端与第一工作电压输入端连接。

即第一电平反相电路20包括电阻R41、电阻R51、电阻R51和NPN三极管Q71,第二电平反相电路30包括电阻R42、电阻R52、电阻R62和NPN三极管Q72,在第一控制端Drive1接收高电平时且第二控制端Drive2接收到低电平时,NPN三极管Q71导通,第一电平反相电路20输出低电平,NPN三极管Q72关断,第二电平反相电路30输出高电平,进而控制第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关导通,以及控制第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断,在第一控制端Drive1接收低电平时且第二控制端Drive2接收到高电平时,则第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关关断且第二桥臂开关电路12的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的下桥臂开关导通。

本发明还提出一种空调器,该空调器包括负载和驱动电路,该驱动电路的具体结构参照上述实施例,由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,负载的电源端与驱动电路的电源输出端连接,负载包括直流四通阀或电机。

在控制直流四通阀时,通过控制H桥开关电路10中第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的导通来控制对角线上的下桥臂开关的导通来形成驱动四通阀工作的直流电源的电流流经四通阀的方向,以使四通阀开启到相应制冷、抽湿或制热模式,然后可关断H桥电路中所有的桥臂开关,以关断提供给四通阀的直流驱动电源,实现四通阀状态的自保持,从而达到节能目的。

在控制电机时,可通过第一控制端和第二控制端输入预设占空比的PWM信号以控制H桥开关电路10中的第一桥臂开关电路11的上桥臂开关和第二桥臂开关电路12的上桥臂开关的导通来控制对角线上的下桥臂开关的导通,从而将直流电源转换为交流电源驱动电机转动,可输出正弦波交流信号或者余弦波交流信号至电机,从而驱动电机高速运转,进而驱动压缩机或者扇叶工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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