用于H桥中的对称负载切换的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及H桥装置（HS0、HS1、LS0、LS1）和用于控制H桥的相关方法，所述H桥装置驱动诸如直流电动机之类的负载（M），所述H桥装置被配置成防止在卸载负载的阶段期间的负载中的任何极性反转，而不必在占空比方面限制为所述H桥供电的脉冲发生器的使用。根据本发明专利技术的H桥装置在H桥的每个开关处包括独立的比较器（CH0、CH1、CL0、CL1）和独立的斜率控制部件（HS0、HS1、LS0、LS1）。此外，根据一个优选实施例，根据本发明专利技术的装置包括“推挽”式驱动器（D0、D1），其在负载M的两侧上的连接点OUT0、OUT1处施加电势VBAT/2，以便限制电磁干扰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于H桥中的对称负载切换的装置和方法
本专利技术涉及集成电子电路领域，特别是H桥装置（其通常以英式名称“H-bridge（H桥）表示”），H桥装置旨在通过多个开关来确保对负载端子处的极性的控制，所述多个开关是例如借助于脉冲生成器来操纵的。更确切地说，本专利技术致力于提出这样的装置和相关方法：其力求优化对通过这种H桥驱动的负载的切换的对称管理。
技术介绍
H桥是一种电子结构，其一般来说用于控制负载的端子处的极性。它由四个切换元件构成，这四个切换元件一般示意性地以H形布置。根据目标应用，开关可以是继电器、晶体管或其他切换元件。H桥用在许多电力电子应用中，尤其是用于控制发动机、变换器和斩波器以及逆变器。如本领域技术人员所知，通过按照各种组合激活开关来实施如图1中示意性地表示的H桥，以获得所需的分支。H桥使得能够实现两个主要功能，其分别在于：通过反转发动机M的端子上的电压来反转所述发动机M的旋转方向，以及通过调制发动机M的端子上的电压来改变所述发动机的转速。传统上，H桥驱动负载，所述负载通常是直流电动机M。因此，H桥主要用来使得能够在两个方向上对所述负载提供电流。为此，H桥在于H形电子电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有对称负载切换的H桥装置，所述H桥包括分布在为负载（M）供电的H桥的两个分支上的第一、第二、第三和第四开关（HS0、HS1、LS0、LS1），所述四个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）分布在相对于所述负载（M）以如下方式布置的两个分支上：第一和第三开关（HS0、LS0）经由负载（M）的一侧上的第一连接点（OUT0）连到负载（M），并且第二和第四开关（HS1、LS1）经由负载（M）的另一侧上的第二连接点（OUT1）连到负载（M），使得包括第一和第四开关（HS0、LS1）的开关对的闭合使电流能够在正向上流过负载（M），并且使得包括第二和第三开关（HS1、LS0）的另一开关对的闭合使电流能...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 FR 16509681.具有对称负载切换的H桥装置，所述H桥包括分布在为负载（M）供电的H桥的两个分支上的第一、第二、第三和第四开关（HS0、HS1、LS0、LS1），所述四个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）分布在相对于所述负载（M）以如下方式布置的两个分支上：第一和第三开关（HS0、LS0）经由负载（M）的一侧上的第一连接点（OUT0）连到负载（M），并且第二和第四开关（HS1、LS1）经由负载（M）的另一侧上的第二连接点（OUT1）连到负载（M），使得包括第一和第四开关（HS0、LS1）的开关对的闭合使电流能够在正向上流过负载（M），并且使得包括第二和第三开关（HS1、LS0）的另一开关对的闭合使电流能够在反向上流过负载（M），称为“高侧”的H桥的上部包括旨在连到电源（VBAT）的第一和第二开关（HS0、HS1），并且称为“低侧”的H桥的下部包括旨在连到接地的第三和第四开关（LS0、LS1），所述H桥装置旨在通过具有高态或低态的脉冲发生器来进行控制，其特征在于，所述H桥装置包括独立的比较器（CH0、CH1、CL0、CL1），其用于将流过每个开关的电流的强度与参考强度进行比较，开关（HS0、HS1、LS0、LS1）和所述比较器（CH0、CH1、CL0、CL1）被配置成：当脉冲发生器处于高态（VBAT）时，第一和第四开关（HS0、LS1）闭合，以便确保在正向上装载负载（M）：i.当脉冲发生器切换至低态时，第一和第四开关（HS0、LS1）断开，ii.当四个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）断开时，在停滞时间之后，第二和第三开关（HS1、LS0）闭合，以便确保卸载负载（M），独立的比较器（CH0、CH1、CL0、CL1）确保将流过每个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）的电流的强度与参考强度进行比较，iii.如果流过开关（HS0、HS1、LS0、LS1）中的一个开关的电流的强度变得低于参考强度，则断开第二和第三开关（HS1、LS0），iv.当脉冲发生器切换至新的高态（VBAT）时，如果在前一步骤中断开了第二和第三开关（HS1、LS0），则再次实施步骤i.；否则，断开第二和第三开关（HS1、LS0），然后在停滞时间之后，再次实施步骤i.。2.根据前一权利要求所述的具有对称负载切换的H桥装置，其中，所述开关（HS0、HS1、LS0、LS1）和所述比较器（CH0、CH1、CL0、CL1）被配置成：当脉冲发生器处于高态（VBAT）时，第二和第三开关（HS1、LS0）闭合，以便确保在反向上装载负载（M）：i.当脉冲发生器切换至低态时，第二和第三开关（HS1、LS0）断开，ii.当四个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）断开时，在停滞时间之后，第一和第四开关（HS0、LS1）闭合，以便确保卸载负载（M），独立的比较器（CH0、CH1、CL0、CL1）确保将流过每个开关（HS0、HS1、LS0、LS1）的电流的强度与参考强度进行比较，iii.如果流过开关（HS0、HS1、LS0、LS1）中的一个开关的电流的强度变得低于参考强度，则第一和第四开关（HS0、LS1）断开，iv.当脉冲发生器切换至新的高态时，如果在前一步骤中断开了第一和第四开关（HS0、LS1），则再次实施步骤i.；否则，断开第一和第四开关（HS0、LS1），然后在停滞时间之后，再次实施步骤i.。3.根据前述权利要求中的任一项所述的具有对称负载切换的H桥装置，包括独立的用于控制电流和电压的斜率的部件（SH0、SH1、SL0、SL1），以控制流过所述开关（HS0、HS1、LS0、LS1）中的每一个的电流的强度随时间的演变以及所述开关（HS0、HS1、LS0、LS1）中的每一个的端子上的电压随时间的演变，所述独立的用于控制电流和电压的斜率的部件（SH0、SH1、SL0、SL1）被配置和驱动以确保负载（M）的每一侧上的H桥的下部一侧的电流和电压的负演变以及H桥的上部一侧的电流和电压的正演变以相同的速率进行，使得负载（M）的两侧上的连接点（OUT0、OUT1）处的电势的总和是恒定的。4.根据前述权利要求中的任一项所述的具有对称负载切换的H桥装置，包括这样的部件：其用于在所述开关（HS0、HS1、LS0、LS1）中的每一个断开时将负载（M）的两侧上的连接点（OU...

【专利技术属性】
技术研发人员：T巴瓦斯，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR