[实用新型]具有防止桥臂直通的桥式变换器及电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥式变换电路，尤其是涉及一种互锁制约对角桥臂的工作状态来防止形成桥臂直通的桥式变换器，以及具有该桥式变换器的电子设备。

背景技术

如图1所示，是现有由4个晶体管组成的桥式变换器的示意图。其中，晶体管Q1、Q2、Q3和Q4组成4个桥臂：晶体管Q1和Q4为一组对角桥臂，晶体管Q2和Q3为另一组对角桥臂；晶体管Q1和Q3为一组上下桥臂，晶体管Q2和Q4为另一组上下桥臂。桥式变换器在正常工作时，两组上下桥臂相互交替导通和截止，将输入的电压U经过变压器T转换为特定的电压U1为电子设备供电。

然而，为了提高桥式变换器的安全性能，防止上下桥臂形成直通而烧坏价格较高的晶体管。业界通常的做法是利用PWM芯片外围阻容器件来控制桥式变换器的死区时间，然而，当阻容器件的参数发生改变时，其并不能有效的控制桥式变换器上下桥臂形成直通。

如申请日为2004年8月5日，申请号为200410070508.5，名称为“具有死区时间调整的桥式同步整流电路”的中国专利申请，其利用变压器二次侧的同步绕组，根据该变压器二次侧端输出的信号，用以输出一脉冲信号，并通过该脉冲信号触发一电子开关，同时搭配一RC单元、一比较单元用以输出一死区时间信号。但是，该技术方案需要利用变压器、电感等器件，使得控制复杂化，且实现成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种一种互锁制约对角桥臂的工作状态来防止形成桥臂直通的桥式变换器，以及具有该桥式变换器的电子设备，以解决目前的桥式电路中无法有效防止上下桥臂之间形成直通的技术问题。

为达成上述目的，本实用新型公开一种具有防止桥臂直通的桥式变换器，该桥式变换器包括由4个晶体管组成且两组对角桥臂交替导通和截止的桥式电路，其特征在于，还包括：分别设置于两组对角桥臂之间，用于根据晶体管的源极与漏极之间的电压识别晶体管的工作状态并产生对应晶体管工作状态的控制信号来互锁制约对角桥臂的工作状态，或者分别设置于两组上下桥臂之间，用于根据晶体管的栅极电压或检测回路中电流识别晶体管的工作状态并产生对应晶体管工作状态的控制信号来互锁制约上下桥臂形成直通的桥臂直通制约电路。

较优的，所述桥臂直通制约电路包括：第一、第四光耦器；该第一、第四光耦器的信号发射部分别串接于一组对角桥臂的第一、第四晶体管的源极与漏极之间，而第一、第四光耦器的信号接收部分别并接在第四、第一晶体管的栅极与源极之间，第二，三光耦器与另组桥臂第二、三晶体管的电气关系同理如上。

较优的，所述桥臂直通制约电路包括：第一、第四光耦器的信号发射部并联第二、第三光耦器的信号接收部，且均并接于一组上下桥臂的第一、第四晶体管的栅极与源极之间；第二，第三光耦器发射部并联第一、第四光耦器的信号接收部，且均并接于一组上下桥臂的第二、第三晶体管的栅极与源极之间。

较优的，所述桥臂直通制约电路包括：第一、第三光耦器发射部分别串电阻并接在第一、第三晶体管源极的检流电阻上；而其信号接收部分别并接在第一、第三晶体管的栅极与源极之间；第二，四光耦器与二、四晶体管的电气关系同理如上。

较优的，所述桥式电路中的4个晶体管均为N型晶体管(也指MOSFET及IGBT)。

本实用新型还公开一种使用上述具有防止桥臂直通的桥式变换器的电子设备。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型利用光耦器，既作为特定的电流、电压的检测元件，又作为防止上下桥臂形成直通的执行元件，同时具有信号隔离的作用；因此，本实用新型具有电路结构简单且可靠性高的优点，能够有效的防止上下桥臂形成直通，有效的保护了桥式变换器中的晶体管。

附图说明

图1是现有由晶体管组成的桥式变换器的电路示意图；

图2是本实用新型第一实施例的电路示意图；

图3是本实用新型第二实施例的电路示意图；

图4是本实用新型第三实施例的电路示意图。

具体实施方式

第一实施例

如图2所示，在由晶体管组成的桥式变换器中，通过增加4个光耦器来根据晶体管的源极与漏极之间的电压识别晶体管的工作状态并产生对应晶体管工作状态的控制信号来互锁制约对角桥臂的工作状态。具体如下：