全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统与流程

文档序号:11067976
全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统与制造工艺

本发明属于电子电路技术领域,涉及一种驱动电路,特别是涉及一种全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统。



背景技术:

超声换能器是一种既可以把电能转化为声能、又可以把声能转化为电能的装置。其工作原理是依据压电材料的正逆压电效应,利用逆压电效应产生超声波,即在压电材料上加上某种特定频率的交变正弦信号,材料就会随所加信号频率变化的机械形变,继而在周围介质中产生疏密相间的机械波,如果其振动频率在超声范围,这种机械波就是超声波。接收时,利用正压电效应把来自探测物的声信号变成电信号输出。例如,超声手术系统利用了超声换能器的逆压电效应,超声测试系统则利用了超声换能器的正逆压电效应。

超声换能器是超声手术系统中产生超声振动的关键部件,也是超声测试系统中产生并接收超声的部件,其驱动电路的性能对整个超声手术系统或超声测试系统有着至关重要的作用。而现有的超声换能器的驱动方法多采用推挽功率驱动方式。推挽驱动是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器。是两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管,以推挽方式存在于电路中,各负责正负半周的波形放大任务,电路工作时,两只对称的功率开关管每次只有一个导通,所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流,也可以从负载抽取电流。缺点是:变压器带有中心抽头,而且开关管的承受电压较高;由于变压器原边漏感的存在,功率开关管关断的瞬间,漏源极会产生较大的电压尖峰,另外输入电流的纹波较大,因而输入滤波器的体积较大。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统,用于解决现有超声换能器的推挽式驱动电路缺乏保护功能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种全桥驱动装置,所述全桥驱动装置包括第一半桥驱动模块和第二半桥驱动模块;所述第一半桥驱动模块输出的第一驱动信号和所述第二半桥驱动模块输出的第二驱动信号驱动一超声换能器;所述第一半桥驱动模块包括:第一半桥驱动单元,将外部输入的第一驱动脉冲信号转换成第一高边驱动信号和第一低边驱动信号;第一功率驱动单元,与所述第一半桥驱动单元相连,将所述第一高边驱动信号放大成第一高边开关管驱动信号驱动第一高边开关管,及将所述第一低边驱动信号放大成第一低边开关管驱动信号驱动第一低边开关管;第一回差保护单元,采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号,将所述第一工作电流信号转换成第一回差保护信号,并将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元,控制所述第一半桥驱动单元的回差;所述第一工作电流信号即为所述第一驱动信号;所述第二半桥驱动模块包括:第二半桥驱动单元,将外部输入的第二驱动脉冲信号转换成第二高边驱动信号和第二低边驱动信号;第二功率驱动单元,与所述第二半桥驱动单元相连,将所述第二高边驱动信号放大成第二高边开关管驱动信号驱动第二高边开关管,及将所述第二低边驱动信号放大成第二低边开关管驱动信号驱动第二低边开关管;第二回差保护单元,采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号,将所述第二工作电流信号转换成第二回差保护信号,并将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元,控制所述第二半桥驱动单元的回差;所述第二工作电流信号即为所述第二驱动信号。

于本发明的一实施例中,所述第一回差保护单元包括:第一采样电阻,设置于所述第一低边开关管的输出端与地之间,采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号;所述第一高边开关管的输出端与所述第一低边开关管的输出端串联;第一阻容滤波器,与所述第一采样电阻并联,对所述第一工作电流进行滤波处理,输出稳定的第一直流采样信号;第一比例放大器,与所述第一阻容滤波器的输出端相连,放大所述第一直流采样信号;第一保护电路,与所述第一比例放大器的输出端相连,包括第一保护时间配置单元,第一保护信号反馈单元;所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与所述第一比例放大器的输出端相连,所述第一保护信号反馈单元的输出端与所述第一半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第一保护时间配置单元连接于所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

于本发明的一实施例中,所述第一保护信号反馈单元的第一输入端通过一二极管与所述第一比例放大器的输出端相连,防止电流倒流。

于本发明的一实施例中,所述第二回差保护单元包括:第二采样电阻,设置于所述第二低边开关管的输出端与地之间,采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号;所述第二高边开关管的输出端与所述第二低边开关管的输出端串联;第二阻容滤波器,与所述第二采样电阻并联,对所述第二工作电流进行滤波处理,输出稳定的第二直流采样信号;第二比例放大器,与所述第二阻容滤波器的输出端相连,放大所述第二直流采样信号;第二保护电路,与所述第二比例放大器的输出端相连,包括第二保护时间配置单元,第二保护信号反馈单元;所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与所述第二比例放大器的输出端相连,所述第二保护信号反馈单元的输出端与所述第二半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第二保护时间配置单元连接于所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

于本发明的一实施例中,所述第二保护信号反馈单元的第一输入端通过一二极管与所述第二比例放大器的输出端相连,防止电流倒流。

本发明还提供一种全桥驱动方法,所述全桥驱动方法包括:将第一半桥驱动模块输出的第一驱动信号和第二半桥驱动模块输出的第二驱动信号驱动一超声换能器;其中,所述第一半桥驱动模块包括:第一半桥驱动单元,将外部输入的第一驱动脉冲信号转换成第一高边驱动信号和第一低边驱动信号;第一功率驱动单元,与所述第一半桥驱动单元相连,将所述第一高边驱动信号放大成第一高边开关管驱动信号驱动第一高边开关管,及将所述第一低边驱动信号放大成第一低边开关管驱动信号驱动第一低边开关管;第一回差保护单元,采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号,将所述第一工作电流信号转换成第一回差保护信号,并将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元,控制所述第一半桥驱动单元的回差;所述第一工作电流信号即为所述第一驱动信号;所述第二半桥驱动模块包括:第二半桥驱动单元,将外部输入的第二驱动脉冲信号转换成第二高边驱动信号和第二低边驱动信号;第二功率驱动单元,与所述第二半桥驱动单元相连,将所述第二高边驱动信号放大成第二高边开关管驱动信号驱动第二高边开关管,及将所述第二低边驱动信号放大成第二低边开关管驱动信号驱动第二低边开关管;第二回差保护单元,采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号,将所述第二工作电流信号转换成第二回差保护信号,并将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元,控制所述第二半桥驱动单元的回差;所述第二工作电流信号即为所述第二驱动信号。

于本发明的一实施例中,所述第一回差保护单元的工作方法包括:利用设置于所述第一低边开关管的输出端与地之间的第一采样电阻采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号;所述第一高边开关管的输出端与所述第一低边开关管的输出端串联;利用与所述第一采样电阻并联的第一阻容滤波器对所述第一工作电流进行滤波处理,输出稳定的第一直流采样信号;利用与所述第一阻容滤波器的输出端相连的第一比例放大器放大所述第一直流采样信号;利用与所述第一比例放大器的输出端相连的第一保护电路将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元;所述第一保护电路包括第一保护时间配置单元,第一保护信号反馈单元;所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与所述第一比例放大器的输出端相连,所述第一保护信号反馈单元的输出端与所述第一半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第一保护时间配置单元连接于所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

于本发明的一实施例中,所述第二回差保护单元的工作方法包括:利用设置于所述第二低边开关管的输出端与地之间的第二采样电阻采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号;所述第二高边开关管的输出端与所述第二低边开关管的输出端串联;利用与所述第二采样电阻并联的第二阻容滤波器对所述第二工作电流进行滤波处理,输出稳定的第二直流采样信号;利用与所述第二阻容滤波器的输出端相连的第二比例放大器放大所述第二直流采样信号;利用与所述第二比例放大器的输出端相连的第二保护电路将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元;所述第二保护电路包括第二保护时间配置单元,第二保护信号反馈单元;所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与所述第二比例放大器的输出端相连,所述第二保护信号反馈单元的输出端与所述第二半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第二保护时间配置单元连接于所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

本发明还提供一种超声换能器,所述超声换能器由所述全桥驱动装置输出的第一驱动信号或第二驱动信号驱动。

本发明还提供一种超声系统,所述超声系统包括所述全桥驱动装置。

如上所述,本发明所述的全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统,具有以下有益效果:

本发明所述的全桥驱动装置或方法可应用于超声换能器,实现超声换能器的全桥驱动,而且驱动过程中的保护时间可以灵活设定,同时还具有带回差的功率保护功能。

附图说明

图1显示为本发明实施例所述的全桥驱动装置的一种实现结构示意图。

图2a显示为本发明实施例所述的全桥驱动装置的第一回差保护单元的一种实现结构示意图。

图2b显示为本发明实施例所述的全桥驱动装置的第二回差保护单元的一种实现结构示意图。

图3显示为本发明实施例所述的全桥驱动装置的一种示例性电路结构示意图。

图4显示为本发明实施例所述的全桥驱动方法的一种实现流程示意图。

图5显示为本发明实施例所述的第一回差保护单元的工作方法的一种实现流程示意图。

图6显示为本发明实施例所述的第二回差保护单元的工作方法的一种实现流程示意图。

元件标号说明

100 全桥驱动装置

110 第一半桥驱动模块

111 第一半桥驱动单元

112 第一功率驱动单元

113 第一回差保护单元

1131 第一采样电阻

1132 第一阻容滤波器

1133 第一比例放大器

1134 第一保护电路

120 第二半桥驱动模块

121 第二半桥驱动单元

122 第二功率驱动单元

123 第二回差保护单元

1231 第二采样电阻

1232 第二阻容滤波器

1232 第二比例放大器

1234 第二保护电路

200 超声换能器

S501~S504 步骤

S601~S604 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1,本发明实施例提供一种全桥驱动装置,所述全桥驱动装置100包括第一半桥驱动模块110和第二半桥驱动模块120;所述第一半桥驱动模块输出的第一驱动信号和所述第二半桥驱动模块输出的第二驱动信号驱动一超声换能器200。其中,超声换能器200是用于超声手术治疗类超声换能器。

所述第一半桥驱动模块110包括第一半桥驱动单元111,第一功率驱动单元112,第一回差保护单元113。所述第一半桥驱动单元111将外部输入的第一驱动脉冲信号转换成第一高边驱动信号和第一低边驱动信号。所述第一功率驱动单元112与所述第一半桥驱动单元111相连,将所述第一高边驱动信号放大成第一高边开关管驱动信号驱动第一高边开关管,及将所述第一低边驱动信号放大成第一低边开关管驱动信号驱动第一低边开关管。其中,高边驱动(High-side Driver,HSD)是指通过直接在用电器或者驱动装置前通过在电源线闭合开关来实现驱动装置的使能,而低边驱动(Low-side Driver,LSD)则是通过在用电器或者驱动装置后,通过闭合地线来实现驱动装置使能。所述第一回差保护单元113采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号,将所述第一工作电流信号转换成第一回差保护信号,并将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元,控制所述第一半桥驱动单元的回差;所述第一工作电流信号即为所述第一驱动信号。回差是在仪表全部测量范围内,被测量值上行和下行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差,也称仪表的变差。对这个最大偏差值进行设定,就称为“回差设定”,包括滞环和死区的设定。滞环是测量设备输出量与先前输入量顺序有关的一种特性。当输入量分别由增加方向、减小方向到达同一量时,两输出量之差称为滞后误差。死区是指控制不到的区域,在变频器里一般是指功率器件输出电压、电流的“0”区,在传动控制里一般是指电机正反向转换电压、电流的过零区。死区时间当然越小越好,但之所以设置死区时间,是为了安全,因此又不可没有。最佳的设置是:在保证安全的前提下,死区越小越好,以不炸功率管、输出不短路为目的。

所述第二半桥驱动模块120包括:第二半桥驱动单元121,第二功率驱动单元122,第二回差保护单元123。所述第二半桥驱动单元121将外部输入的第二驱动脉冲信号转换成第二高边驱动信号和第二低边驱动信号。所述第二功率驱动单元122与所述第二半桥驱动单元121相连,将所述第二高边驱动信号放大成第二高边开关管驱动信号驱动第二高边开关管,及将所述第二低边驱动信号放大成第二低边开关管驱动信号驱动第二低边开关管。所述第二回差保护单元123采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号,将所述第二工作电流信号转换成第二回差保护信号,并将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元,控制所述第二半桥驱动单元的回差;所述第二工作电流信号即为所述第二驱动信号。

参见图2a所示,所述第一回差保护单元113包括:第一采样电阻1131,第一阻容滤波器1132,第一比例放大器1133,第一保护电路1134。所述第一采样电阻1131设置于所述第一低边开关管的输出端与地之间,采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号;所述第一高边开关管的输出端与所述第一低边开关管的输出端串联;所述第一阻容滤波器1132与所述第一采样电阻并联,对所述第一工作电流进行滤波处理,输出稳定的第一直流采样信号;所述第一比例放大器1133与所述第一阻容滤波器的输出端相连,放大所述第一直流采样信号;所述第一保护电路1134与所述第一比例放大器的输出端相连,包括第一保护时间配置单元,第一保护信号反馈单元;所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与所述第一比例放大器的输出端相连,所述第一保护信号反馈单元的输出端与所述第一半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第一保护时间配置单元连接于所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。所述第一保护信号反馈单元的第一输入端通过一二极管与所述第一比例放大器的输出端相连,防止电流倒流。

参见图2b所示,所述第二回差保护单元123包括:第二采样电阻1231,第二阻容滤波器1232,第二比例放大器1233,第二保护电路1234。所述第二采样电阻1231设置于所述第二低边开关管的输出端与地之间,采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号;所述第二高边开关管的输出端与所述第二低边开关管的输出端串联;所述第二阻容滤波器1232与所述第二采样电阻并联,对所述第二工作电流进行滤波处理,输出稳定的第二直流采样信号;所述第二比例放大器1233与所述第二阻容滤波器的输出端相连,放大所述第二直流采样信号;所述第二保护电路1234与所述第二比例放大器的输出端相连,包括第二保护时间配置单元,第二保护信号反馈单元;所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与所述第二比例放大器的输出端相连,所述第二保护信号反馈单元的输出端与所述第二半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第二保护时间配置单元连接于所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。所述第二保护信号反馈单元的第一输入端通过一二极管与所述第二比例放大器的输出端相连,防止电流倒流。

图3为所述全桥驱动装置的一种示例性电路结构,其由两组结构完全相同的半桥电路组合而成。第一组半桥电路包括半桥驱动芯片U1、功率驱动芯片U2、第一高边开关管Q1、第一低边开关管Q2、电阻R10、比例放大器U3A、比较器U3B;半桥驱动芯片U1与功率驱动芯片U2相连,功率驱动芯片U2分别与第一高边开关管Q1和第一低边开关管Q2相连,电阻R10分别与第一高边开关管Q1和第一低边开关管Q2相连,比例放大器U3A通过阻容滤波器与电阻R10相连;比较器U3B通过一保护电路与比例放大器U3A相连,保护电路包括D4、C6、R11;D4的作用是防止电流倒流,保证保护时间;C6、R11用于配置保护时间;U3b分别与R7、R12、R13、R15、R16相连,实现了带回差的保护功能。所述第一半桥驱动单元为半桥驱动芯片U1;所述第一功率驱动单元为功率驱动芯片U2;所述第一高边开关管为第一高边开关管Q1;所述第一低边开关管为第一低边开关管Q2;所述第一采样电阻为电阻R10;所述第一阻容滤波器为与R10并联的R6和C5;所述第一比例放大器为比例放大器U3A;所述第一保护时间配置单元包括与所述比例放大器U3A的输出端相连的D4,和分别与D4串联的C6和R11;D4的作用是防止电流倒流,保证保护时间;C6和R11并联用于配置保护时间;所述第一保护信号反馈单元包括U3B、R7、R12、R13、R15、R16;其中R12连接于U3B的正向输入端和输出端之间,R7连接于U3B的输出端和电压VCC之间,R13和R15串联接于U3B的正向输入端和电压VCC之间,R16接于R13和地之间。

其中,驱动信号PWM 1经过半桥驱动芯片U1,产生第一高边驱动信号PWM-H和第一低边驱动信号PWM-L,信号PWM-H和PWM-L经过功率驱动芯片U2的放大后产生开关管驱动信号PWM-H_1和PWM-L_1,用于直接驱动第一高边开关管Q1和第一低边开关管Q2;电阻R10对第一高边开关管Q1和第一低边开关管Q2的工作电流进行采样,可以得到信号Vs;Vs经过阻容滤波得到稳定的直流采样信号Vs_1,再由比例放大器U3A放大得到信号Vs_2;Vs_2经过D4、C6、R11得到信号Vs_3。Vs_3经过比较器U3B得到电路保护信号Vd。

具体地,由外部电路产生的驱动信号PWM 1经过半桥驱动芯片U1,产生第一高边驱动信号PWM-H和第一低边驱动信号PWM-L,分别用于驱动第一高边开关管Q1和第一低边开关管Q2。芯片U1可以设定PWM-H与PWM-L的死区时间,防止开关管损坏。由于半桥驱动芯片U1的驱动电流有限,信号PWM-H和PWM-L经过功率驱动芯片U2的放大后产生开关管驱动信号PWM-H_1和PWM-L_1,用于直接驱动开关管。通过电阻R10对开关管的工作电流进行采样,可以得到信号Vs,Vs经过阻容滤波得到稳定的直流采样信号Vs_1,再由比例放大器U3A放大得到信号Vs_2。Vs_2经过D4、C6、R11得到信号Vs_3。Vs_3经过比较器U3B得到电路保护信号Vd。其中,D4的作用是防止电流倒流,保证保护时间;C6、R11用于配置保护时间;U3b、R7、R12、R13、R15、R16实现了带回差的保护功能。

第二组半桥电路与第一组半桥电路的结构和原理都完全相同。所述第二半桥驱动单元为半桥驱动芯片U4;所述第二功率驱动单元为功率驱动芯片U5;所述第二高边开关管为第二高边开关管Q3;所述第二低边开关管为第二低边开关管Q4;所述第二采样电阻为电阻R26;所述第二阻容滤波器为与R26并联的R22和C12;所述第二比例放大器为比例放大器U6A;所述第二保护时间配置单元包括与所述比例放大器U6A的输出端相连的D8,和分别与D8串联的C13和R27;C13和R27并联用于配置保护时间;所述第二保护信号反馈单元包括U6B、R23、R28、R29、R31、R32;其中R28连接于U6B的正向输入端和输出端之间,R23连接于U6B的输出端和电压VCC之间,R29和R31串联接于U6B的正向输入端和电压VCC之间,R32接于R29和地之间。

本发明所述的全桥驱动装置具有更好的带负载能力,减少能量损失,且采用的回差控制可以更好地保护开关管。

本发明还提供一种全桥驱动方法,所述全桥驱动装置可以实现本发明所述的全桥驱动方法,但本发明所述的全桥驱动方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的全桥驱动装置的结构,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换,都包括在本发明的保护范围内。

本发明所述的全桥驱动方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序,凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

参见图4所示,所述全桥驱动方法包括:将第一半桥驱动模块输出的第一驱动信号和第二半桥驱动模块输出的第二驱动信号驱动一超声换能器。

其中,参见图1所示,所述第一半桥驱动模块110包括第一半桥驱动单元111,第一功率驱动单元112,第一回差保护单元113。所述第一半桥驱动单元111将外部输入的第一驱动脉冲信号转换成第一高边驱动信号和第一低边驱动信号。所述第一功率驱动单元112与所述第一半桥驱动单元111相连,将所述第一高边驱动信号放大成第一高边开关管驱动信号驱动第一高边开关管,及将所述第一低边驱动信号放大成第一低边开关管驱动信号驱动第一低边开关管。所述第一回差保护单元113采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号,将所述第一工作电流信号转换成第一回差保护信号,并将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元,控制所述第一半桥驱动单元的回差;所述第一工作电流信号即为所述第一驱动信号。

所述第二半桥驱动模块120包括:第二半桥驱动单元121,第二功率驱动单元122,第二回差保护单元123。所述第二半桥驱动单元121将外部输入的第二驱动脉冲信号转换成第二高边驱动信号和第二低边驱动信号。所述第二功率驱动单元122与所述第二半桥驱动单元121相连,将所述第二高边驱动信号放大成第二高边开关管驱动信号驱动第二高边开关管,及将所述第二低边驱动信号放大成第二低边开关管驱动信号驱动第二低边开关管。所述第二回差保护单元123采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号,将所述第二工作电流信号转换成第二回差保护信号,并将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元,控制所述第二半桥驱动单元的回差;所述第二工作电流信号即为所述第二驱动信号。

参见图5所示,所述第一回差保护单元的工作方法包括:

S501,利用设置于所述第一低边开关管的输出端与地之间的第一采样电阻采集所述第一高边开关管或第一低边开关管的第一工作电流信号;所述第一高边开关管的输出端与所述第一低边开关管的输出端串联;

S502,利用与所述第一采样电阻并联的第一阻容滤波器对所述第一工作电流进行滤波处理,输出稳定的第一直流采样信号;

S503,利用与所述第一阻容滤波器的输出端相连的第一比例放大器放大所述第一直流采样信号;

S504,利用与所述第一比例放大器的输出端相连的第一保护电路将所述第一回差保护信号传输至所述第一半桥驱动单元;所述第一保护电路包括第一保护时间配置单元,第一保护信号反馈单元;所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与所述第一比例放大器的输出端相连,所述第一保护信号反馈单元的输出端与所述第一半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第一保护时间配置单元连接于所述第一保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

参见图6所示,所述第二回差保护单元的工作方法包括:

S601,利用设置于所述第二低边开关管的输出端与地之间的第二采样电阻采集所述第二高边开关管或第二低边开关管的第二工作电流信号;所述第二高边开关管的输出端与所述第二低边开关管的输出端串联;

S602,利用与所述第二采样电阻并联的第二阻容滤波器对所述第二工作电流进行滤波处理,输出稳定的第二直流采样信号;

S603,利用与所述第二阻容滤波器的输出端相连的第二比例放大器放大所述第二直流采样信号;

S604,利用与所述第二比例放大器的输出端相连的第二保护电路将所述第二回差保护信号传输至所述第二半桥驱动单元;所述第二保护电路包括第二保护时间配置单元,第二保护信号反馈单元;所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与所述第二比例放大器的输出端相连,所述第二保护信号反馈单元的输出端与所述第二半桥驱动单元的保护输入端相连;所述第二保护时间配置单元连接于所述第二保护信号反馈单元的第一输入端与第二输入端之间。

本发明所述的全桥驱动装置或方法可应用于超声换能器,实现超声换能器的全桥驱动,而且驱动过程中的保护时间可以灵活设定,同时还具有带回差的功率保护功能。

本发明实施例还提供一种超声换能器,所述超声换能器由上述全桥驱动装置输出的第一驱动信号或第二驱动信号驱动。

本发明实施例还提供一种超声系统,所述超声系统包括所述全桥驱动装置。所述超声系统可为超声手术系统,例如超声骨刀系统、超声吸引刀系统、超声切割止血刀系统等,进一步的,所述超声手术系统还可包括主机、与所述主机电连接的手柄、以及安装于所述手柄前端的刀具,所述全桥驱动装置设于所述主机内,所述超声换能器设于所述手柄内,所述全桥驱动装置输出的第一驱动信号或第二驱动信号驱动所述超声换能器,所述超声换能器将电能转换为机械能并传递给所述刀具对组织进行处理。或所述超声系统为超声测试系统。

综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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