全桥驱动装置/方法、超声换能器及超声系统与流程

技术特征：

1.一种全桥驱动装置，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的全桥驱动装置，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的全桥驱动装置，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的全桥驱动装置，其特征在于：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。

5.根据权利要求4所述的全桥驱动装置，其特征在于：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。

6.一种全桥驱动方法，其特征在于，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。

7.根据权利要求6所述的全桥驱动方法，其特征在于：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。

8.根据权利要求6所述的全桥驱动方法，其特征在于：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。

9.一种超声换能器，其特征在于：所述超声换能器由所述权利要求1至5任一项所述的全桥驱动装置输出的第一驱动信号或第二驱动信号驱动。

10.一种超声系统，其特征在于：所述超声系统包括如权利要求1至5任一项所述的全桥驱动装置。