[发明专利]用于H桥中的对称负载切换的装置和方法

权利要求书

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.根据权利要求1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.根据权利要求1或2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。