CN103843214A

CN103843214A - 用于功率变换器的瞬态电压阻断

Info

Publication number: CN103843214A
Application number: CN201280032415.6A
Authority: CN
Inventors: M·S·乔治; C·L·伯纳兹
Original assignee: Cooper Technologies Co
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: EP2732522B1; US20130016448A1; EP2732522A1; CN103843214B; US8659860B2; JP6068465B2; JP2014521299A; MX2014000466A; WO2013009985A1

Abstract

一种功率变换器包括瞬态电压保护电路，该电路被连接在功率变换器的输入和功率变换器的功率级之间。当输入电压小于预设阈值时，瞬态电压保护电路提供从功率变换器的输入至功率变换器的功率级的低电阻连接，但当输入电压等于或大于预设阈值电压时，阻断来自功率级的输入电压。功率变换器可以是用于车辆的升压功率变换器，将来自车辆的主功率总线的电能提供至车辆的子系统，比如防抱死制动系统。

Description

用于功率变换器的瞬态电压阻断

背景技术

本发明一般涉及DC至DC功率变换器，并且更具体涉及用于电力系统的DC至DC功率变换器，例如，用在车辆的电力系统中。

直流至直流(DC-DC或DC至DC)功率变换器被用于在车辆中升压和／或调节电压。例如，DC至DC功率变换器可用于从车辆的主功率总线给防抱死系统(ABS)供电。功率总线的电压可从发动机启动期间的最小值大约7伏显著变化到当牵引负载系统(例如，车头灯)关闭时的最大值大约50伏。如果主功率总线标称电压为12伏，DC至DC功率变换器可用于将电压升压至ABS刹车的24伏。如果主功率总线标称电压为24伏，当总线电压超过24伏时，DC至DC功率变换器将总线电压传输给ABS刹车，并且当总线电压小于24伏时升压。在这种类型的应用中，一种DC至DC功率变换器的类型为升压功率变换器。升压功率变换器将低于目标输出电压的输入电压升压并且将高于目标输出电压的输入电压输出。升压功率变换器可能被过大的输入电压或者当将高于输出电压的输入电压传输给升压功率变换器的输出端时产生的热量损坏。需要提供DC至DC升压功率变换器，其有效率地将超出目标输出电压的输入电压输出，防止输入电压超过目标输出电压。

附图说明

描述了连同附图标记的非限制和非穷举实施例，其中相同的附图标记代表全部不同附图中的相同的部分，除非以别的方式指明。

图1是包括升压功率变换器的车辆电气系统的框图。

图2是瞬态电压保护电路的示意图。

图3是保护功率变换器不受瞬态电压影响的方法的流程图。

图4是瞬态电压旁路电路的示意图。

图5是可选择地给功率变换器的功率级设旁路的方法流程图。

具体实施方式

这里公开的DC至DC升压功率变换器包括瞬态电压保护电路和旁路电路。一般地，如果升压功率变换器的输入电压超过了预设阈值，瞬态电压保护电路阻断来自于升压功率变换器的输入电压。当输入电压超过升压功率变换器的目标输出电压时，旁路电路提供平行于升压功率变换器的较低损耗电流路径。较低损耗电流路径增加了升压功率变换器的传输效率，防止升压功率变换器过多的热量累积。在一个实施例中，较低损耗电流路径具有小于正向偏压二极管的电压降的电压降。电流路径能通过偏压半导体开关(例如，双极结型晶体管、MOSFET等)提供，从而在开关的输入端和输出端之间传导电流。当偏置导通时，半导体开关也可具体选择或者配置为低于标准漏源电阻。瞬态电压保护电路和旁路电路结合其在升压功率变换器的应用一并描述。应知晓瞬态电压保护电路和旁路电路可用于其他类型的功率变换器。

如图1所示，在电气系统100中的升压功率变换器的一个实施例包括输入电磁干扰(EMI)滤波器102，反向电压保护MOSFET104，瞬态电压保护电路200，瞬态电压旁路电路400，升压功率级108，脉冲宽度调制(PWM)控制器110，调制供电电压112，以及输出EMI滤波器114。电气系统100是包括供电源150的车辆的一部分。在一个实施例中，供电源150为机械式供电源，比如发电机或从内燃引擎转换为电能的机械能交流发电机。输入EMI滤波器102具有接收输入电压(例如，12伏DC标称电压具有从大约7伏到50伏的范围)的输入端以及点火输入端，用于接收指示升压功率变换器是否应该将输入电压升压到目标输出电压的点火信号。输入EMI滤波器102还包括：诊断端口，用于提供关于升压功率变换器的操作信息，用于连接至输入电压的接地参考的返回端；以及用于连接至系统接地(例如，底盘接地)的系统接地端116。输入EMI滤波器102减小了来自于升压功率变换器的辐射以及将接收到的输入电压分配到升压功率变换器的其他部分。在车辆应用中，输入端连接至电池的正极，以及返回端连接到电池的负极。交流发电机或发电机可同电池并联。反向电压保护MOSFET118连接在电路接地118和系统接地116之间，在升压功率变换器连接至负极电压源的情况下，比如如果输入和返回端在安装期间反接，防止升压功率变换器损坏。

调制供电电压112连接至升压功率级108的输出端和电路接地端118。调制供电电压112提供多种调制的内务处理电压给升压功率变换器的多个部分。应知晓，调制的供电电压112可接收来自于除了升压功率变换器108的输出端以外的电源的能量，比如来自于输入EMI滤波器102的输入端处的输入电压。

PWM控制器110接收来自于输入EMI滤波器102的点火信号并且决定是否根据接收到的信号来操作升压功率级108。PWM控制器110也连接至升压功率级108的输出端以及用于决定调整升压功率级108的开关类型的升压功率级108的电流监测输出端。PWM控制器110连接至电路接地118并且控制输出端将确定的开关类型传递给升压功率级108，而诊断输出端连接至输入EMI滤波器102的诊断部分，用于提供升压功率转换器的操作数据。

升压功率级108通过瞬态电压保护电路200接收输入电压以及从PWM控制器110接收开关模式。如果输入电压大约等于或者大于目标输出电压，升压功率级108将输入电压通过升压功率级108的内部二极管传递给升压功率级108的输出端。如果输入电压小于目标输出电压，那么升压功率级108将输入电压升压至目标输出电压。

输出EMI滤波器114从升压功率级108接收输出并且提供输出给升压功率变换器，其最小化射频噪声。输出EMI滤波器114连接至电路接地118和系统接地116。

如图2所示为瞬态电压保护电路200的一个实施例。瞬态电压保护电路200连接在输入EMI滤波器102和升压功率级108之间，并且当输入电压超过预设阈值时阻断来自升压功率级108的输入电压。瞬态电压保护电路200在第一输入端212接收输入电压以及在第二输入端210接收内务处理供电电压。瞬态电压保护电路200包括多个连接至电路接地118和连接至升压功率级108的输入端的输出端214。两个金属氧化物压敏电阻202和204，并联连接在第一输入端212和保险丝206的第一端之间。保险丝206的第二端连接至电路接地118。在一个实施例中，压敏电阻202和204具有80伏的阈值，并且保险丝206具有15安培的限制。平滑电容器208连接在第一输入端212和电路接地118之间。

阻断开关216包括输入端，输出端和控制端。输入端连接到第一输入端212，并且输出端连接到输出端214。控制端通过限制与电路接地118相关的控制端电压的齐纳二极管218连接到电路接地118。齐纳二极管220具有连接到旁路开关216的控制端的阴极以及连接到旁路开关216的输出端的阳极。齐纳二极管220是静电放电保护装置，其防止旁路开关静电放电以及其他可在旁路开关216的控制端和输出端之间造成损害的其他事件。齐纳二极管220具有大于阻断开关216的开启阈值电压的阈值电压。在一个实施例中，电压限制器218是具有33伏阈值的齐纳二极管，并且旁路开关216是低导通电阻(即比前馈偏压二极管低的电阻)N沟道MOSFET。

瞬态电压阻断电路的振荡器222在第二输入端210连接至内务处理供电电压。所述振荡器222仅为示例并且振荡器的其他类型和结构也包括在权利要求的范围之内。振荡器222包括第一逆变器224，第二逆变器226，电阻232，电容230，以及电容234。第一逆变器224和第二逆变器226的供电端在第二输入端210连接至内务处理供电电压，并且第二输入端210通过电容230连接至电路接地118。第一逆变器224的输出端通过第一电流限制电阻236连接至电荷泵电路238，并且第一逆变器224和第二逆变器226的接地端连接至电路接地118。第一逆变器224的输入端连接至第二逆变器226的输出端。第二逆变器226的输出端还通过电阻232和电容234的串联电路接地，且电容234接触电路接地118以及电阻232接触第二逆变器226的输出端。第二逆变器226的输入端连接至电路接地118，并且电阻228连接在第二逆变器226的输入端和电阻232同电容234连接形成的节点之间。振荡器222的输出信号驱动电荷泵电路238。在一个实施例中，振荡器222提供给电荷泵电路238相对电路接地从0到10伏峰值电压范围的大约100kHz的交流(AC)方波。应知晓其他电压和频率也可用在权利要求的保护范围之内。在一个实施例中，在第二输入端210接收的内务处理供电电压大约为10.5伏的直流电压。其他电压比如12伏直流电压应包括在权利要求的范围以内。

瞬态电压保护电路200的电荷泵电路238包括电容246，二极管242，二极管244，和电容240。电容246的第一端通过第一电流限制电阻236连接至振荡器222的输出端(即，第一逆变器224的输出端)。电容246的第二端连接至二极管242的阴极和二极管244的阳极。二极管242的阳极连接至电容240的第一端和瞬态电压保护电路输出端214。二极管244的阴极连接至电容240的第二端以及通过第二电流限制电阻248连接至阻断开关216的控制端。电荷泵电路238在阻断开关216的输出端和阻断开关216的控制端之间提供电流限制DC电压源(即，阻断开关216的输出端参考了正电压)。在一个实施例中，电荷泵电路238在阻断开关216的输出端和阻断开关216的控制端之间提供接近10伏的直流电压(例如，8.5至9伏直流电压，其由二极管242和二极管244的前馈偏压减少的振荡器222的输出信号)。

当升压功率变换器的输入电压没有超过预设阈值，电荷泵电路238使阻断开关216偏置成低电阻状态，这样在瞬态电压保护电路200的输入端212接收的升压功率变换器的输入电压，以最小的损耗传递给瞬态电压保护电路200的输出端214。当升压功率变换器的输入电压超过电压限制器218的阈值电压，电流从电荷泵电路238流出。由于电荷泵电路238是电流限制，阻断开关216的控制端和输出端之间的电压减小。当阻断开关216的控制端和输出端之间的电压达到阻断开关216的阈值(即，开启／断开电压)，阻断开关216的电阻增加，将瞬态电压保护电路200从瞬态电压保护电路214的输出端214隔离开，将功率变换器的输入电压从升压功率级108阻断开。

如图3所示，可选择地阻断来自于功率变换器的功率级的输入电压的方法300通过提供输出端参考限制电流的电压给阻断开关的控制端而开始于步骤302。在步骤304，当输入电压超过预设阈值，齐纳二极管将电流从阻断开关的控制端传导至功率变换器的接地使得控制端电压保持在大约为预设阈值电压。在步骤306，阻断开关的电阻响应于阻断开关控制端和输出端之间的电压差的减小而增加，阻断来自于功率变换器的功率级的输入电压。

如图4所示，瞬态电压旁路电路400包括：从输入EMI滤波器102接收升压功率变换器的输入电压的输入端402，从调制供电电压112接收内务处理供电电压的偏压供电端450，从PWM控制器110接收误差信号的误差信号输入端446，以及输出端406。来自于PWM控制器110的误差信号指示PWM控制器110是否操作升压功率级108来将升压功率变换器的输入电压增加到目标输出电压。旁路电路400是用误差信号来确定是否提供同升压功率级108并联的较低损耗电流路径。当升压功率级不将升压功率变换器的输入电压增加到升压功率变换器的目标输出电压时，旁路电路400提供同升压功率级108并联的较低功率损耗电流路径。

旁路电路400包括旁路开关404，电平转换门驱动电路408，和电流吸收器418。在操作中，电流吸收器418接收误差信号并且确定什么时候提供随误差信号变化的同升压功率级108并联的较低损耗电流路径。当电流吸收器418确定应提供较低损耗电流路径，电流吸收器418从电平转换门驱动电路408吸取电流，并且电平转换门驱动电路408促使旁路开关404变导通。当电流吸收器418确定不应提供较低损耗电流路径，电流吸收器418不从电流转换门驱动电路408吸取电流，并且电平转换门驱动电路408促使旁路开关不导通。

旁路开关404具有输入端，输出端，和控制端。输入端连接至旁路电路输入端402，并且输出端连接至旁路电路输出端406。旁路开关404的控制端通过齐纳二极管416连接至旁路电路输出端406，齐纳二极管416的阳极连接至控制端，并且阴极连接至旁路电路输出端406。齐纳二极管416保护旁路开关404不受有害电路情形影响，比如会损害旁路开关404的静电荷放电。

电平转换门驱动电路408包括门驱动开关410，二极管414，和电阻412。门驱动开关410的输入端连接至旁路开关404的输出端，门驱动开关410的输出端连接至旁路开关404的控制端，并且门驱动开关410的控制端通过电阻412连接至旁路开关的输出端。二极管414的阳极连接至门驱动开关410的输出端，并且二极管414的阴极连接至门驱动开关410的控制端。在一个实施例中，门驱动开关410为NPN双结型晶体管。

电流吸收器418包括比较器430和吸收开关420。吸收开关420的输入端通过第一电阻424连接至门驱动开关410的控制端，并且吸收开关420的输出端通过第二电阻426连接至电路接地118。吸收开关420，第一电阻424和第二电阻426形成电流源。吸收开关420的控制端连接至比较器430的输出端。在一个实施例中，吸收开关是NPN双结型晶体管。比较器430连接至偏压供电端450，用于接收来自于调供电电压112的内务处理供电电压(例如，5伏直流偏压供电或者10.5伏直流偏压供电)。比较器430的接地端连接至电路接地118。比较器430的反相输入通过电阻440连接至误差信号输入端446，以及通过电容444连接至电路接地118。比较器的正相输入端通过电阻434连接至偏压供电端450，并且通过电阻438连接至电路接地118。电阻和来自于分压网络的电阻438，用于提供比较器430的正相输入端的参考电压来比较产生误差信号。电容436连接在比较器430的正相输入端和电路接地118之间，用于减少参考电压上的噪声。电阻432和二极管428串联连接形成比较器430的输出端和比较器430的正相输入端之间的反馈环。二极管428的正极连接到比较器430的的输出。

在一个实施例中，比较器430是运算放大器，比较器430的正相输入端连接的参考电压大约在0.5伏直流电压，以及旁路电路400配置为当功率变换器的输入电压大约为30伏或更大时，使旁路电路404从其输入端导通至其输出端。因此，当目标输出电压为25伏并且输入电压在25和30伏之间时，功率变换器的输入电压通过升压功率级中的二极管导通至功率变换器的输出端。误差信号从大约0伏至5伏变化，其中0伏指示PWM控制器110不操作升压功率级108来对升压功率变换器的输入电压进行增大或变换，并且5伏指示PWM控制器110以最大输出操作升压功率级108来对升压功率变换器的输入电压进行增大或变换至目标输出电压。当误差信号大于0.5伏时，比较器430的输出低，并且吸收开关420不将电流从吸收开关420的输入端传导至吸收开关420的输出端。因此，门驱动开关410的控制端通过电阻412将门驱动开关410的输入端上拉，并且门驱动开关410从其输入端至其输出端导电。其将旁路开关404的控制端连接至旁路开关404的输出端，促使旁路开关从其输入端至其输出端不导通。当误差信号小于0.5伏时，比较器430的输出信号为高电平(即，在本例中为5伏)，并且吸收开关420从其输入端至其输出端导通。电流吸收器418因而从门驱动开关410的控制端吸收电流，促使门驱动开关从其输入端至其输出端不导通。旁路开关404的控制端通过二极管414下拉，并且旁路开关404变得从其输入端至其输出端导通。

如图5所示，方法500，可选择地从步骤502开始，提供同功率变换器的功率级并联的较低损耗电流路径。在步骤502，门驱动开关在旁路开关的输出端和控制端之间提供较低损耗连接。在步骤504，接收指示功率级是否将功率变换器的输入电压升压至目标输出电压的误差信号。在步骤506，当误差信号指示功率级的输入电压等于或大于功率级的目标输出电压时，电流吸收器从门驱动开关的控制端吸收控制电流。在步骤508，门驱动开关电阻响应于从门驱动开关的控制端吸收的控制电流而增加。旁路开关的控制端和输出端之间的电压增加超过了旁路开关的阈值电压，并且旁路开关输入端至输出端之间变得导通。

应知晓，功率变换器可用在各种应用中，并且可为除了升压功率变换器的其他类型。在车辆应用中，功率变换器的输入电压可为，例如12伏或24伏标称直流电压。应知晓车辆可为任何自推进车辆。例如，车辆100可为卡车，汽车，公共汽车，游艺车，船，轮船，飞机，直升机，所有地面运动车辆，摩托车，或者高尔夫球车。车辆100还可为特种车辆，比如滑动转向车，叉车，采矿车，非高速自卸卡车，摆动铲，牵引绳索或者机车。功率变换器可给ABS刹车，空气压缩机，或者车辆上的任何其它装置供电。功率变换器还可用于除车辆以外的应用。

应知晓图1，2和4的DC-DC变换器的多种装置和组件可采用不同的方式实施并且考虑除本申请描述以外的功率变换器的不同组件或部件的部分。例如，尽管旁路开关如图所示为P沟道MOSFET，其他装置比如双极结型晶体管可用在这里。阻断开关所示为N沟道MOSFET，但是可使用其他类型的开关。进一步地，振荡器222可被任意振荡器设计代替，并且旁路开关400的输入端可连接至瞬态电压旁路电路200的输入和输出端。所有这些的组合均在本发明公开的范围之内。

在一个实施例中，瞬态电压阻断电路包括：具有输入端、输出端和控制端的阻断开关；连接至阻断开关的控制端的限压器；以及其输出被连接至阻断开关的控制端的限流电压源。阻断开关的输出端的电压参考了限流电压源的输出电压。阻断开关包括低导通电阻N沟道MOSFET。阻断开关的输出端连接至升压功率变换器的升压功率级。限压器包括齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关控制端，并且阳极连接至瞬态电压阻断电路的接地端。限流电压源包括电荷泵电路，被振荡器驱动并且被阻断开关的输出端参考。限流电压源的输出电压超过阻断开关的阈值电压。瞬态电压阻断开关可进一步包括连接在阻断开关的控制端和阻断开关的输出端之间的静电放电保护装置。静电放电保护装置是齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端，并且阳极连接至阻断开关的输出端。静电放电保护装置具有大于阻断开关的阈值电压的阈值电压。

在一个实施例中，功率变换器包括接收输入电压和提供输出电压的功率级，以及当输入电压超过预设阈值时从功率级阻断输入电压的瞬态电压阻断电路。瞬态电压阻断电路包括阻断开关，具有接收输入电压的输入端，控制端，和可选择地根据控制端的电压提供输入电压给功率级的输出端;限压器，连接至阻断开关的控制端；以及限流电压源，具有连接至阻断开关的控制端的输出。阻断开关的输出端的电压参考了限流电压源的输出电压。当输入电压小于目标输出电压时，功率级的输出电压高于输入电压，并且当输入电压等于或大于目标输出电压并且小于预设阈值电压时，功率级的输出电压几乎等于输入电压。当输入电压等于或大于目标输出电压并且小于预设阈值电压时，升压功率级的输出电压比输入电压小一个二极管压降。功率级是升压功率级，并且功率变换器是升压功率变换器。阻断开关包括低导通电阻的N沟道MOSFET。限压器包括齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关控制端，并且阳极连接至瞬态电压阻断电路的接地端。限流电压源包括由振荡器驱动的充电泵电路和参考阻断开关的输出端。限流电压源的输出电压超过阻断开关的阈值电压。功率变换器可进一步包括连接在阻断开关的控制端和阻断开关的输出端之间的静电放电保护装置，并且静电放电保护装置是齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端，并且阳极连接至阻断开关的输出端。静电放电保护装置具有大于阻断开关的阈值电压的阈值电压。

在一个实施例中，选择性地将输入电压从功率变换器的功率级阻断的方法包括：在功率变换器的输入端和功率变换器的功率级之间提供一电压给阻断开关的控制端，其中阻断开关的输出端参考了所提供的电压，并且其中所提供的电压是限流的；当功率变换器的控制端和接地端之间的电压达到阈值电压时，从阻断开关的控制端传导电流给功率变换器的接地端来使控制端和接地端之间的电压维持在阈值电压；响应于阻断开关的控制端和输出端之间的电压差的减小来增加阻断开关的电阻。功率级是升压功率级，并且功率变换器是升压功率变换器。当功率变换器的控制端和接地端之间的电压达到阈值电压时，齐纳二极管将电流从阻断开关的控制端传导至功率变换器的接地端。增加阻断开关的电阻阻断了来自于功率变换器的功率级的输入电压。

在一个实施例中，电气系统包括提供电能的电源和从电源接收电能的功率变换器并且提供电能给装置。功率变换器包括接收输入电压和提供输出电压的功率级以及瞬态电压阻断电路，当输入电压超过预设阈值时，从功率级阻断输入电压。瞬态电压阻断电路包括阻断开关，其具有接收输入电压的输入端，控制端，和输出端，选择性地根据控制端的电压提供输入电压给功率级；连接至阻断开关的控制端的限压器；具有连接至阻断开关的控制端的输出的限流电压源，其中阻断开关的输出端的电压参考了限流电压源的输出电压。电源将机械能转换为电能，装置为车辆的防抱死制动系统，并且功率变换器是升压功率变换器。

在一个实施例中，车辆包括接收能量的装置和提供电能给装置的电气系统。电气系统包括提供电能的电源；和从电源接收电能和提供电能给装置的功率变换器。功率变换器包括接收输入电压和提供输出电压的功率级，以及瞬态电压阻断电路，当输入电压超过预设阈值时将输入电压从功率级阻断。瞬态电压阻断电路包括阻断开关，具有接收输入电压的输入端，控制端，和选择性地根据控制端的电压提供输入电压给功率级的输出端；限压器，连接至阻断开关的控制端；以及限流电压源，具有连接至阻断开关的控制端的输出端，其中阻断开关的输出端的电压参考了限流电压源的输出电压。电源将机械能转换为电能，装置为车辆的防抱死制动系统，并且功率变换器是升压功率变换器。

本发明公开的所述示例，包括最好的模式，以及所有本领域技术人员能够实施发明的方式，包括生产和使用任何装置或系统以及实施任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括其他本领域的示例。如果结构元素同权利要求的文字描述并无不同或者如果它们包括等同的结构元素同权利要求的文字描述并无实质性不同，这些示例则包括在权利要求的范围之内。

Claims

1.一种瞬态电压阻断电路，包括：

阻断开关，具有输入端、输出端和控制端；

限压器，连接至所述阻断开关的所述控制端；以及

限流电压源，具有连接至所述阻断开关的所述控制端的输出，其中所述阻断开关的所述输出端的电压参考了所述限流电压源的输出电压。

2.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，其中阻断开关包括低导通电阻N沟道MOSFET。

3.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，其中阻断开关的输出端连接至升压功率变换器的升压功率级。

4.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，其中限压器包括齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端并且其阳极连接至瞬态电压阻断电路的接地端。

5.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，其中所述限流电压源包括电荷泵电路，被振荡器驱动并且被所述阻断开关的所述输出端参考。

6.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，其中限流电压源的输出电压超过阻断开关的阈值电压。

7.根据权利要求1所述的瞬态电压阻断电路，进一步包括静电放电保护装置，其连接在阻断开关的控制端和阻断开关的输出端之间，其中所述静电放电保护装置是齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端并且其阳极连接至阻断开关的输出端，并且其中所述静电放电保护装置具有大于阻断开关的阈值电压的阈值电压。

8.一种功率变换器，包括：

功率级，用于接收输入电压和提供输出电压；以及

瞬态电压阻断电路，用于当输入电压超过预设阈值时阻断来自所述功率级的输入电压。

9.根据权利要求8所述的功率变换器，其中瞬态电压阻断电路包括：

阻断开关，其具有接收输入电压的输出端、控制端和输出端，用于选择性地根据控制端处的电压将输入电压提供给功率级；

限压器，其连接至阻断开关的控制端；以及

限流电压源，其具有连接至阻断开关的控制端的输出，其中阻断开关的输出端的电压参考了限流电压源的输出电压。

10.根据权利要求8所述的功率变换器，其中当输入电压小于目标输出电压时，功率级的输出电压高于输入端压，并且当输入电压等于或大于目标输出电压并且小于预设阈值电压时，功率级的输出电压接近等于输入电压。

11.根据权利要求10所述的功率变换器，其中当输入电压等于或大于目标输出电压并且小于预设阈值电压时，升压功率级的输出电压比输入电压小一个二极管压降。

12.根据权利要求8所述的功率变换器，其中功率级是升压功率级，并且其中功率变换器是升压功率变换器。

13.根据权利要求9所述的功率变换器，其中阻断开关包括低导通N沟道MOSFET。

14.根据权利要求9所述的功率变换器，其中限压器包括齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端并且其阳极连接至瞬态电压阻断电路的接地端。

15.根据权利要求9所述的功率变换器，其中限流电压源包括电荷泵电路，被振荡器和阻断开关的输出端驱动。

16.根据权利要求9所述的功率变换器，其中限流电压源的输出电压超过阻断开关的阈值电压。

17.根据权利要求9所述的功率变换器，进一步包括连接在阻断开关的控制端和阻断开关的输出端之间的静电放电保护装置，其中所述静电放电保护装置是齐纳二极管，其阴极连接至阻断开关的控制端并且其阳极连接至阻断开关的输出端，并且其中所述静电放电保护装置具有大于阻断开关的阈值电压的阈值电压。

18.一种选择性地阻断来自功率变换器的功率级的输入电压的方法，所述方法包括：

在功率变换器的输入端和功率变换器的功率级之间提供一电压给阻断开关的控制端，其中阻断开关的输出端参考了所提供的电压，并且其中所提供的电压是限流的；

当功率变换器的控制端和接地端之间的电压达到阈值电压时，从阻断开关的控制端传导一电流给功率变换器的接地端，从而使控制端和接地端之间的电压维持在阈值电压；并且

响应于阻断开关的控制端和输出端之间的电压差的减小来增加阻断开关的电阻。

19.根据权利要求18所述的方法，其中功率级是升压功率级，并且功率变换器是升压功率变换器。

20.根据权利要求18所述的方法，其中当功率变换器的控制端和接地端之间的电压达到阈值电压时，齐纳二极管将电流从阻断开关的控制端传导至功率变换器的接地端，并且其中所述增加阻断开关的电阻阻断了来自于功率变换器的功率级的输入电压。

21.一种电气系统，包括：

用于提供电能的电源；以及

功率变换器，用于从电源接收电能并且提供电能给一装置，所述功率变换器包括：

功率级，用于接收输入电压并且提供输出端压；

瞬态电压阻断电路，用于当输入电压超过预设阈值时阻断来自功率级的输入电压。

22.根据权利要求21所述的电气系统，其中瞬态电压阻断电路包括：

阻断开关，其具有接收输入电压的输入端、控制端和输出端，用于选择性地根据控制端处的电压提供输入电压给功率级；

限压器，其连接至阻断开关的控制端；以及

23.根据权利要求21所述的电气系统，其中电源将机械能转换为电能，装置为车辆的防抱死制动系统，并且功率转换器是升压功率变换器。

24.一种车辆，包括：

接收能量的装置；

电气系统，用于提供能量给装置，所述电气系统包括：

电源，用于提供电能；以及

功率变换器，用于从电源接收电能并且提供电能给装置，所述功率变换器包括：

功率级，用于接收输入电压和提供输出电压；和

25.根据权利要求24所述的车辆，其中瞬态电压阻断电路包括：

限压器，其连接至阻断开关的控制端；和

26.根据权利要求24所述的车辆，其中电源将机械能转换为电能，装置为车辆的防抱死制动系统，并且功率变换器是升压功率变换器。