CN112398086A - 智能半导体开关 - Google Patents

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C·德耶拉希-切克
U·L·利洛
M·卢欣
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Abstract

本文描述了一种可用作智能半导体开关的集成电路。根据一个实施例，该集成电路包括耦合在电源引脚和第一输出引脚之间的第一功率晶体管以及耦合在电源引脚和第二输出引脚之间的第二功率晶体管。第一和第二功率晶体管均具有允许反向传导的本征体二极管。该集成电路还包括控制电路，其被配置为分别基于第一输入信号和第二输入信号触发第一和第二功率晶体管的导通和截止。此外，该集成电路包括保护电路，其被配置为针对第一和第二功率晶体管检测从反向传导状态到正向传导状态的转换或者从正向传导状态到反向传导状态的转换，并且在检测到第二功率晶体管从反向传导状态到正向传导状态的转换以及第一功率晶体管从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成错误信号。

Description

智能半导体开关
技术领域
本发明涉及智能半导体开关领域。
背景技术
在许多应用中，使用半导体开关来接通和断开电气负载。除电子开关(诸如功率晶体管)之外还包括补充电路装置的半导体开关通常被称为智能电子开关或简单称为智能开关。补充电路装置的示例包括用于检测过温度的温度传感器、测量通过开关的负载电流的负载电流传感器、根据输入信号和测量参数(诸如测量的电流和温度)生成触发接通或断开的控制信号的控制逻辑、以及用于输出测量参数的接口电路等。
在各种应用中，智能开关正越来越多地被用来取代传统熔丝。可用作熔丝替代品的智能开关可被称为智能熔丝或电子熔丝。这种智能开关可包括被配置为监控测量的负载电流并且触发依赖于负载电流以及表示连接智能开关和电气负载的电线的电线特性的特性曲线的开关的电路。在估计的电线温度(相对于环境温度)超过指定限值的情况下，电线特性规定控制电路何时触发负载与电源的断开。另外，智能开关中包括的上述补充电路装置可提供负载电流限制功能。
具有两个或更多个输出通道的智能开关可包括两个或更多个功率晶体管，在一些应用中可能会引起问题，例如当其中一个通道的输出节点的电压增加(例如，由于短路或任何其他故障)到高于所连接负载的标称工作电压的电压时。
发明内容
本文描述了一种可用作智能开关的集成电路。根据一个实施例，该集成电路包括耦合在电源引脚和第一输出引脚之间的第一功率晶体管以及耦合在电源引脚和第二输出引脚之间的第二功率晶体管。第一和第二功率晶体管各自具有允许反向传导的本征体二极管。该集成电路还包括控制电路，控制电路被配置为分别基于第一输入信号和第二输入信号触发第一和第二功率晶体管的导通和截止。此外，该集成电路包括保护电路，保护电路被配置为针对第一和第二功率晶体管检测从反向传导状态到正向传导状态的转换或者从正向传导状态到反向传导状态的转换，并且在检测到第二功率晶体管从反向传导状态到正向传导状态的转换以及第一功率晶体管从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成错误信号。
此外，本文描述了一种用于切换负载的方法。根据一个实施例，该方法包括基于输入信号导通背靠背连接的第一功率晶体管和第二功率晶体管。第一和第二功率晶体管各自具有允许反向传导的本征体二极管。该方法还包括向连接至第二功率晶体管的负载提供负载电流。当检测到第二功率晶体管从反向传导状态到正向传导状态的转换以及第一功率晶体管从正向传导状态到反向传导状态的转换时，生成用于传送错误信息的错误信号。
附图说明
可以参照以下附图和说明书更好地理解本发明。附图中的部件不一定按比例缩放；相反，重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相似的参考标号表示对应的部分。在附图中：
图1示出了智能开关的一般示例。
图2示出了DC/DC转换器经由多个智能开关提供多个负载的电路布置的一个示例。
图3示出了具有两个输出通道的智能开关，其中一个输出通道的输出被提升到高电压(高于智能开关的电源电压)，从而引起反向传导。
图4示出了新颖配置的图3的智能开关，其中未连接电源引脚，电源电压被施加在一个输出通道的输出处，并且负载连接至另一输出通道的输出。
图5示出了图4的智能开关处于反向传导状态。
图6示出了图4和图5中的智能开关在反向传导以及输出电流反向的检测期间的行为的时序图。
图7示出了可用于感测通过晶体管的负载电流的电流感测电路的一个示例。
图8示出了使用相应的电流感测信号检测晶体管的反向传导的一个示例。
图9示出了通过监控相应的漏极-源极电压来检测晶体管的反向传导的一个示例。
图10更详细示出了图4的示例。
图11是示出用于在智能开关中检测反向传导的方法的一个示例的流程图。
具体实施方式
在以下详细说明中，参考附图。附图构成说明书的一部分，并且为了说明的目的，示出可以如何使用和实施本发明的示例。图1示出了集成智能开关电路(以下称为智能开关1)的一个一般示例。智能开关1可集成在芯片封装中布置的单个半导体管芯中。然而，在一些实施例中，智能开关1可包括布置在一个芯片封装中的两个或更多个半导体管芯。
根据图1，智能开关1包括电子开关2，其可以是功率晶体管，例如MOS晶体管。DMOS晶体管可用作功率晶体管。尽管本文所讨论的示例使用MOS晶体管作为功率晶体管2，但应该理解，可以使用双极晶体管来代替。本领域技术人员将不存在将本文所述的概念应用于双极晶体管的问题。功率晶体管2耦合在智能开关1的电源引脚SUP和输出引脚OUT之间。因此，功率晶体管2可在导通时将输出引脚OUT连接至电源引脚SUP。类似地，功率晶体管2可在截止时将输出引脚OUT与电源引脚SUP断开。换句话说，功率晶体管2可根据施加于晶体管的栅电极的栅极信号VG来启用和禁用电源引脚SUP和输出引脚OUT之间的负载电流路径。可以理解，如果双极晶体管被用作功率晶体管，则晶体管根据基极电流而不是栅极电压来导通和截止。
在图1的示例中，栅极信号VG由栅极驱动电路5提供，栅极驱动电路被配置为根据控制信号SON输出栅极信号VG，该控制信号是一个二进制信号，其只能假设为高电平(例如，指示接通)和低电平(例如，指示断开)。控制信号SON由逻辑电路(也称为控制逻辑3)提供。控制逻辑3可包括组合和时序逻辑电路以及同步和异步电路。控制逻辑3被配置为基于在智能开关的输入引脚IN处接收的输入信号SIN和其它参数来触发晶体管2的导通和截止(通过生成具有适当逻辑电平的控制信号SON)。输入信号SIN可由外部(与智能开关1分开)电路(例如，在图1的示例中标记为μC的微控制器)生成。
应注意，不是必须在智能开关的输入引脚处接收到输入信号SIN。在一些实施例中，智能开关可具有数字通信接口，诸如串行外围接口(SPI)等，其允许接收包括接通和断开命令的数据(例如，来自微控制器)。在这些实施例中，智能开关可包括生成输入信号SIN并根据经由数字通信接口接收到的接通和断开命令来设置输入信号SIN的逻辑电平的电路装置。
例如，在生成具有特定逻辑电平的控制信号SON时可由控制逻辑3处理的上述其它参数可以是表示芯片温度的测量值、表示负载电流的测量值、可配置阈值(例如，过温阈值)等。可由电流感测电路20测量在输出引脚OUT处输出到负载Z的负载电流iL。例如，电流感测电路20可包括耦合到功率晶体管2并在相同操作点进行操作的感测晶体管。本领域技术人员已知使用感测晶体管的电流感测，因此本文不进行详细讨论。例如，功率晶体管可由多个晶体管单元的单元阵列组成，其中单元阵列中的一个或多个晶体管单元可用于形成感测晶体管。在一个简单的实施例中，电流感测电路可包括连接在晶体管2的负载端子(例如，源极端子)和输出引脚OUT之间的电流感测电阻器。在这种情况下，跨电流感测电阻器两端的压降表示负载电流，并且可用作电流感测信号。上面提到的参数的又一示例是可用于实施过电流关闭功能的电流阈值。例如，当电流感测电路20提供的电流感测信号CS达到或超过由阈值VTRIP表示的临界电流值时，控制逻辑3触发晶体管2的截止，直到由输入信号SIN再次触发导通为止。
在图1的示例中，智能开关1被配置为高侧开关，即，智能开关1连接在提供电源电压VB(在电源引脚SUP处)的电源线与连接至输出引脚OUT的负载Z之间。智能开关1还具有接地引脚GND以接收参考电位VGND，该参考电位可定义为零伏并且用作智能开关1中包括的电路装置的恒定参考电位。
智能开关可包括多于一个的输出通道，以便切换/保护两个或更多个负载。图2示出了可例如用于现代汽车系统的电路拓扑的一个示例，其中许多子系统(由负载Z1-Z4表示)需要在限定且稳定的电源电压下操作。根据图2的示例，DC/DC转换器8提供电源电压VS的预调节，其可显著低于电池电压VB。例如，电池电压可以在12-14伏之间变化，而电源电压VS可调节为与6伏的设定值相匹配。将DC/DC转换器8的输出与子系统/负载Z1-Z4连接的智能开关可提供保护功能，诸如过电流保护以及诊断功能。
在图2的示例中，经由双通道智能开关1向子系统/负载Z1和Z2提供电源电压VS。类似地，经由双通道智能开关1'向子系统/负载Z3和Z4供电。智能开关的电源引脚SUP(参见图1)连接至DC/DC转换器8的输出，并且智能开关1、1'的输出经由相应的电缆连接至子系统/负载Z1-Z4。智能开关可例如由微控制器(参照图1)或者被配置为生成输入信号SIN1-SIN4的类似装置所控制，以控制智能开关的输出通道的开关状态。上面提到的保护功能还可以包括所谓的电子熔丝功能，其基本上是“智能”过电流切断功能，其不使用固定的电流阈值，但考虑智能开关与负载之间的电缆中耗散的能量。
图2所示的电路拓扑结构存在一些问题，因为常用的智能开关不提供反向电流保护。一般地，术语“反向电流”是指当智能开关的一个输出引脚处的电压高于施加于电源引脚SUP的电源电压VS时可能出现的负负载电流。通过图3所示的示例进一步说明反向电流的问题。
图3是集成双通道智能开关1的简化框图，其具有电源引脚SUP(可连接至DC/DC转换器8的输出)、用于接收输入信号SIN1和SIN2的两个输入引脚IN1和IN2(每个通道一个引脚)以及两个相应的输出引脚OUT1、OUT2(分别与负载Z1和Z2连接(例如，经由电缆和连接器))。集成电路包括两个晶体管2.1和2.2，它们耦合在电源节点与相应的输出引脚OUT1、OUT2之间。在本示例中，晶体管2.1和2.2是MOS晶体管，它们分别具有本征体二极管D2.1和D2.2。从图3可以看出，晶体管2.1和2.2具有连接至电源引脚SUP的公共漏极。
集成双通道智能开关1还包括控制电路3，该控制电路也被称为控制逻辑，并且除其他外可以包括组合和时序逻辑电路以及同步和异步电路。控制逻辑3被配置为基于分别在输入引脚IN1和IN2处接收到的相应输入信号SIN1和SIN2以及其他参数来触发晶体管2.1和2.2的导通和截止(通过生成控制信号，参见图1中的控制信号SON)。如前所述，输入信号SIN1和SIN2可由诸如微控制器(参照图1，微控制器μC)的外部(独立于智能开关1)电路生成。由控制逻辑3生成的控制信号被提供给栅极驱动器5.1和5.2，栅极驱动器5.1和5.2生成适于根据相应的控制信号导通和截止相应的晶体管2.1和2.2。上文已经结合图1讨论了栅极驱动器的功能，并且参考了上面的相应描述。应理解，为了保持说明的清晰和简单，在图3中省略了不需要用于进一步讨论的电路。然而，图3的智能开关可包括通常在智能开关中实施的诸如电流感测电路、温度传感器等的所有电路装置。
图3示出了输出引脚OUT1处的电压朝向电压VB升高的情况，其中电压VB可显著高于电源电压VS(VB>>VS)。这种情况可由于连接输出引脚OUT1和子系统/负载Z1的电缆中的短路、子系统/负载Z1的故障等所引起。从图3可以看出，反向电流iR(与负载电流iL1具有相反的符号)可流过晶体管2.1的(现在被正向偏置的)体二极管D2.1。因此，电源引脚SUP处的电压也升高到VB，并且所有连接至DC/DC转换器8的输出的子系统/负载(参见图2，负载Z1-Z4)将“看到”高达电池电压VB减去跨二极管D2.1两端的压降的过电压。不言而喻，在最坏的情况下，这种情况会导致经由DC/DC转换器8供电的所有负载/子系统发生故障。该问题不限于双通道智能开关，而且还可以在使用单通道智能开关将各种负载连接至DC/DC转换器8的输出时发生。
缓解上述问题和保护各个子系统的一种方法是在每个智能开关和DC/DC转换器8的输出之间连接二极管。然而，这将需要附加的部件(由此增加整个系统的成本)，而且更关键的是，这将导致附加二极管的显著功率损失。此外，这种方法不允许检测反向电流情况和识别有缺陷的负载或电缆。
图4的示例示出了使用具有两个或更多个输出通道的智能开关的一种创新方法，该方法允许识别反向电流情况以及阻断反向电流而不会引起显著的额外损耗。图4的智能开关1与图3的智能开关基本相同。然而，电源引脚SUP没有连接，并且电源电压VS代替地施加于一个输出引脚(在本示例中为输出引脚OUT1)。负载Z2连接至另一输出引脚OUT2。由于电源引脚SUP未连接，两个晶体管2.1和2.2“背靠背”连接(即，在公共电路节点处，晶体管的漏电极彼此串联连接)。
从图4可以看出，晶体管2.1和2.2都必须导通以向负载Z2供电。为此，可以在输入引脚IN1和IN2处施加相同的输入信号SIN2，以同时导通晶体管2.1和2.2。在正常操作期间(即，当晶体管2.1和2.2处于导通状态以向负载Z2供电且不存在短路时)，晶体管2.1以反向传导状态进行操作，这意味着晶体管2.1处的漏极-源极电压VDS2.1＝iL2·RON为负，因为负载电流iL2为晶体管2.1的负形式展示(RON是晶体管的导通电阻)。一般地，负载电流在从漏极流向源极时被定义为正(图4中的晶体管2.2的情况)，而从源极流向漏极时为负(图4中的晶体管2.1的情况)；负的负载电流意味着负的漏极-源极电压。晶体管2.2以正向传导状态进行操作。
图5示出了与图4所示相同的电路布置(智能开关1将DC/DC转换器8的输出连接至负载Z2)。然而，图5示出了输出引脚OUT2被拉向更高电压(高于电源电压VS)的情况，这导致反向电流。如上面参考图3所讨论的，这种反向电流情况可能由于子系统/负载Z2的短路或故障而发生。
在反向电流情况下，在图5的示例中，由于输出引脚和电池电压VB之间的短路，在输出引脚OUT2处注入电流iR，晶体管2.2以反向传导状态操作，而晶体管2.1以正向传导状态操作。通过图6的时序图示出了如何可由控制逻辑3检测反向电流情况的一个示例。在更详细地讨论图6之前，应该注意，iS1和iS2表示电流感测信号，表示分别通过晶体管2.1和2.2的负载电流(漏极-源极电流)(参见图6，第三和第四图表)。此外，对于本示例，假设用于生成电流感测信号iS1和iS2的电流感测电路仅能够测量正负载电流(即，当晶体管处于正向传导状态时)，并且当相应的晶体管2.1和2.2处于反向传导状态时，电流感测信号iS1和iS2为零。
根据图6的示例，输入信号SIN2在时刻t0被设置为高电平(例如，通过外部微控制器)，以指示智能开关1将接通(参见图6，第一/顶部示图)。因此，控制逻辑3(参见图4和图5)将生成合适的控制信号，并且栅极驱动器5.1和5.2将生成相应的栅极信号以导通晶体管2.1和2.2。因此，从时刻t0开始，在输出引脚OUT2处输出至负载的输出电流iL2急剧上升。应注意，输入信号SIN2的上升沿与晶体管2.1和2.2的实际导通之间的延迟非常小，因此在本讨论中被忽略。电流感测信号iS2跟随输出电流iL2，因为相应的晶体管2.2处于正向传导状态。电流感测信号iS1保持为零，因为在时刻t0之后不久，相应的晶体管2.1进入反向传导状态(参见图6，第三和第四示图)。图6的第五和第六示图示出了逻辑状态REV1和REV2(例如，控制逻辑3中包括的寄存器的值)，指示相应的晶体管2.1和2.2是否处于反向传导状态，其中REV2＝1指示晶体管2.2处于反向传导状态，而REV2＝0指示晶体管2.2处于正向传导状态。类似地，REV1指示晶体管2.1的状态。
逻辑电路3可被配置为评估电流感测信号iS1和iS2(例如，使用比较器)，并且当SIN2＝1且相应的电流感测信号iS2接近为零(iS2≈0A)时，将REV2设置为高电平(指示反向传导)。类似地，当SIN2＝1且相应的电流感测信号iS2为正(iS1>0A)时，REV2被设置为低电平(指示正向传导)。REV1同样如此。因此，在时刻t0处，逻辑状态REV1从低电平(逻辑0)变为高电平(逻辑1)，其中状态REV2保持为低(逻辑0)，这意味着晶体管2.2处于正向传导状态而晶体管2.1处于反向传导状态。
稍后，在时刻t1处，输出电流iL2开始下降，并且输出电流的符号在时刻t2处反转。因此，电流感测信号iS2下降到零并且在时刻t2之后保持为零。从时刻t2开始，电流感测信号iS1开始上升，因为电流iL2下降为更大的负值。因此，逻辑状态REV1在时刻t2处变为REV1＝0(因为iS2开始上升)，紧接着在时刻t3处，逻辑状态REV2变为REV2＝1(因为iS1达到并保持为零)。保护电路(可以是控制逻辑3的一部分)被配置为通过实际上同时检测REV1的1到0转换和REV2中的0到1转换来检测电流反转，并且触发至少晶体管2.1(最好是晶体管2.1和2.2)的自动截止以防止持续的反向传导。时刻t2和时刻t3之间的短延迟说明了以下事实：通过晶体管的电流以及逻辑状态REV1、REV2不能在零时间内改变。
图7示出了如何可以实施所提到的电流感测电路的一个示例(参见图1，电流感测电路20)。在具有两个或更多个通道的智能开关中，可以为每个输出通道提供一个电流感测电路。备选地，一个电流感测电路可用于交替地感测通过晶体管的电流。根据图7的示例，所谓的感测晶体管2.10耦合至功率晶体管2.1，使得功率晶体管2.1和感测晶体管2.10“看到”相同的栅极电压VG1和相同的漏极电压。因此，功率晶体管2.1和感测晶体管2.10具有公共漏电极和公共栅电极。感测晶体管2.10的有源区小于功率晶体管2.1的有源区。有源区的比率是已知的。在一个示例中，功率晶体管2.1由单元阵列的多个晶体管单元组成，其中一个晶体管单元或一对晶体管单元形成感测晶体管2.10。当功率晶体管2.1和感测晶体管2.10均在相同的操作点进行操作时，感测晶体管2.10的源极电流iS1与通过功率晶体管2.1的负载电流成比例，这是漏极-源极电压和栅极-源极电压相等的情况。在图7的示例中，p沟道MOS晶体管21的源极-漏极电流路径与(n沟道)感测晶体管2.10串联耦合，并且晶体管21的栅极被驱动，使得功率晶体管2.1和感测晶体管2.10的源极电位相等(通过跨导运算放大器22)。电流iS1也被称为感测电流，并且可以使用耦合在晶体管21和地电位GND之间的电阻器R1转换为相应的电流感测电压VCS1。
应注意，图7的电路应被视为电流感测电路20的说明性示例性实施方式，其是已知的，因此本文不进一步详细讨论。可以理解，可以代替使用各种其他已知的实施方式。图7示出了电流感测电路20的模拟实施方式。应注意，提供数字值流作为电流感测信号的数字实施方式也是已知的。如上所述，当功率晶体管2.1处于反向传导状态时，图7的电流感测电路不能正确操作，因此在功率晶体管2.1的反向传导期间，电流感测信号VCS1(或iS1)将为零。
图8示出了如何可基于表示通过晶体管2.1和2.2的电流感测信号iS1和iS2(参见图4)来生成逻辑状态(布尔值)REV1和REV2(参见图6)的一个示例。图8包括逻辑状态REV1的生成。可以理解，REV2可以类似方式确定。根据所示示例，REV1是输入信号SIN与比较结果VCS1≤VGND(参见图8，比较器32)的与合取(and-conjunction，参见图8，与门32)。换句话说，当输入信号SIN1为“1”(即，晶体管将被导通)并且通过晶体管的负载电流不为正时，REV1将指示晶体管2.1的反向传导。
图9的示例示出了如何可以检测晶体管的反向传导的备选示例。图9示出了图4的智能开关的晶体管2.1和2.2，其中晶体管2.1的漏极和源极连接至比较器33的输入。类似地，晶体管2.2的漏极和源极连接至比较器34的输入。比较器33的输出表示布尔值REV1，当漏极-源极电压VDS2.1为负时将为“1”，而当漏极-源极电压VDS2.1为正时将为“0”。类似地，比较器34的输出表示布尔值REV2，当漏极-源极电压VDS2.2为负时将为“1”，而当漏极-源极电压VDS2.2为正时将为“0”。
图10更详细地示出了图4的智能开关。特别地，智能开关包括被配置为检测输出电流反向的保护电路。即，保护电路30被配置为针对功率晶体管2.1和2.2检测从反向传导状态到正向传导状态的转换，反之亦然。如上参照图9所解释的，实施反向条件的检测。备选地，检测可基于如上参考图7和图8所讨论的电流感测信号。输出电流的实际反向由逻辑电路36检测，逻辑电路36被配置为组合逻辑状态REV1和REV2并且提供输出信号OFF，指示在短时间内在两种状态REV1和REV2中何时发生转换。
由保护电路提供的信号OFF被控制逻辑3处理，当信号OFF指示输出电流反向时，触发晶体管2.1和2.2的截止。另外，控制逻辑3可控制电流源Q以在专用诊断引脚IS处输出诊断电流iD以指示错误。通过将电阻器RD连接至诊断引脚IS，诊断电流iD可转换为相应电压。跨电阻器RD两端的压降与诊断电流成比例，并且可以例如通过微控制器中包括的模数转换器读取，该微控制器还提供输入信号SIN2(参见图2)。诊断电流的水平可指示特定错误，诸如本文讨论的输出电流反向。
图11是示出用于检测智能开关中的反向传导的方法的一个示例的流程图。根据图11，该方法包括：根据输入信号导通背靠背连接的第一功率晶体管(例如，图10的晶体管2.1)和第二功率晶体管(例如，图10的晶体管2.1)(参见图11，步骤S1)。第一和第二功率晶体管均具有允许相应晶体管的反向传导的本征体二极管。此外，该方法包括：向连接至第二功率晶体管的负载提供负载电流(输出电流)(参见图11，步骤S2)。该方法还包括：检测第二功率晶体管从反向传导状态到正向传导状态的转换(参见图11，步骤S3)以及第一功率晶体管从正向传导状态到反向传导状态的转换(参见图11，步骤S4)。应理解，步骤S3和S4可以互换或同时执行。一旦检测到第二功率晶体管从反向传导状态到正向传导状态的转换以及第一功率晶体管从正向传导状态到反向传导状态的转换，生成错误信号(例如，图10的错误信号OFF)。
尽管已经针对一个或多个实施示出和描述了本发明，但是在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，可以对所示示例进行更改和/或修改。例如，与所示示例相比，用于触发特定动作的逻辑电平可以反转。逻辑门可由执行基本相同功能的其他逻辑电路代替。特别地，关于由上述部件或结构(单元、组件、装置、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这种部件的术语旨在对应于执行所述部件的特定功能的任何部件或结构(例如，功能等效)，即使结构上不等同于所公开的结构，其执行本文所示的本发明的示例性实施例中的功能。

Claims (14)

1.一种集成电路，包括：
第一功率晶体管(2.1)，耦合在电源引脚(SUP)和第一输出引脚(OUT1)之间；
第二功率晶体管(2.2)，耦合在所述电源引脚(SUP)和第二输出引脚(OUT2)之间，所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)均具有允许反向传导的本征体二极管；
控制电路(3)，被配置为分别基于第一输入信号(SIN1)和第二输入信号(SIN2)触发所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)的导通和截止；以及
保护电路，被配置为针对所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)检测从反向传导状态到正向传导状态的转换或者从正向传导状态到反向传导状态的转换，并且在检测到所述第二功率晶体管(2.2)从反向传导状态到正向传导状态的转换以及所述第一功率晶体管(2.1)从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成错误信号。
2.根据权利要求1所述的集成电路，
其中所述保护电路被配置为在检测到所述第二功率晶体管(2.2)从反向传导状态到正向传导状态的转换以及后面紧随的所述第一功率晶体管(2.1)从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成所述错误信号。
3.根据权利要求1或2所述的集成电路，还包括：
电流感测电路，被配置为生成第一电流感测信号(iS1)和第二电流感测信号(iS2)，所述第一电流感测信号(iS1)表示通过处于正向传导状态的所述第一功率晶体管(2.1)的负载电流，所述第二电流感测信号(iS2)表示通过处于正向传导状态的所述第二功率晶体管(2.2)的负载电流。
4.根据权利要求3所述的集成电路，
其中当所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)分别处于反向传导状态时，所述第一电流感测信号和所述第二电流感测信号(iS1、iS2)为零。
5.根据权利要求3或4所述的集成电路，
其中所述保护电路被配置为：分别基于所述第一电流感测信号和所述第二电流感测信号(iS1、iS2)，针对所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)检测从所述反向传导状态到所述正向传导状态的转换以及从所述正向传导状态到所述反向传导状态的转换。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的集成电路，
其中所述保护电路被配置为：分别基于所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)的跨负载电流路径的压降，针对所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)检测从所述反向传导状态到所述正向传导状态的转换以及从所述正向传导状态到所述反向传导状态的转换。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的集成电路，
其中所述控制电路(3)被配置为响应于所述错误信号触发所述第二功率晶体管(2.2)或者所述第一功率晶体管与所述第二功率晶体管两者(2.1、2.2)的截止。
8.一种方法，包括：
基于输入信号(SIN1)导通背靠背连接的第一功率晶体管(2.1)和第二功率晶体管(2.2)，所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)均具有允许反向传导的本征体二极管；
向连接至所述第二功率晶体管(2.2)的负载提供负载电流；
当检测到所述第二功率晶体管(2.2)从反向传导状态到正向传导状态的转换以及所述第一功率晶体管(2.1)从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成错误信号。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中在检测到所述第二功率晶体管(2.2)从反向传导状态到正向传导状态的转换以及后面紧随的所述第一功率晶体管(2.1)从正向传导状态到反向传导状态的转换时生成所述错误信号。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：
生成第一电流感测信号(iS1)和第二电流感测信号(iS2)，所述第一电流感测信号(iS1)表示通过处于正向传导状态的所述第一功率晶体管(2.1)的负载电流，所述第二电流感测信号(iS2)表示通过处于正向传导状态的所述第二功率晶体管(2.2)的负载电流。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中当所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)分别处于反向传导状态时，所述第一电流感测信号和所述第二电流感测信号(iS1、iS2)为零。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中生成所述错误信号包括：
分别基于所述第一电流感测信号和所述第二电流感测信号(iS1、iS2)，针对所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)检测从所述反向传导状态到所述正向传导状态的转换以及从所述正向传导状态到所述反向传导状态的转换。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中生成所述错误信号包括：
分别基于所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)的跨负载电流路径的压降，针对所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管(2.1、2.2)检测从所述反向传导状态到所述正向传导状态的转换以及从所述正向传导状态到所述反向传导状态的转换。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，还包括：
响应于所述错误信号，触发所述第二功率晶体管(2.2)或者所述第一功率晶体管与所述第二功率晶体管两者(2.1、2.2)的截止。
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