CN113826293A

CN113826293A - 自主安全设备和包括该设备的电气系统

Info

Publication number: CN113826293A
Application number: CN202080036036.9A
Authority: CN
Inventors: N.阿拉利
Original assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Current assignee: Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-12-21
Also published as: FR3096188B1; EP3970253A1; WO2020229490A1; FR3096188A1

Abstract

安全设备，包括：a.主输入端(A)，其旨在连接到第一直流电压源(BAT)；b.主输出端(B)，其旨在连接到第一电子装置(Ep1)和第二电子装置(Ep2)；c.开关设备(10，100)，其包括输入端(E)、输出端(S)和控制端(G)，开关设备(10，100)的输入端连接到主输入端(A)，开关设备(10，100)的输出端连接到主输出端(B)，所述开关设备(10，100)包括至少第一开关(Q1)，所述开关设备(10，100)的控制端(G)连接到控制设备(30)，以便断开或闭合所述至少第一开关(Q1)；d.滤波设备(20，200)，其连接在开关设备(10)的电流输入端(E)和控制端(G)之间，e.其特征在于：在开关控制设备(30)无效，并且放电电流流经在第一装置(Ep1)和第二装置(Ep2)之间的寄生电感(L)时，所述滤波设备(20，200)将开关设备(10，100)控制在其线性区域中。

Description

自主安全设备和包括该设备的电气系统

技术领域

本发明一般涉及一种用于机动车辆中的电气系统的安全设备。

背景技术

更具体地，本发明涉及一种包括安全设备的电气系统，该安全设备旨在控制开关设备，在将电气装置从机动车辆的电网断开连接时，该开关设备允许由寄生电感生成的放电电流的耗散。安全设备还使得可以过滤叠加在车辆的电网上的电气干扰，从而避免开关设备的任何不合时宜的触发。

电动车辆或混合动力车辆配备有为诸如交流发电机-起动机(alternator-starter)或直流电压转换器的所有电气装置供电的电力供应网络，以及连接在直流电源和电气装置之间以便将它们从电网断开连接的开关设备。在这种类型的电网中，各种电气装置之间的连接需要较长长度的电缆，因此产生寄生电感以及过电压。

已知的问题是当将电气装置与机动车辆的电网断开连接时，耗散包含在寄生电感中的电能。

在例如将被供应有至少48V的直流电压的电气装置与包括也对由寄生电感引起的过电压敏感的开关设备的电网断开连接，要耗散大约500A或更多的放电电流时，这个问题尤其难以解决。

因此，当将电气装置从机动车辆的电网断开连接时，有必要耗散放电电流，以免损坏该电网的组件。

为了实现这一点，现有技术中已知一种包括例如[图1]中所示的安全设备的电气系统。这种电气系统SE1包括安全设备40，该安全设备40包括：

a.主输入端A，其旨在连接到第一直流电压源BAT

b.主输出端B，其旨在连接到第一电子装置Ep1和第二电子装置Ep2，

c.开关设备100，其包括输入端E、输出端S和控制端G，开关设备100的输入端连接到主输入端A，开关设备100的输出端连接到主输出端B，所述开关设备100至少包括第一开关Q1和第二开关Q2，所述开关设备100的控制端G连接到控制设备30，以便断开或闭合第一开关Q1或第二开关Q2。

d.TVS滤波设备，其连接在电流输出端S和电气接地之间；

因此，在现有技术的电气系统中，安全设备包括瞬态电压抑制器或TVS组件，例如被布置为以反向模式(雪崩模式)转变的二极管，其允许过量电流被注入到电气接地以便钳位开关电压。然而，TVS组件存在温度漂移的问题，并且它们的动态电阻并没有被明确定义。另外，当要限制的电压较高时，TVS的选择很小，并且在这些TVS中感应的功率较高。TVS组件具有通常较低的阻抗，以便在高放电电流的情形下限制过电压，并且这些组件也具有非常高的成本并且体积庞大。

发明内容

本发明的目的是至少部分地克服上述问题。

为此，根据第一方面，所提出的是一种具有安全设备的电气系统，该安全设备，包括：

a.主输入端，其旨在连接到第一直流电压源；

b.主输出端，其旨在连接到第一电子装置和第二电子装置；

c.开关设备，其包括输入端、输出端和控制端，开关设备的输入端连接到所述主输入端，开关设备的输出端连接到主输出端，所述开关设备包括至少第一开关，所述开关设备的控制端连接到控制设备，以便断开或闭合至少第一开关；

d.滤波设备，其连接在开关设备的电流输入端和控制端之间，

e.其特征在于：在开关控制设备无效，并且放电电流流经在第一装置和第二装置之间的寄生电感时，所述滤波设备将开关设备控制在其线性区域中。

该安全设备的值得注意之处在于，放电电流的耗散是由第一开关和第二开关通过使用放电电流的至少一部分以便将第一开关和第二开关控制在线性区域中来实现的。

因此，寄生电感器的放电电流被第一开关和第二开关耗散，并且不再需要瞬态过电压分量。

在本发明的一个特定实施例中，开关设备包括：

a.第一开关，包括：

i.电流输入端，其连接到开关设备的输入端；

ii.电流输出端，其连接到所述开关设备的输出端；

iii.控制端，其连接到开关设备的控制端。

在本发明的一个特定实施例中，滤波设备包括：

a.第一电阻器，其在一侧连接到电流输入端，并且在另一侧通过第四二极管连接到开关设备的控制端；

b.第一电容器，其与第一电阻器并联连接；

c.第四二极管，其正极连接到一电阻器，并且其负极连接到开关设备的控制端。

可选地，滤波设备还包括齐纳二极管，其阴极连接到第四二极管的阴极，并且其阳极连接到开关设备的控制端。

可选地，开关是MOSFET、或IGBT、或双极晶体管。

在本发明的一个特定实施例中，开关设备包括第一开关和第二开关，

a.第一开关包括：

i.输入端，其连接到输入端，

ii.输出端，其连接到第二开关的输出端，

iii.控制端，其连接开关设备的控制端，

b.第二开关包括：

i.输入端，其连接到输出端，

ii.输出端，其连接到第一开关的电流输出端，

iii.控制端，其连接到开关设备的控制端。

在本发明的一个特定实施例中，滤波设备还包括：

a.二极管桥，其包括：

i.第一支路，其由与第二二极管串联的第一二极管形成，第二二极管的阳极连接到第二开关的电流输出端，第一二极管的阴极连接到第四二极管的阴极，第一二极管和第二二极管的中点连接到开关设备的输出端，

ii.第二支路，其由第三二极管和第四二极管形成，第三二极管的阳极连接到第一开关的输出端，第三二极管的阴极连接到第四二极管的阳极，

b.第二电阻器，其连接在第二开关的电流输出端和开关设备的控制端之间。

可选地，滤波设备还包括第二电容器，其连接在第一开关的输出端和开关设备的控制端之间。

可选地，电阻器连接在开关设备的控制端和控制设备之间，以便将开关设备的控制电压与控制设备(30)的电压分开。

根据第二方面，本发明的另一个主题是包括根据本发明的第一方面的安全设备的电压转换器。

具体地，电压转换器是直流至直流电压转换器或交流至直流电压转换器。

在其他实施例中，还可以设想根据本发明的滤波设备和电压转换器具有上述特征的组合中的全部或一些。

附图说明

[图1]示出了包括根据现有技术的包括安全设备的电气系统。

[图2]示出了包括实施根据本发明的第一实施例的发明的安全设备的电气系统。

[图3]示出了包括实施根据本发明的第二实施例的发明的安全设备的电气系统。

具体实施方式

参考[图2]，现在将描述实施本发明的电气系统SE2。安全设备2例如被集成到机动车辆的电网中。在所描述的示例中，开关设备10包括开关Q1，其是MOSFET。

电气系统SE2包括：

a.第一电子设备Ep1和第二电子设备Ep2，其连接到安全设备2的主输出端B。

b.安全设备2，其包括：

i.主输入端A，其连接到第一直流电压源BAT，例如供应48V电压的电池。

ii.主输出端B，其连接第一电子装置Ep1和第二电子装置Ep2。

iii.开关设备10，其包括：

1.输入端E，连接到主输入端A，

2.输出端S，连接到主输出端B，

3.控制端G，经由电阻器R连接到控制设备30。

iV.滤波设备20，其连接在开关设备10的电流输入端E和控制端G之间；

v.开关控制设备30，其经由电阻器R连接到开关设备10的控制端G。

第一和第二装置Ep1和Ep2例如是诸如交流发电机-启动器的装置，或者诸如逆变器的电压转换器。第一装置Ep1连接到电气接地，并且在其端子之间具有电压Vep1，并且第二装置Ep2连接到电气接地并且在其端子之间具有电压Vep2。

在第一电子装置Ep1和第二电子装置Ep2之间的电连接产生了布线电感或寄生电感L。因此，当第一电子装置Ep1和第二电子装置Ep2被供应电能时，电流I流经该寄生电感。

开关设备10包括第一开关Q1，第一开关Q1的漏极电流输入端连接到输入端E，第一开关Q1的电流输出端s1连接到输出端S，并且控制端g1连接到控制端G。

这样，控制设备30使得可以控制第一开关Q1的断开或闭合。当控制设备30控制第一开关Q1以使其被闭合时，电流I能够以从输入端E到输出端S的方向流经，并且当控制设备30控制第一开关Q1以使其被断开时，没有电流通过输入端E流向输出端S。

选择被连接在控制设备30和控制端G之间的电阻器R的值，以保护控制设备30。还选择电阻器R的值，以将电流If和Ip导向控制端G。换句话说，电阻器R的值是非零的，并且被选择为将控制设备30的电压与开关设备10的控制电压分开，所述电阻值R被选择以使其优选地高于1欧姆，甚至更优选地高于10欧姆。

换句话说，当第一开关Q1被控制设备30控制为闭合时，第一和第二电子装置Ep1和Ep2被供应电能。当第一开关Q1被控制为闭合时，第一开关Q1的状态处于饱和状态，并且当开关Q1被控制为断开时，其处于截止状态。

在所考虑的示例中，滤波设备20包括：

a.第一电阻器R1，其在一侧连接到电流输入端E，并且经由第四二极管D4和齐纳二极管DZ1连接到开关设备10的控制端G。

b.第一电容器C1，其与第一电阻器R1并联连接。

c.第四二极管D4，其与第一电阻器R1串联连接，阴极经由齐纳二极管DZ1连接到控制端G。阳极连接到第一电阻器R1。

d.齐纳二极管DZ1，其阴极接二极管D4的阴极，并且其阳极接控制端G。

因此，当控制设备30控制第一开关Q1为闭合时，电流I流经寄生电感L。当控制设备30控制第一开关Q1为断开时，寄生电感L生成由电流I产生的放电电流Id以及跨其端子上的电压，这导致在开关系统10的输出端S和输入端E之间产生过电压。

具体地，如[Math.1]中定义的那样，电压Va–Vb被直接施加到第一开关Q1的开关电压Vds。

[Math.1]

V_ds＝V_A-V_B

当断开第一开关Q1时，滤波器电路20则使得可以避免过电压，并因此防止输出端S和输入端E之间的电压超过预定阈值。在所描述的示例中，输出端S和输入端E之间的电压是第一开关Q1的开关电压Vds。

由开关Q1所见的过电压或开关电压Vds与滤波电路20之间的关系被定义为：

[Math.2]

V_ds＝V_dz1+V_d4+V_gsth

随着第一开关Q1开始断开，控制电压Vgs降低，趋向于零电压，并且因此开关电压Vds增加。

当第一开关Q1的控制电压Vgs降低时，第一开关Q1的本征电阻Rdson增加。

然后计算滤波器电路20的阻抗，使得当第一开关Q1的阻抗增加时，从放电电流Id导出的电流If可以流经滤波电路20。电流If是放电电流Id的至少一部分，其允许第一电容器C1被充电。相关地，开关电压Vds被施加到第一电容器C1以允许第一电容器C1被充电。

流经第一电容器C1的电流然后通过二极管D4和齐纳二极管DZ1向控制端G供电，以保持第一开关Q1处于导通状态。跨第一电容C1的端子的电压使得第一晶体管Q1的控制电压Vgs保持在其线性区域，从而防止控制电压Vgs为零。

有利地，第一电阻器R1和第一电容器C1使得可以过滤高达1kHz、优选高达10kHz的低频干扰，以在开关Q1被控制为处于断开状态并且在电子装置Ep2无效时，防止干扰使得开关Q1重新导通，电压Vep2基本上为零。

由于第一开关Q1被控制在其线性区域，其本征电阻降低，并且开关电压Vds也降低。

换句话说，滤波设备20使得可以将第一开关Q1的控制电压Vgs反馈控制在其线性区域中，以抵消由寄生电感L传递的放电电流。

在第一开关Q1被控制在其线性区域中时，用于抵消寄生电感L中包含的放电电流Id的时间由[Math.3]确定。

[Math.3]

换句话说，根据[Math.2]和[Math.3]，放电电流Id以由齐纳电压Vdz1、跨二极管D4的端子的电压和控制电压Vgs之和决定的斜率下降，并且因此用于抵消放电电流Id的时间(ΔT)直接取决于所述电压之和。

换一种说法，当控制设备30无效时，滤波设备20使得可以将第一开关Q1控制在其线性区域中，以便经由第一开关Q1耗散放电电流Id，放电电流的耗散在由[Math.3]定义的抵消时间期间发生，在第一开关Q1由控制设备30控制时，滤波设备20是无效的。

将描述本发明的第二实施例。[图3]示出了该第二实施例。为简单起见，在该图中对与第一实施例共用并在[图2]中示出的那些元件给予相同的参考。

在所描述的示例中，电气系统SE3包括：

a.第一电子装置Ep1和第二电子装置Ep2。

b.安全设备3包括：

i.主输入端A。

ii.主输出端B。

iii、开关设备100

iv、滤波设备200

v.开关控制设备30

开关设备100包括“背对背”连接的第一开关Q1和第二开关Q2，换句话说，第一开关Q1和第二开关Q2以“共源”配置相连接。在这里描述的示例中，第一开关Q1和第二开关Q2是n掺杂MOSFET。第一开关Q1的电流输入端d1连接到输入端E，第一开关Q1的电流输出端s1连接到第二开关Q2的电流输出端s2，并且控制端g1连接到控制端G，第二开关Q2的电流输入端d2连接到输出端S，并且控制端g2连接到控制端G。这样，当第一开关Q1和第二开关Q2中的一个断开时，输入端E和输出端S之间没有电流可以流动。第一开关Q1和第二开关Q2的控制端也相互连接。因此，控制设备30使得可以控制第一开关Q1和第二开关Q2的断开，并且因此中断输入端E和输出端S之间的两个方向上的任何电流流动。

在所考虑的示例中，滤波设备(200)还包括：

a.二极管桥，其包括：

i.第一支路，其由与第二二极管D2串联的第一二极管D1形成，第二二极管D2的阳极连接到第二开关Q2的电流输出端，第一二极管D1的阴极连接到所述第四二极管D4的阴极，第一二极管和第二二极管的中点连接到开关设备10的输出端S。

ii.第二支路，其由第三二极管D3和第四二极管D4形成，第三二极管D3的阳极连接到第一开关Q1的输出端s1，第三二极管D3的阴极连接到第四二极管D4的阳极。

b.第一电阻器R1，其在一侧连接到输入端E并在另一侧连接到第三二极管D3和第四二极管D4的中点。

c.第一电容器C1，其与第一电阻器R1并联连接。

d.第二电阻器R2，其连接在第二开关Q2的电流输出端s和控制端G之间。

e.第二电容器C2，其连接在第二开关Q2的电流输出端和控制端G之间。

f.齐纳二极管DZ1，其阴极连接到二极管D1和D4的阴极，并且其阳极连接到控制端G。

因此，控制设备30能够控制第一开关Q1和第二开关Q2的断开或闭合。当直流电压源BAT传递电流I时，电流I被称为正，电流I以从输入端E至输出端S的方向流经开关设备100，以为第一电子装置Ep1或第二电子装置Ep2供电。当第一电子装置Ep1或第二电子装置Ep2传递电流I时，电流I被称为负，电流I以从输出端S至输入端E的方向流经开关设备100，以为直流电压源BAT供电。电阻器R连接在开关设备100的控制端G和控制设备30之间，以将开关设备100的控制电压与控制设备30的电压分开。

当断开第一开关Q1或第二开关Q2时，寄生电感L生成放电电流Id和在其端子处的电压，这导致在开关系统100的输出端S和输入端E之间产生过电压。具体地，电压Va-Vb被直接施加到在输入端E和输出端S之间的电压。

换句话说，当电流I的方向为正时，当断开第一晶体管Q1时，过电压Va-Vb被直接施加到第一开关Q1的开关电压Vds1，电流I能够流经第二开关Q2的本征二极管。当电流I为负时，当断开第二开关Q2时，过电压Va-Vb被直接施加到第二开关Q2的开关电压Vds2。

因此，滤波电路200使得可以在断开第一开关Q1或第二开关Q2时限制过电压，并且因此管理过电压，并确保输出端S和输入端E之间的电压不超过预定阈值。

由第一开关Q1或第二开关Q2所见的过电压分别在[Math.4]和[Math.5]中被定义为：

[Math.4]

V_ds1＝V_dz1+V_d3+V_d4+V_gsth

[Math.5]

V_ds2＝V_dz1+V_d1+V_d2+V_gsth

随着第一开关Q1或第二开关Q2开始断开，控制电压Vgs降低，趋向于零电压，并且因此输入端E和输出端S之间的电压增加。

然后计算滤波电路200的阻抗，使得当开关设备100的阻抗增加时，从放电电流Id导出的电流If可以流经滤波设备200。电流If允许电容器C1被充电，相关地，输入端E和输出S端之间的电压被施加到电容器C1，以允许电容器C1被充电。

滤波电路200还被设计成将放电电流Id的至少一部分传导至开关设备100的控制端G。

具体地，当放电电流Id为正方向时，第三和第四二极管D3和D4允许作为放电电流Id的一部分的电流If的传导，以便通过齐纳二极管DZ1向开关设备100的控制端G供电。此外，当放电电流Id为负方向时，第一和第二二极管D1和D2允许作为放电电流Id的一部分的电流Ip的传导，并且因此允许通过齐纳二极管DZ1向开关设备100的控制端G供电。

换句话说，当放电电流Id为正时，电流If允许控制端G被供应电流，并且跨电容器C1的端子的电压允许第一开关Q1的控制电压Vgs被保持在其线性区域中，放电电流Id因此流经第一开关Q1，并且然后流经第二开关Q2的本征二极管。此外，当放电电流Id为负时，电流Ip允许控制端G被供应电流，并且跨电容器C2的端子的电压允许第二开关Q2的控制电压Vgs被保持在在其线性区域中，放电电流Id因此流经第二开关Q2，并且然后流经第一开关Q1的本征二极管。

因此，滤波设备200允许根据正或负放电电流的方向来保持被施加到第一开关Q1和第二开关Q2的控制电压Vgs。在第一开关Q1或第二开关Q2被控制在线性区域中的情况下，输入端E和输出端S之间的电压降低，并且因此使得可以在断开开关Q1或Q2之一时避免过电压。

更准确地说，滤波设备200使得可以将第一和第二开关Q1和Q2的控制电压Vgs反馈控制在线性区域中，以抵消由寄生电感L生成的放电电流，无论放电电流是正方向或负方向。

当第一开关Q1或第二开关Q2被控制在线性区域中时，用于抵消寄生电感L中包含的放电电流Id的时间分别由[Math.6]和[Math.7]确定：

[Math.6]

[Math.7]

根据[Math.6]和[Math.7]，放电电流Id以由齐纳电压Vdz1、二极管电压D3和D4(或二极管电压D1和D2)和控制电压Vgs之和决定的斜率下降，并且因此用于抵消放电电流Id的时间直接取决于所述电压之和。

滤波设备200还包括第二电阻器R2，其在控制设备30被断开连接时，允许第一和第二开关Q1和Q2维持断开。

有利地，具有第一电容器C1的第一电阻器R1和具有第二电容器C2的第二电阻器R2形成如[Math.8]所定义的带通滤波器，将干扰的衰减定义为频率的函数，并且确保在由第一和第二电阻器R1和R2以及第一和第二电容器C1和C2的组件的选择所限定的频率范围内，第一和第二开关Q1和Q2不重新导通。

[Math.8]

Claims

1.一种安全设备(2，3)，包括：

a.主输入端(A)，其旨在连接到第一直流电压源(BAT)；

b.主输出端(B)，其旨在连接到第一电子装置(Ep1)和第二电子装置(Ep2)；

c.开关设备(10，100)，其包括输入端(E)、输出端(S)和控制端(G)，所述开关设备(10，100)的输入端连接到所述主输入端(A)，所述开关设备(10，100)的输出端连接到所述主输出端(B)，所述开关设备(10，100)包括至少第一开关(Q1)，所述开关设备(10，100)的控制端(G)连接到控制设备(30)，以便断开或闭合所述至少第一开关(Q1)；

d.滤波设备(20，200)，其连接在所述开关设备(10)的电流输入端(E)和控制端(G)之间，

e.其特征在于：在开关控制设备(30)无效，并且放电电流流经在第一装置(Ep1)和第二装置(Ep2)之间的寄生电感(L)时，所述滤波设备(20，200)将所述开关设备(10，100)控制在其线性区域中。

2.如权利要求1所述的安全设备，其中：

a.所述第一开关(Q1)包括：

i.电流输入端(d1)，其连接到所述开关设备(10，100)的输入端(E)；

ii.电流输出端(s1)，其连接到所述开关设备(10，100)的输出端(S)；

iii.控制端(g1)，其连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)。

3.如权利要求1和2所述的安全设备，其中所述滤波设备(20，200)包括：

a.第一电阻器(R1)，其在一侧连接到电流输入端(E)，并且在另一侧通过第四二极管(D4)连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)；

b.第一电容器(C1)，其与所述第一电阻器(R1)并联连接；

c.第四二极管(D4)，其正极连接到所述第一电阻器(R1)，并且其负极连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)。

4.如前述权利要求所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括齐纳二极管(DZ1)，其阴极连接到第四二极管(D4)的阴极，并且其阳极连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)。

5.如权利要求3或4所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括：

a.二极管桥，其包括：

i.第一支路，其由与第二二极管(D2)串联的第一二极管(D1)

形成，所述第二二极管(D2)的阳极连接到第二开关(Q2)的电流输出端，所述第一二极管(D1)的阴极连接到所述第四二极管(D4)的阴极，所述第一二极管和所述第二二极管的中点连接到所述开关设备(10，100)的输出端(S)，

ii.第二支路，其由第三二极管(D3)和第四二极管(D4)形成，

所述第三二极管(D3)的阳极连接到所述第一开关(Q1)的输出端(s2)，

所述第三二极管(D3)的阴极连接到所述第四二极管(D4)的阳极，

b.第二电阻器(R2)，其连接在所述第二开关(Q2)的电流输出端(s2)和所述开关设备(10，100)的控制端(G)之间。

6.如前述权利要求所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括第二电容器(C2)，其连接在所述第一开关(Q1)的输出端(s1)和所述开关设备(10，100)的控制端(G)之间。

7.如权利要求1所述的安全设备，其中，所述开关设备(10，100)包括第一开关(Q1)和第二开关(Q2)，

a.所述第一开关(Q1)包括：

i.输入端(d1)，其连接到输入端(E)，

ii.输出端(s1)，其连接到所述第二开关(Q2)的输出端(s2)，

iii.控制端(g1)，其连接所述开关设备(10，100)的控制端(G)，

b.所述第二开关(Q2)包括：

i.输入端(d2)，其连接到输出端(S)，

ii.输出端(s2)，其连接到所述第一开关(Q1)的电流输出端(S)，

iii.控制端(g2)，其连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)。

8.如权利要求1和7所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)包括：

a.第一电阻器(R1)，其在一侧连接到电流输入端(E)，并且在另一侧通过第四二极管(D4)连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)，

b.第一电容器(C1)，其与所述第一电阻器(R1)并联连接，

9.如前述权利要求所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括齐纳二极管(DZ1)，其阴极连接到所述第四二极管(D4)的阴极，并且其阳极连接到所述开关设备(10，100)的控制端(G)。

10.如权利要求8或9所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括：

a.二极管桥，其包括：

i.第一支路，其由与第二二极管(D2)串联的第一二极管(D1)

形成，所述第二二极管(D2)的阳极连接到第二开关(Q2)的电流输出端，所述第一二极管(D1)的阴极连接到所述第四二极管(D4)的阴极，

所述第一二极管和所述第二二极管的中点连接到所述开关设备(10，100)的输出端(S)，

ii.第二支路，其由第三二极管(D3)和第四二极管(D4)形成，

11.如前述权利要求所述的安全设备，其中，所述滤波设备(20，200)还包括第二电容器(C2)，其连接在所述第一开关(Q1)的输出端(s1)和所述开关设备(10，100)的控制端(G)之间。

12.如前述权利要求中任一项所述的安全设备，其中，电阻器R连接在所述开关设备(10，100)的控制端(G)和所述控制设备(30)之间，以便将所述开关设备(10，100)的控制电压与所述控制设备(30)的电压分开。

13.如权利要求1至12所述的安全设备，其中，所述开关设备(10，100)的一个或多个开关是MOSFET、或IGBT、或双极晶体管。

14.一种电压转换器，包括：

a.如权利要求1至13所述的安全设备。

15.如权利要求14所述的电压转换器，其中，所述电压转换器是直流至直流电压转换器或交流至直流电压转换器。