CN114221538A - 具有用于在启动时保护组件的辅助晶体管的转换器装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种涉及转换器装置包括：电感器(102)，包括：用于耦合到电源(111)的第一端子(101)，以及第二端子(103)。所述转换器电路还包括耦合到所述电感器(102)的所述第二端子(103)的一对串联耦合的晶体管(104A，104B)，其中这对串联耦合的晶体管(104A，104B)之间有晶体管中间节点(105)。所述转换器电路还包括耦合到所述电感器(102)的所述第二端子(103)的一对串联耦合的二极管(106A，106B)，其中这对串联耦合的二极管(106A，106B)之间有二极管中间节点(107)。第一电容器(108)与串联耦合的晶体管(104A，104B)和串联耦合的二极管(106A，106B)并联耦合。所述转换器电路具有与辅助晶体管(114)串联耦合的第二电容器(112)的子电路(110)。

Description

具有用于在启动时保护组件的辅助晶体管的转换器装置和 方法
技术领域
本公开涉及电路，尤其涉及转换器电路。
背景技术
转换器是将输入处的一个电压转换为输出处的另一个电压的电路。通常，转换器用于从具有特定极性配置的电源接收电压。然而，如果在启动时不恰当地应用这种极性配置(例如翻转等)，则转换器的有源组件(例如晶体管和二极管等)可能会面临过度电压应力的风险，进而可能导致损坏或甚至无法操作。
发明内容
提供了一种包括转换器电路的装置。所述转换器电路包括：电感器，包括：用于耦合到电源的第一端子，以及第二端子。所述转换器电路还包括耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的晶体管，其中这对串联耦合的晶体管之间有晶体管中间节点。所述转换器电路还包括耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的二极管，其中这对串联耦合的二极管之间有二极管中间节点。第一电容器与所述串联耦合的晶体管和所述串联耦合的二极管并联耦合。进一步的，所述转换器电路包括：具有与辅助晶体管串联耦合的第二电容器的子电路，其中所述子电路耦合在所述晶体管中间节点与所述二极管中间节点之间。
还提供了用于操作上述装置实施例中的转换器电路的方法。在使用时，启动所述转换器电路，并且在连接启动时，激活辅助晶体管以在电源耦合不当的情况下降低至少部分所述转换器电路的电压应力。
可选的，在上述任一实施例中，所述转换器电路可用于在启动时激活所述辅助晶体管，从而在电源耦合不当的情况下降低至少部分所述转换器电路的所述电压应力。
可选的，在上述任一实施例中，所述辅助晶体管可降低这对串联耦合的晶体管中的至少一个晶体管的电压应力。或者，所述辅助晶体管可降低这对串联耦合的二极管中的至少一个二极管的电压应力。
可选的，在上述任一实施例中，第一电容器可用于存储小于或等于所述转换器电路的输出电压的一半的电压量。
可选的，在上述任一实施例中，所述第一电容器可用于降低至少部分所述转换器电路上的电压应力。
可选的，在上述任一实施例中，所述辅助晶体管可与这对串联耦合的晶体管的类型相同。
可选的，在上述任一实施例中，所述辅助晶体管可与这对串联耦合的晶体管的类型不同。可选的，在上述任一实施例中，子电路还可包括与所述辅助晶体管并联耦合的第三电容器。可选的，在上述任一实施例中，所述子电路还可包括与所述辅助晶体管并联耦合的电阻器。
可选的，在上述任一实施例中，所述辅助晶体管可以是绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称IGBT)。
可选的，在上述任一实施例中，所述辅助晶体管可以是金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field-effect transistor，简称MOSFET)。
附图说明
图1A示出了一个实施例提供的转换器电路，其中电源正确耦合到所述转换器电路。
图1B示出了一个实施例提供的图1A中的转换器电路，其中电源错误耦合到所述转换器电路。
图1C-1示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的第一子电路。
图1C-2示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的第二子电路。
图2示出了另一个实施例提供的配备有用于在启动时保护至少部分转换器电路的辅助晶体管的转换器电路。
图3示出了一个实施例提供的用于在启动时保护至少部分转换器电路的方法。
图4示出了一个实施例提供的表明转换器电路的晶体管的启动和运行时操作的图。
图5示出了一个实施例提供的表明转换器电路的各种电感和电容组件的运行时操作的另一个图。
图6示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的系统。
图7示出了一个实施例提供的示例性处理设备的图。
具体实施方式
此处描述了多个实施例，用于提供包含辅助晶体管的转换器电路，辅助晶体管用于在启动时保护至少部分转换器电路。具体地，在一个可能的实施例中，可以在电源不适当地应用于转换器电路时提供这种保护。例如，当电源的极性被切换时，上述情况可能会发生。此时，辅助晶体管用于降低至少部分转换器电路的电压应力，这反过来又降低了转换器电路的一个或多个组件损坏且转换器电路受损或无法操作的可能性。
图1A和图1B都示出了一个实施提供的配备有用于在启动时保护至少部分转换器100的辅助晶体管114的转换器电路100。具体地，图1A示出了一个实施提供的转换器电路100，其中电源111正确耦合到转换器电路100。进一步地，图1B示出了一个实施提供的转换器电路100，其中电源111错误耦合(例如极性翻转)至转换器电路100。
在一个可能的实施例中，转换器电路100可包括用于将直流(direct current，简称：DC)电源从一个电压电平转换成另一电压电平的直流(direct current，简称：DC)–DC转换器，并且甚至可以采用多级升压转换器的形式。进一步地，尽管本实施例和其他实施例示出了耦合在一起的多个分离组件，但应该注意的是，根据需要，任何一个或多个组件可以与任何其他组件集成。进一步地，在本说明书上下文中的术语“耦合”可以指相关电子组件之间任何直接和/或间接电耦合。换句话说，此类电子组件之间不管有或者无中间组件都可以耦合。如图所示，转换器电路100包括电感器102，电感器102包括用于耦合到电源111的第一端子101，以及第二端子103。在本说明书上下文中，电感器102可以包括任何表现出示电感的电感元件。进一步地，电源111可以包括任何电源。例如，在转换器电路100采用DC-DC转换器的形式的实施例上下文中，电源111可包括DC电源。在该实施例中，电源111可包括光伏电池(例如太阳能电池板等)和DC电池等继续参考图1A和图1B，转换器电路100还包括耦合到电感器102的第二端子103的一对串联耦合的晶体管(包括第一晶体管104A和第二晶体管104B)。如图所示，这对串联耦合的晶体管104A和104B之间有晶体管中间节点105。在各个实施例中，串联耦合的晶体管104A和104B(以及此处公开的任何其他晶体管)可包括任何类型的晶体管(例如，绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称IGBT)和金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field-effecttransistor，简称MOSFET))。
如图所示，在启动(T＝0)使用期间，第一晶体管104A被激活(即开启)并且第二晶体管104B被去激活(即关闭)。为此，电流130在启动时如图1A所示流动。随后，串联耦合的晶体管104A和104B以交替方式开启和关闭。关于转换器电路100及其各个组件的操作的更多信息将在后续实施例中进行详细描述。
还提供了耦合到电感器102的第二端子103的一对串联耦合的二极管(包括第一二极管106A和第二二极管106B)。这对串联耦合的二极管106A和106B之间有二极管中间节点107。此外，第一电容器108与串联耦合的晶体管104A和104B、串联耦合的二极管106A和106B以及负载121并联耦合。在本说明书上下文中，第一电容器108(和此处公开的任何其他电容器)可包括表现出电容的任何电容元件。进一步地，在电源111包括光伏电池(例如太阳能电池板等)的可能的实施例中，负载121可以包括逆变器或处理经由光伏电池收集的能量所需的任何其他后续组件。
转换器电路100还包括具有与辅助晶体管114串联耦合的第二电容器112的子电路110。如图所示，子电路110耦合在晶体管中间节点105和二极管中间节点107之间。在各个实施例中，辅助晶体管114可与这对串联耦合的晶体管104A和104B类型相同或不同(IGBT对MOSFET)。
如上所述，辅助晶体管114用于，当电源111通过其极性切换(即翻转)被不适当地应用于转换器电路100时，在启动时保护至少部分转换器电路100。例如，在安装期间光伏板(未示出)错误地连接到转换器电路100时可能发生此情况。
如图1B所示，在启动时，当电源111不适当地应用于转换器电路100时，电流132在反方向上流动。此时，电流132依次经过第一晶体管104A(因其在启动时便开启)、辅助晶体管114(因其在启动时便开启)、第一电容器112(其在启动时没有或基本不存储电压)以及第二二极管106B。如果没有辅助晶体管114，第一晶体管104A(因其在启动时便开启)和第二二极管106B将承受由不适当应用电源111而施加的整个电压，并且损坏和/或随后出现的无法操作的可能性也会增加。
然而，如果有如图所示耦合且如上所述进行操作的辅助晶体管114，则辅助晶体管114会承受至少部分上述电压，使得第一晶体管104A和第二二极管106B上的电压应力减小。为此，辅助晶体管114用于降低至少部分转换器电路100(至少第一晶体管104A和第二二极管106B)的电压应力。这反过来又降低了部分转换器电路100损坏且受损或无法操作的可能性。根据用户的需求，现在将阐述关于在各种可选结构和应用中可以或不可以实现所述方法的更多说明性信息。应该注意的是，下面的信息是为了说明的目的而提出的，不应该被解释为以任何方式进行限制。任何以下特征可以可选地进行合并，而不管其他特征是否描述。
图1C-1示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的第一子电路110A。可选的，第一子电路110A可以在任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的上下文中实现。例如，第一子电路110A可以在图1A的子电路110的上下文中实现。然而，应该理解，第一子电路110A可以在其他合适的环境中实现。
如图所示，第一子电路110A包括与辅助晶体管114串联耦合的电容器112A(例如，图1A的第二电容器112)，辅助晶体管114降低了在电源耦合不当的情况下至少部分转换器电路(例如，图1A的转换器电路100)的电压应力。如前所述，这是通过辅助晶体管114A承受至少部分施加不当的电压来实现的。如进一步所示，第一子电路110A包括与辅助晶体管114A并联耦合的电阻器140。在该实施例中，电阻器140结合辅助晶体管114A可以承受更多上述施加不当的电压，从而增强了所提供的任何保护。
图1C-2示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的第二子电路110B。可选的，第二子电路110B可以在任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的上下文中实现。例如，第二子电路110B可以在图1A的子电路110的上下文中实现。然而，应该理解，第二子电路110B可以在其他合适的环境中实现。
如图所示，第二子电路110B包括与辅助晶体管114B串联耦合的电容器112B(例如，图1A的第二电容器112)，辅助晶体管114B降低了在电源耦合不当的情况下至少部分转换器电路(例如，图1A的转换器电路100)的电压应力。如前所述，这是通过辅助晶体管114B承受至少部分施加不当的电压来实现的。如进一步所示，第二子电路110B包括与辅助晶体管114B并联耦合的其他电容器150。在该实施例中，所述其他电容器150结合辅助晶体管114B可以承受更多上述施加不当的电压，从而增强了所提供的任何保护。在又一个可选实施例中，所述其他电容器150可以配备有并联耦合电阻器(如图1C-1所示)，用于进一步增强保护。
图2示出了另一实施例提供的配备有用于在启动时保护至少部分转换器电路200的辅助晶体管的转换器电路200。可选的，转换器200可以在任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的上下文中实现。例如，转换器电路200可以在图1A的转换器电路100的上下文中实现。然而，应该认识到，转换器电路200可以在其他合适的环境中实现。
如图所示，转换器电路200包括电感器L。电感器L包括用于耦合到电源211的第一端子201，以及第二端子203。转换器电路200还包括一对耦合到电感器L的第二端子203的串联耦合的晶体管(包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2)。如图所示，这对串联耦合的晶体管Q1和Q2之间有晶体管中间节点205。
如图进一步所示，在所示的方式中，串联耦合的晶体管Q1和Q2包括NPN IGBT晶体管，每个晶体管配备有反并联二极管。具体地，如图所示，第一晶体管Q1包括耦合到地的发射极节点和耦合到第二晶体管Q2的发射极节点的公共节点。此外，第二晶体管Q2包括耦合到电感器L的第二端子203的公共节点。在其他实施例中，根据需要可以采用不同类型的晶体管和配置。例如，在其他实施例中可以采用GaN或SiC型晶体管。
通过这种设计，串联耦合的晶体管Q1和Q2形成多个级别的(多级)升压转换器电路。结果，在串联耦合的晶体管Q1和Q2之间共同承受由电源211施加的任何电压应力。具体地，在所示的多级升压转换器实施例中，由电源211施加的任何电压应力在串联耦合的晶体管Q1和Q2之间(均匀地)分配。进一步地，由于多级配置，电感器L的切换频率更大。换言之，如果两个晶体管Q1和Q2在X Hz进行切换，则由于该配置，电感器L(和所示的其他无源组件)的切换频率将为2X Hz。因此，在一些可选实施例中，电感器L上的电压量(随着时间的推移)减半(与单个升压设计相比)，进而在电感器L的输出将出现较少的电流纹波，并且可以使用更小(因而更便宜)的电感器L。应该注意的是，虽然显示出转换器电路200包括两个级别，但是可以设想其他实施例中可以实现不同数量的级别(例如，三个、四个、……、N个)。
还提供了耦合到电感器L的第二端子203的一对串联耦合的二极管(包括第一二极管D3和第二二极管D4)。这对串联耦合的二极管之间有二极管中间节点207。具体地，第一二极管D3包括耦合到电感器L的第二端子203的阳极以及耦合到第二二极管D4阳极的阴极。此外，第二二极管D4的阴极耦合到转换器电路200的输出端。
此外，第一电容器Co与串联耦合的晶体管Q1和Q2和串联耦合的二极管D3和D4并联耦合。在一个实施例中，第一电容器Co可以充当飞电容。在使用中，第一电容器Co可以因此固定输出电压Vo，从而进一步限制能够施加到串联耦合的晶体管Q1和Q2和串联耦合的二极管D3和D4的电压应力的量。在一个可能的实施例中，第一电容器Co的尺寸、形状或其他方面可用于将第一电容器Co的电压量固定为小于或等于输出电压Vo的一半(即，0.5*Vo)。在各种实施例中，这可以降低串联耦合的晶体管Q1和Q2和/或串联耦合的二极管D3和D4中的一个或多个上的电压应力，并且允许使用更小(因而更便宜)的电感器L。进一步可选的，此类第一电容器Co还可用于降低在较高的电压/功率/切换速率应用中可能有利的环路电感(以及较低的切换损耗)。
转换器电路200还包括子电路210，所述子电路210具有与辅助晶体管Qaux串联耦合的第二电容器Cdc的。如图所示，子电路210耦合在晶体管中间节点205和二极管中间节点207之间。进一步如图所示，在所示方式中，辅助晶体管Qaux包括NPN IGBT晶体管，配备有反并联二极管。在其他实施例中，可以根据需要使用不同类型的晶体管。例如，在其他实施例中，可以使用离子IGBT晶体管或者甚至MOSFET。
此外，转换器电路200包括控制器220，所述控制器220耦合到串联耦合的晶体管Q1和Q2和辅助晶体管Qaux中的每一个的栅极，用于在启动和运行时都选择性地激活它们。在运行期间，辅助晶体管Qaux保持激活，并且转换器电路200在第一晶体管Q1被激活且第二晶体管Q2被去激活的第一状态和第一晶体管Q1被去激活且第二晶体管Q2被激活的第二状态之间交替切换，同时也存在第一晶体管Q1和第二晶体管Q2同时被去激活的瞬时性第三状态。在第一状态下，电流从电源211流经第一二极管D3、第二电容器Cdc、辅助晶体管Qaux和第一晶体管Q1。进一步地，在第二状态下，电流从电源211流经第二晶体管Q2、辅助晶体管Qaux、第二电容器Cdc和第二二极管D4。在瞬时性第三状态下，电流从电源211流经第一二极管D3和第二二极管D4。关于运行时操作的更多信息可参考图4和图5。
进一步地，在启动时，控制器220在预定时间内激活第一晶体管Q1和辅助晶体管Qaux，并去激活第二晶体管Q2。通过在启动时同时激活第一晶体管Q1和辅助晶体管Qaux，辅助晶体管Qaux不仅能够对第一电容器Cdc充电，而且还能够在电压源211误用时保护各种电路组件。这可以通过卸载至少部分在电源211由于其极性翻转而误用的情况下可能存在的电压应力来实现。这是通过在启动时允许电流流过子电路210的辅助晶体管Qaux来实现的。
通过这种设计，转换器电路200用于在启动时激活辅助晶体管Qaux以降低第一晶体管Q1和第二二极管D4上的电压应力。关于转换器电路200的启动和运行时操作的更多信息将在后续实施例的描述中阐述。
图3示出了一个实施例提供的用于在启动时保护至少部分转换器电路的方法300。可选的，方法300可以在任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的上下文中实现。例如，方法300可以分别在图1A和图2的转换器电路100和/或转换器电路200的上下文中执行。然而，可以理解，方法300可以在其他合适的环境中实现。
如图所示，方法300从按照决策302启动开始。在本说明书的上下文中，启动可以指将电力施加到转换器电路(例如，图1A和图2中的转换器电路100和/或转换器电路200)之后的时间点或时间段和/或施加电力之后且在转换器电路的控制器(例如，图2的控制器220)将开关晶体管(例如，图2的串联耦合的晶体管Q1和Q2)切换到它们的初始启动状态之后的时间点或时间段。
一旦根据决策302发起启动，则在操作304中通过开启辅助晶体管(例如，图2的辅助晶体管Qaux)来激活辅助晶体管。结合操作304，在操作306中为电容器(例如，图2的电容器Cdc)充电，以准备运行时操作。虽然示出操作306在操作304之后，但应该注意的是，在其他实施例中，这些操作可以同时并行执行。
继续参考图3，在决策308中确定电容器的充电(参见操作304)是否完成。在各个实施例中，这可以通过感应电容器两端的电压来确定，或者简单地假定在预定的充电时间过去之后对其进行充电。如图所示，如果没有充电，则重复操作304至306。另一方面，如果在决策308中确定电容器的充电已完成，则在操作312中进行运行时操作，由此在使用时将串联耦合的晶体管按180度的相位差开启和关闭，以对电感器(例如，图2的电感器L)进行充电和放电。执行该运行时操作直到该操作按照决策314完成。
图4和图5示出了一个实施例提供的表明转换器电路运行时操作的图400和图500。可选的，此类运行时操作可以在任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的上下文中实现。例如，运行时操作可以分别在图1A和图2的转换器电路100和/或转换器电路200和/或图3的操作312的上下文中执行。然而，要理解的是，此类运行时操作可以在其他合适的环境中实现。
如图4的图400所示，控制器(例如，图2的控制器220)将控制信号馈送到第一晶体管Q1(例如，图2的第一晶体管Q1)的栅极/基极、第二晶体管Q2(例如，图2的第二晶体管Q2)的栅极/基极以及辅助晶体管(例如，图2的辅助晶体管Qaux)的栅极/基极，从而控制其切换。具体地，在启动阶段402，辅助晶体管Qaux和第一晶体管Q1被激活，而第二晶体管Q2保持去激活。在此期间，可以对电容器(例如，第一电容器Cdc)进行充电以准备用于运行时操作。
进一步的，如上所述，在运行阶段404，辅助晶体管Qaux保持激活，并且第一晶体管Q1和第二晶体管Q2以交替方式被激活。具体地，根据第一交流控制信号而开关第一晶体管Q1。进一步地，根据第二交流控制信号而开关第二晶体管Q2。如图所示，第一交流控制信号和第二交流控制信号相位相差180度。
通过将辅助晶体管Qaux包括其中，对于在启动阶段402开始时(在对电容器进行充电之前)任何电压的错误施加都会使辅助晶体管Qaux都会与其他有源组件共同承担任何电压应力，由此避免损坏。
如图5的图500所示，在运行时操作中，示出电容器电流502以交替方式流经转换器电路的电容器(例如，图2的第二电容器Cdc)，该交替方式与第一和第二晶体管Q1和Q2的开关相同。进一步地，示出的指示电流504流经电感器(例如，图2的电感器L)。在0.5占空比时，在指示电流504中呈现最小纹波，这在一些实施例中可能是需要的。
图6示出了一个实施例提供的用于在电源耦合不当的情况下降低至少部分转换器电路的电压应力的系统600。可选的，系统600可以通过任何先前的和/或随后的附图和/或其描述中阐述的任何一个或多个实施例的一个或多个特征来实现。然而，应该认识到，系统600可以在其他合适的环境中实现。
如图所示，提供电感器模块602形式的电感器装置，用于在施加电流时将电能存储在磁场中。在各个实施例中，电感器模块602可以包括但不限于图1A至图2的电感器102和L和/或任何其他能够具有上述功能的电路。
还包括与电感器模块602通信的晶体管模块604形式的晶体管装置，以在运行时操作期间进行开启和关闭。在各个实施例中，晶体管模块604可以包括但不限于图1A至图2的晶体管104A、104B、Q1和Q2和/或任何其他能够具有上述功能的电路。
还包括与电感器模块602通信的二极管模块606形式的二极管装置，以允许电流仅在单一方向上通过。在各个实施例中，二极管模块606可以包括但不限于图1A至图2的二极管106A、106B、D3和D4和/或任何其他能够具有上述功能的电路。
继续参照图6，保护模块608形式的保护装置与二极管模块606和晶体管模块604通信，从而从二极管模块606和晶体管模块604中分流至少部分任何电压应力以响应错误施加(例如，由于极性误配)的输入电压。在各个实施例中，保护模块608可以包括但不限于图1A至图2的辅助晶体管114和Qaux和/或任何其他能够具有上述功能的电路。
上述一个或多个实施例中可包含用于在启动时保护至少部分转换器电路的辅助晶体管。具体地，在一个可能的实施例中，可以在电源不适当地应用于转换器电路时提供这种保护。例如，当电源的极性被切换时，上述情况可能会发生。此时，辅助晶体管用于降低至少部分转换器电路的电压应力，这反过来又降低了转换器电路的一个或多个组件损坏且转换器电路受损或无法操作的可能性。进而反过来可能形成保护，而在缺乏这种组件和/或功能的系统中则摒弃此类保护。应该注意的是，前述的潜在优点仅出于说明的目的而进行阐述，并且不应被解释为以任何方式进行限制。
图7示出了一个实施例提供的示例性处理设备700的图。可选的，处理设备700可以在图2的控制器220的上下文中实现。然而，应该理解，处理设备700可以在任何期望的环境中实现。
如图所示，处理装置700包括连接到总线712的至少一个处理器702。处理装置700还包括耦合到总线712的存储器704(例如，硬盘驱动器、固态驱动器、随机存取存储器(random access memory，简称RAM)等)。存储器704可以包括一个或多个存储器组件，并且甚至可以包括不同类型的存储器。还包括通信接口708(例如，本地/远程网络接口和存储器访问接口等)和输入/输出(input/output，简称I/O)接口710(例如，显示器、扬声器、麦克风、触摸屏、触摸板和鼠标接口等)。
处理设备700还可以包括辅助存储706。辅助存储706耦合到总线712和/或处理设备700的其他组件。辅助存储706可以包括例如硬盘驱动器和/或可移动存储驱动器，比如软盘驱动器、磁带驱动器和光盘驱动器等。移动存储驱动器以众所周知的方式从可移动存储单元读取和/或向可移动存储单元写入。
就此而言，计算机程序或计算机控制逻辑算法可以存储于存储器704、辅助存储706和/或任何其他存储器。所述计算机程序在被执行时使处理设备700能够执行(例如，如上所述的)各种功能。存储器704、辅助存储装置706和/或任何其他存储装置包括非瞬时性计算机可读介质在一个实施例中，至少一个处理器702执行存储器704或辅助存储706中的指令，以控制转换器(例如，图1A和图1B的转换器100或图2的转换器200)。应当注意，在一个方面中，此处描述的技术在存储在计算机可读介质中的可执行指令中体现，以供指令执行机器、装置或设备使用或与其结合使用，例如，基于计算机的或包括处理器的机器、装置或设备。本领域技术人员将认识到，对于一些实施例，包括其他类型的计算机可读介质，可存储计算机可访问的数据，比如磁带盒、闪存卡、数字视频光盘、伯努利盒、随机存取存储器(random access memory，简称RAM)和只读存储器(read-only memory，简称ROM)等。
如这里所使用的，“计算机可读介质”包括用于存储计算机程序的可执行指令的任何合适介质中的一个或多个，使得指令执行机器、系统、装置或设备可以读取(或取出)来自计算机可读介质的指令并执行用于执行所述方法的指令。合适的存储格式包含电子、磁性、光和电磁格式中的一个或多个。常规的示例性计算机可读介质的非穷举清单包括：诸如便携式计算机磁盘、RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)以及光存储设备，其中包括便携式光盘(compact disc，简称CD)、便携式数字视频光盘(digital video disc，简称DVD)、高清晰度DVD(high definition digital video disc，简称HD-DVD)和蓝光光碟。
非瞬时性计算机可读介质包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质和固态存储介质，并且具体不包括信号。应当理解的是，软件可以安装在此处描述的设备上并可以随此处描述的设备一同出售。或者，可以获取软件并加载到设备中，包括通过光盘介质或以网络或分发系统的任何方式获取软件，例如，包括从软件开发者所有的服务器或从非软件开发者所有但为其所用的服务器获取软件。例如，该软件可以存储在服务器上以便通过因特网分发。
应理解，所描述的图中示出的组件的布置是示例性的，并且可能有其它布置。还应理解，由权利要求书界定的、下文描述的并且在各种框图中所说明的各种系统组件表示根据本文中所公开的主题配置的一些系统中的逻辑组件。
例如，这些系统组件中的一个或多个可以整体或部分地通过所描述的图中示出的布置中示出的至少部分组件实现。另外，尽管这些组件中的至少一个至少部分地实现于电子硬件组件并因此构成机器，但是其它组件可以实现于软件，当包含于执行环境中时所述组件构成机器、硬件或软件和硬件的组合。
更具体地，由权利要求书界定的至少一个组件至少部分实现于电子硬件组件，例如指令执行机器(例如，基于处理器的或包含处理器的机器)，和/或实现于专用电路或电路系统(例如，互连以执行专用功能的离散逻辑门)。其它组件可以实现于软件、硬件或软件和硬件的组合中。此外，可以组合这些其它组件中的一些或全部组件，可以完全省略一些组件并且可以添加其它组件，同时仍实现本文中描述的功能。因此，本文中描述的主题可以许多不同变化形式体现，且所有此类变化形式涵盖在权利要求书的范围内。
在以上描述中，除非另外指明，否则参考动作和由一个或多个设备执行的操作的符号表示来描述主题。因而，应理解，有时被称为计算机执行动作和操作的此类动作和操作包含构造形式的数据处理器的操作。这种操作对数据进行变换或将该数据保持在计算机的内存系统中各个位置，以本领域技术人员容易理解的方式重新配置或改变设备的操作。数据作为数据结构保存在内存的物理位置处，数据结构具有由数据格式限定的特定性质。然而，虽然在前文上下文中描述了主题，但这并不表示对所述主题的限制，因为所属领域的技术人员将了解，下文中描述的各种动作和操作也可以实施于硬件中。
为了促进对本文中描述的主题的理解，根据动作顺序描述许多方面。由权利要求限定的这些方面中的至少一个方面由电子硬件组件执行。例如，将认识到，可通过专用电路或电路系统，通过正由一个或多个处理器执行的程序指令或通过这两者的组合执行各个动作。本文中对任何动作顺序的描述并不意图暗示必须遵循用于执行此顺序而描述的特定次序。本文所描述的所有方法可以以任何适当的次序来执行，除非本文中另有说明或上下文另有清楚否定。在描述主题(特别是在下面的权利要求的上下文中)中使用术语“一”，“一个”和“所述”以及类似的指示物将被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。在此引证数值的范围仅旨在用作单独地提及每个单独的数值落在所述范围内描述的方法，除非在此另有说明，并且每个单独的数值并入到本说明书中就像它被单独地在此引证一样。此外，上述描述仅出于说明的目的，而不是出于限制的目的，寻求保护的范围由附属权利要求及其任何等效物来限定。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“比如”)的使用仅旨在更好地说明主题，并且不会对主题的范围提出限制，除非另有声明。使用术语“基于”和其它类似短语指示在附属权利要求和书面描述中产生结果的条件，并不旨在排除产生所述结果的其它条件。本说明书中的任何语言都不应理解为指示实践本实施例所必需的任何非声明的要素。
本文中描述的实施例包含发明人实施所要求的主题已知的一个或多个模式。应理解，所属领域的一般技术人员读了上述描述将明显了解上述实施例的变化形式。本发明人期望熟练的业内人士适当时采用此类变化，并且本发明人想以不同于本文中特定描述的其它方式来实践本发明所主张的主题。因此，所主张的主题包含可适用法律所准许的在附属权利要求中叙述的主题的所有变化和等效物。此外，除非本文另外指示或以其它方式明确指出与内容相矛盾，否则本发明涵盖上述要素以其所有可能的变化形式的任何组合。

Claims (15)

1.一种转换器，其特征在于，所述转换器包括：
电感器，包括：用于耦合到电源的第一端子，以及第二端子；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的晶体管，其中这对串联耦合的晶体管之间有晶体管中间节点；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的二极管，其中这对串联耦合的二极管之间有二极管中间节点；
与所述串联耦合的晶体管和所述串联耦合的二极管并联耦合的第一电容器；以及
耦合在所述晶体管中间节点与所述二极管中间节点之间的子电路，所述子电路包括与辅助晶体管串联耦合的第二电容器，所述转换器用于在启动时激活所述辅助晶体管，从而防止在所述电源不适当地耦合到所述电感器的第一端子所产生的电压浪涌，且降低至少部分所述转换器的电压应力，其中，
所述子电路与所述一对串联耦合的晶体管中的一个晶体管并联，且与所述一对串联耦合的二极管中的一个二极管并联。
2.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管降低了这对串联耦合的晶体管中的至少一个晶体管上的电压应力。
3.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管降低了这对串联耦合的二极管中的至少一个二极管上的电压应力。
4.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管与这对串联耦合的晶体管的类型相同。
5.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管与这对串联耦合的晶体管的类型不同。
6.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述子电路还包括与所述辅助晶体管并联耦合的第三电容器。
7.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述子电路还包括与所述辅助晶体管并联耦合的电阻器。
8.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管是绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称IGBT)。
9.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管是金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field-effect transistor，简称MOSFET)。
10.一种操作转换器的方法，用于启动转换器，其特征在于，
所述转换器包括：
电感器，包括：用于耦合到电源的第一端子，以及第二端子；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的晶体管，其中这对串联耦合的晶体管之间有晶体管中间节点；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的二极管，其中这对串联耦合的二极管之间有二极管中间节点；
与所述串联耦合的晶体管和所述串联耦合的二极管并联耦合的第一电容器；以及
耦合在所述晶体管中间节点与所述二极管中间节点之间的子电路，所述子电路包括与辅助晶体管串联耦合的第二电容器，所述转换器用于在启动时激活所述辅助晶体管，从而防止在所述电源不适当地耦合到所述电感器的第一端子所产生的电压浪涌，且降低至少部分所述转换器的电压应力，其中，
所述子电路与所述一对串联耦合的晶体管并联，且与所述一对串联耦合的二极管并联。
11.一种转换器，其特征在于，所述转换器包括：
电感器，包括：用于耦合到电源的第一端子，以及第二端子；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的晶体管，其中这对串联耦合的晶体管之间有晶体管中间节点；
耦合到所述电感器的所述第二端子的一对串联耦合的二极管，其中这对串联耦合的二极管之间有二极管中间节点；
与所述串联耦合的晶体管和所述串联耦合的二极管并联耦合的第一电容器；以及
耦合在所述晶体管中间节点与所述二极管中间节点之间的子电路，所述子电路包括与辅助晶体管串联耦合的第二电容器，所述转换器用于在启动时激活所述辅助晶体管，从而防止在所述电源不适当地耦合到所述电感器的第一端子所产生的电压浪涌，且降低至少所述一对串联耦合的晶体管或者所述一对串联耦合的二极管的电压应力，其中，
所述子电路与所述一对串联耦合的晶体管中的一个晶体管并联，且与所述一对串联耦合的二极管中的一个二极管并联。
12.如权利要求11所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管与这对串联耦合的晶体管的类型相同。
13.如权利要求11所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管与这对串联耦合的晶体管的类型不同。
14.如权利要求11所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管是绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称IGBT)。
15.如权利要求11所述的转换器，其特征在于，所述辅助晶体管是金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide semiconductor field-effect transistor，简称MOSFET)。
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