CN117060902A - 用于开关电子装置的保护 - Google Patents

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CN117060902A
CN117060902A CN202310534503.6A CN202310534503A CN117060902A CN 117060902 A CN117060902 A CN 117060902A CN 202310534503 A CN202310534503 A CN 202310534503A CN 117060902 A CN117060902 A CN 117060902A
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node
transistor
switching
switching transistor
low
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STMicroelectronics SRL
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    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
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Abstract

本公开涉及用于开关电子装置的保护。HS开关晶体管耦合在高侧节点和开关节点之间。LS开关晶体管耦合在开关节点和低侧节点之间。电感性负载以HS/LS开关晶体管之一是续流开关晶体管的方式耦合到开关节点。响应于在所述续流开关晶体管处于导通状态的情况下检测到在所述开关节点处发生短路：检测开关节点处的电信号，在检测到的电信号与阈值电平之间进行比较，并且当比较指示电信号已经达到阈值电平时，提供驱动信号以控制续流开关晶体管切换到非导通状态。

Description

用于开关电子装置的保护
相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年5月13日提交的意大利专利申请No.102022000009986的优先权，该申请的内容在法律允许的最大程度上通过引用整体并入本文。
技术领域
本说明书涉及诸如反激式(flyback)的开关电子装置。
例如，一个或多个实施例可以被应用以保护这种装置不受超过安全操作裕度的电流强度的影响。
一个或多个实施例可以用于这样的应用中，其中，如在汽车领域中的情况，例如，在电子装置的寿命期间保持操作的准确性是期望的特征。
背景技术
所谓的半桥布置中的一对功率开关可以被配置为以两种配置中的任一种来驱动机电负载：高侧驱动器(HSD)配置和低侧驱动器配置(LSD)，在高侧驱动器配置中，负载连接在半桥的输出节点和接地线之间，在低侧驱动器配置中，负载连接在电压供应线和半桥的输出节点之间。
例如，HSD配置可用于控制输出引脚VO处的电压斜率，同时HS功率FET被快速地接通/关断，以便在从LS功率FET切换到HS功率FET以及从HS功率FET切换到LS功率FET期间最小化电流监测器的消隐时间。
在操作期间，突然的短路(例如，跨越负载或跨越电源开关)可能损坏半桥布置中的开关的操作。因此，防止这种短路是相关参数。
在电流调节期间，引脚之间的潜在短路的管理是管理以防止装置损坏的方面。
例如：HS开关接通时，输出节点与供电电压线之间可能存在短路；并且当LS开关接通时，在输出节点和接地线之间可能存在短路。
在这两种情况下，电流流过分别接通的电源开关，并且开关可能经历超过“正常”值的电流强度，即超过最大调节电流值。
现有解决方案可能存在以下缺点中的一个或多个：电流在所述开关中流动直到所述故障检测被触发；在电流路径中使用分流电阻器，导致占用面积增加；设置强度阈值与限制分流扩展之间存在冲突。
本领域需要有助于克服上述缺陷。
发明内容
一个或多个实施例可以涉及一种电路。
一个或多个实施例可以涉及相应的方法。
一个或多个实施例可以涉及开关电子装置。
一个或多个实施例有助于在半桥装置的LS功率开关中的电流再循环期间保护LS开关免受输出节点到接地的短路的影响。
一个或多个实施例有助于在半桥装置的HS功率开关中的电流再循环期间保护HS开关免受输出节点到电源电压线的短路的影响。
一个或多个实施例提供了响应于高于安全阈值的电流强度的驾驶员的改善的诊断关断。
一个或多个实施例有助于延长产品寿命并增加操作的安全裕度，从而抵消损坏装置的风险。
一个或多个实施例以很少的简单部件的小成本提供了改善的过电流诊断和保护。
一个或多个实施例提供了相对简单和便宜的解决方案以保护器件免受不希望的损坏。
一个或多个实施，一个或多个实施例在硅面积方面具有减小的(实际上为零)影响。
一个或多个实施例有助于放宽汽车应用的约束。
一个或多个实施例降低了现场装置损坏的风险。
一个或多个实施例反交叉传导电流从电源到接地。
附图说明
现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述一个或多个实施例，其中：
图1是根据本公开的示例性电路图；
图2是图1所示电路中信号随时间变化的示意图；
图3是根据本公开的电路的示例图；
图4是图3所示电路中信号随时间变化的示意图；
图5是根据本公开的装置的图；
图6是根据本公开的电路的示例图；
图7是图6所示电路中信号随时间变化的示意图；
图8是根据本公开的电路的示例图；
图9是图8所示电路中信号随时间变化的示意图；
图10和图11是根据本公开的开关装置的替代配置的示例图；以及
图12是配备有根据本发明的切换装置的车辆的示范性图。
具体实施方式
除非另外指明，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应部分。
附图是为了清楚地说明实施例的相关方面而绘制的，并且不必按比例绘制。
在附图中画出的特征的边缘不一定表示特征范围的终止。
在随后的描述中，示出了一个或多个具体细节，目的在于提供对本描述的实施例的示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、组件、材料等来获得实施例。在其他情况下，没有详细示出或描述已知的结构，材料或操作，从而不会模糊实施例的某些方面。
在本说明书的框架中对“一个实施例”或“一实施例”的引用旨在指示关于该实施例描述的特定配置，结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可能出现在本说明书的一个或多个点中的诸如“在实施例中”或“在一个实施例中”的短语不一定指同一个实施例。
此外，在一个或多个实施方案中，特定的构象、结构或特征可以以任何适当的方式组合。
在本文所附附图中，除非上下文另有说明，否则相同的部分或元件用相同的附图标记/数字表示，并且为了简洁起见，将不对每个图重复相应的描述。
这里使用的参考仅仅是为了方便而提供的，因此不限定保护范围或实施例的范围。
如图1和图3所示，被配置为向负载L提供经调节的电压电平的开关(或切换)电压调节器电路10包括电源节点Vs，其被配置为接收参考接地GND的DC电源电压，例如由电池(图1中不可见)提供的DC电压电平Vs＝12V。电路10还包括第一(例如，高侧)开关晶体管QHS(例如，n沟道或p沟道金属氧化物半导体－MOS－场效应晶体管－FET)和第二(例如，低侧)开关晶体管QLS(例如，类似于高侧的MOSFET)。第一和第二开关晶体管QHS，QLS彼此耦合(例如，第二开关晶体管QLS的漏极节点VOUT连接到“续流”晶体管QHS的阳极)，并且具有相应漏极－源极电流路径，该电流路径经由在第一开关晶体管QHS和第二开关晶体管QLS中间的开关节点VOUT串联设置在电源节点Vs与接地GND之间。
如图1和图3所示，开关节点VOUT被配置为耦合到参考至参考电压(例如，接地GND或电源电压Vs)的电感负载L(例如，具有电感L的线圈电感器)，以向其提供输出电压VOUT。
图1示出了开关电路的第一配置10，其中电感负载L(例如，电感器)被布置为一端耦合(例如，直接)到开关节点VOUT，另一端耦合(例如，直接)到电源节点Vs；换句话说，在第一配置10中，负载L与第一开关晶体管QHS并联。
图3示出了开关电路的第二配置30，其中电感负载L的一端耦合(例如，直接)到开关节点VOUT，另一端耦合(例如，直接)到接地GND；换句话说，在第二配置30中，负载L与第二开关晶体管QLS并联。
如本文举例说明的，耦合(例如，并联)到能量存储元件(诸如图1和图3的电感器L)的开关晶体管当前被称为“续流”。例如，第一配置10的特征在于第二晶体管QHS为续流晶体管，而第二配置的特征在于第一晶体管QLS为续流晶体管。
如图1所示，驱动器电路10可选地还包括(例如，低侧和高侧)耦合到第一晶体管QHS和第二晶体管QLS的控制节点的放大器11，21。放大器11，21被配置为放大提供给第一开关晶体管QHS和第二开关晶体管QLS的控制端子的相应控制(或驱动)信号XHS，XLS。
如图1所示，控制信号XLS，XHS基于在被配置为操作电路10的计时电路块12(例如，本身已知的死区时间控制器)处接收的控制信号X。在一个实施例中，控制信号X可以例如包括脉宽调制(PWM)信号。
例如，计时电路12接收控制信号X，并且基于所接收的控制信号X，产生用于第二开关晶体管QHS的高侧信号HO和用于低侧开关晶体管QLS的低侧控制信号LO。
如图1所示，计时电路块12执行(以本身已知的方式)死区时间(例如，其间两个开关晶体管QLS，QHS都被关断的时间间隔)的调整，同时确保通过两个开关晶体管的电流路径不被驱动为同时导通，从而不使它们二者同时导通。这是为了抵消从低侧开关晶体管QLS到高侧开关晶体管QHS的同时电流传导的风险。
如本文所例示的，一种方法包括：在高侧参考节点Vs和开关节点VOUT之间耦合高侧开关晶体管QHS；以及在开关节点VOUT和低侧参考节点GND之间耦合低侧开关晶体管QLS。在这种方法中：高侧开关晶体管包括高侧控制端子XHS以及穿过高侧开关晶体管的电流流动路径，高侧控制端子XHS被配置为接收高侧控制信号HO并且穿过高侧开关晶体管的电流流动路径在高侧参考节点Vs与切换节点之间，高侧开关晶体管QHS被配置为响应于高侧控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，并且通过高侧开关晶体管QHS的电流流动路径提供高侧参考节点与切换节点之间的高侧电流流动线IHS。同样在该方法中，低侧开关晶体管QLS包括低侧控制端子XLS和穿过低侧开关晶体管QLS的电流流动路径，低侧控制端子XLS被配置为接收低侧控制信号LO，并且穿过低侧开关晶体管QLS的电流流动路径在开关节点VOUT与低侧参考节点GND之间，低侧开关晶体管被配置为响应于低侧控制信号具有第一值而被切换到导通状态，并且通过低侧开关晶体管的电流流动路径提供在开关节点与低侧参考节点之间的电流流动线ILS，IHS。该方法还包括将电感负载L，ZL耦合到开关节点和从高侧参考节点与低侧参考节点中选择的参考节点，所选择的参考节点具有高侧开关晶体管和/或低侧开关晶体管中的相应一者是续流开关晶体管。响应于在相应续流开关晶体管处于导通状态的情况下在开关节点处发生的短路，该方法进一步包括：感测开关节点处的电信号；在开关节点感测的电信号与阈值电平之间进行比较22；以及向相应续流开关晶体管的控制节点提供驱动信号，以将相应续流开关晶体管切换到非导通状态，作为比较指示电信号已经达到阈值电平的结果。
举例来说，该方法包括：将感测晶体管MS耦合到开关节点和参考节点；以及经由感测晶体管在开关节点处感测电信号；其中感测晶体管具有与续流开关晶体管的面积成比例的面积。
如本文所例示的，向续流开关晶体管的控制节点提供驱动信号包括：响应于电信号达到阈值电平，触发T_I时间计数器67以开始计数时间间隔；只要电信号达到阈值电平就断言比较信号CMP；以及响应于时间计数器达到等于时间间隔TDEL的时间计数以及响应于在时间间隔期间比较信号被保持断言，向续流开关晶体管的控制节点提供驱动信号，从而将续流开关晶体管切换到非导通状态。
如这里所例示的，该方法包括：响应于时间计数器67未能达到等于时间间隔TDEL的时间计数，复位时间计数器。
如图1所示，放大器11，21被配置为耦合到计时电路12，以接收用于相应晶体管QHS和QLS的相应信号LO，HO。
例如，放大器21，11中的一个被包括在保护电路块20，20A中，以保护配置10，30的续流晶体管QHS，QLS免受输出节点VOUT处的短路(表示为产生电流ISHORT的电流发生器SC)而引起的过电流的影响。
如图1所示，在短路电流ISHORT在输出节点VOUT和接地GND之间流动的情况下(例如，由于输出节点VOUT处的短路)并且在没有保护电路20的情况下，短路电流ISHORT将流过第一开关晶体管QHS，直到在控制端子处提供的(例如，解除断言的)控制信号HO驱动它断电为止。这种通过续流晶体管QHS的不受控制的电流ISHORT可能导致其损坏，或者可能施加过大的设计限制，例如，以确保第一开关晶体管QHS能够承受不同于正常工作的电流强度。
如图1所示，保护电路块20包括比较器22，比较器22包括耦合到参考电压VTH(例如，由耦合到电源节点Vs和比较器22的第一输入节点+的加法器电路23产生)的第一(例如，非反相+)输入节点和耦合到电路10的输出节点VOUT的第二输入节点(例如，反相节点－)。比较器22被配置为执行输出电压VOUT与电压阈值Vs－VTH的比较。比较器22还包括输出节点，以用于响应于输出电压VOUT达到电压阈值Vs－VTH而提供被断言为第一逻辑值(例如，低或“0”)的比较信号CMP，或者响应于输出电压VOUT未能达到电压阈值Vs－VTH而提供被解除断言为第二逻辑值(例如，高或“1”)的比较信号CMP。块20还包括耦合到比较器22的输出节点的逻辑反相器24，逻辑反相器24被配置为产生比较信号CMP的否定版本。逻辑与门26具有第一输入节点和第二输入节点，第一输入节点耦合到计时电路块12以接收用于第一开关晶体管QHS的第一控制信号HO，第二输入节点耦合到逻辑反相器24以从其接收比较信号CMP的否定版本。逻辑与门26被配置为当在输入节点处接收到的两个信号(即，比较信号CMP的否定版本和高侧的控制信号HO)都以本身已知的方式被断言时断言其输出信号。第一放大器21被设置为具有经由逻辑与门26耦合到计时电路块12的输入节点，放大器21还具有耦合到续流晶体管QHS的控制端子的输出。
注意，图1示出了电路10的场效应(MOSFET)实现。双极结型晶体管(BJT)实现方式同样是可能的，其中控制端子将是这些晶体管的基极，并且通过该晶体管的电流路径将由发射极－集电极电流路径表示。例如，可以相应地配置放大器11，21以驱动BJT。
图2是可用于图1所例示的电路配置10中的逻辑信号随时间变化的图。
如本领域技术人员所知，逻辑信号可以用其二进制逻辑值来描述，即有限数目的状态之一。
例如：在当前被称为“激活高逻辑”的第一场景中，激活逻辑值被表示为“真TRUE”、“1”或高，而非激活逻辑值被表示为“假FALSE”、“0”或低；并且在当前被称为“激活低逻辑”的第二场景中，激活逻辑值被表示为“假”、“0”或低，而第二逻辑值可以被表示为“真”、“1”或高。
如本文所论述，指示为“断言(asserted)”(到逻辑值)的信号是指被激活的信号，而不管其是高激活还是低激活；类似地，被指示为“解除断言(de－asserted)”(到逻辑值)的信号指的是不激活的信号，而不管它是不激活的高还是低。
如图2中例示的，在其中不存在短路电流(表示为零短路电流ISHORT)的时间间隔T1－T4期间，在第一配置10中操作电路包括：在第一时刻T1，接收具有第一(例如，下降)边沿的控制信号X，以使其从被断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)变为被解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)；响应于所接收的控制信号X在T1处被解除断言，(同时地)经由计时电路块12解除断言用于低侧的控制信号LO并且断言用于高侧的控制信号HO；这样，可以简化计时电路块12。
如图2所示，计时电路块12保护电源开关QHS，QLS在时间T3免于交叉导通，而在时间间隔T1－T2期间，比较器22断言比较信号COMP，从而抵消控制信号HO传播并接通电源开关QHS。
响应于用于低侧的控制信号LO在T1处被解除断言，第二控制信号XLS(其是控制信号LO的放大版本)也被解除断言，并且触发第二开关晶体管QLS的断电，直到使通过其的电流流动路径非导通。
在第二开关晶体管QLS的断电期间，由于负载电流IL进入开关节点VOUT，输出电压VOUT(最初，在时间T1，在地电平)开始向电源电压电平Vs增加。
在负载电流IL在开关节点VOUT中流动的第一时刻T1和第二时刻T2之间的时间间隔T1－T2期间，比较器22检测到开关节点VOUT处的电压低于其差分输入节点+和－处的阈值电压Vs－VTH，将输出信号CMP断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)；因此，逻辑与门26不具有被断言为相同逻辑值的两个输入信号，并且解除断言(在第一放大器21中的放大之后)导致第一控制信号XHS保持不被断言并且维持第一开关晶体管QHS断电的输出(即，使通过其的电流流动路径不导电)。因此，比较信号CMP“屏蔽”控制信号HO，迫使高侧晶体管QHS保持关断(即，使通过其的电流流动路径不导电)。
在第二时刻T2，开关节点VOUT处的输出电压VOUT达到电源电压电平Vs。由于阈值Vs－VTH几乎等于电源电压电平Vs，因此响应于输出电压VOUT接近电源电压电平Vs，比较器22将比较信号CMP解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。
响应于比较信号CMP在第二时刻T2被解除断言，逻辑与门26将第一控制信号XHS断言为第二逻辑值(例如，高或“1”)，以作为使两个输入信号都被断言(被否定的CMP和HO)的结果。结果，第一控制信号XHS触发第一开关晶体管QHS的上电，直到使通过其中的电流通路导通。
响应于第一开关晶体管QHS的上电，第一电流IHS在通过第一开关晶体管QHS的导电路径中逐渐增加地流动，而通过第二开关晶体管QLS的第二电流ILS衰减直到达到零。
例如，仍然在所考虑的时间间隔T1－T2期间，操作电路10包括：经由比较器22检查(例如，几乎连续地)所接收的输出电压VOUT是否达到或未能达到电压阈值Vs－VTH，所述比较器22在其反相输入节点处感测输出电压VOUT。响应于该检查：备选地，响应于输出电压电平VOUT达到电源电压电平Vs而断言比较信号CMP；或响应于输出电压VOUT未能达到电源电平Vs而解除断言比较信号CMP。
如图2所示，输出电压VOUT保持在电源电压Vs，直到在第三时刻T3，计时电路块12接收到具有(例如，上升)沿的控制信号X，该控制信号X从被解除断言变为被断言。
响应于所接收的控制信号X在时刻T3被断言，同时对高侧的控制信号HO解除断言而在由计时电路块12设置的死区时间δ过去之后对低侧的控制信号LO断言。这样，第二开关晶体管QLS在高侧晶体管QHS完全断电之后才被重新单独通电。
例如，图2中例示的时间间隔T3+δ和第四时刻T4中的电路10的操作相对于时间间隔T1－T2与前述讨论的相互对称。
关于时间间隔T1－T2，在时间间隔T3－T4期间，操作包括在第二开关晶体管QLS被上电时关断第一开关晶体管QHS，并从输出节点VOUT汲取电流，直到输出电压电平VOUT达到接地电压电平GND。
如图2所示，在第五时刻T5和第六时刻T6之间的另一时间间隔T5－T6中，当续流晶体管(例如，第一开关晶体管QHS)通电时，即，使通过其的电流路径导通时，响应于在开关节点VO和接地GND之间施加的(例如，意外的)短路SC，产生非空(non-null)短路电流ISHORT。
如图2所示，操作保护电路20包括：检测在该续流晶体管(例如，QHS)中流向该输出节点VOUT的第一电流IHS(例如，通过经由该比较器22感测该输出节点VOUT处的电压，该电压是该第一电流IHS的函数)；以及执行检测到的第一电流IHS与阈值电流ITH的比较(例如，再次经由比较器22)(例如，ITH＝VTH/RON，其中RON是第一开关晶体管QHS的导通电阻)。响应于此，可选地：响应于所述第一电流IHS达到或未能超过所述阈值电流ITH而断言所述比较信号CMP；或响应于第一电流IHS未能达到或超过阈值电流ITH而解除断言比较信号CMP。
如图2所示，在第六时刻T6，比较器22响应于第一电流IHS达到阈值电流值ITH(对应于短路电流ISHORT超过极限电流ISC＝ITH+IL的条件，其中IL是在负载Z中流动的电流)而断言比较信号。
例如，响应于比较信号CMP在第六时刻T6被断言，逻辑与门26具有两个输入信号(用于高侧的被求反的CMP和控制信号HO)，这两个输入信号不都被断言，因此将第一控制信号XHS解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。例如，一旦第一控制信号XHS在时刻T6被解除断言并且在第一开关晶体管QHS的控制端子处被接收，则其被断电(即，使通过其的电流流动路径非导通)，从而保护续流晶体管QHS免受在从输出节点VOUT出来的方向上流动的过大电流IHS，ITH的影响。
如图3所示，在另一种情况下，电路用在第二配置30中，其中第二开关晶体管QLS被布置为代替第一开关晶体管QHS的续流晶体管，即电感负载L耦合在开关节点VOUT和接地GND之间。
如图3所示，适配的计时电路32(以本身已知的方式)执行死区时间(例如，其间两个开关晶体管QLS，QHS都被关断的时间间隔)的调整，同时确保通过两个开关晶体管QLS，QHS的电流路径不被驱动为同时导通，以便不使它们二者同时导通，如下所述。
在图3中例示的替换方案中，保护电路20A(保护电路20的替换方案)耦合到第二开关晶体管QLS，用于保护第二开关晶体管QLS免于短路(再次表示为产生短路电流ISHORT的电流发生器SC)，该短路可能在使通过其的电流流动路径导通时发生(例如，偶然地)。
如图3所示，除了保护电路元件的不同耦合之外，用于第二开关晶体管QLS的替代保护电路20A类似于图1所示的保护电路20。
例如，如图3所示，比较器22包括耦合到开关节点VOUT的第一(例如，非反相+)输入节点和耦合到阈值电压电平VTH(例如，通过参考接地GND的电压发生器23A提供)的第二(例如，反相－)输入节点，比较器22还包括耦合到逻辑反相器门24以向其提供比较信号的输出节点CMP。逻辑与门26具有耦合到计时电路块32的第一输入节点，以接收用于第二开关晶体管QLS的控制信号LO，逻辑与门26具有耦合到逻辑反相器24的第二输入节点，以从其接收比较信号CMP的否定版本。
图4是可用于图3的替代电路配置30中的信号随时间变化的图。
如图4所示，在时间间隔T1'－T4'期间没有任何短路(表示为零短路电流ISHORT)的情况下，操作第二电路配置30中的电路包括：在第一时刻T1'，接收(例如，经由计时电路块32)具有第一(例如，上升)沿并且从被解除断言到被断言的控制信号X。
响应于T2'处的控制信号X的第一沿，同时断言用于低侧的控制信号LO和解除断言用于高侧的控制信号HO；因此，死区时间控制电路32可以如前面所讨论的那样被简化。
响应于用于高侧的控制信号HO在第一时刻T1被解除断言，第一控制信号XHS(其是控制信号HO的放大版本)也被解除断言，并且触发第一开关晶体管QHS的断电，直到使通过其的电流流动路径非导通。
在第一开关晶体管QHS的断电期间，输出电压VOUT(最初，在第一时刻T1'，被设置等于电压源Vs的电压)开始经由在高侧开关晶体管QHS的关断时间期间流出开关节点VOUT的负载电流IL而朝向接地GND降低。
在负载电流IL在开关节点VOUT中流动的第一时刻T1'和第二时刻T2'之间的时间间隔T1'－T2'期间，比较器22检测到开关节点VOUT处的电压低于阈值电压Vs－VTH，断言输出信号CMP为第一逻辑值(例如，低或“0”)；因此，逻辑与门26不具有被断言为相同逻辑值的两个输入信号，并且解除断言(在第一放大器21中的放大之后)导致第二控制信号XLS保持不被断言并且维持第二开关晶体管QLS断电的输出(即，使通过其的电流流动路径非导通)。
在第二时刻T2'，开关节点VOUT处的输出电压VOUT达到接地电平GND；当阈值VTH(理想地)等于地电平GND时，响应于输出电压VOUT达到接地电平GND，比较器将比较信号CMP解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。
响应于比较信号CMP在第二时刻T2'被解除断言，作为使两个输入信号都被断言(被否定的CMP和LO)的结果，逻辑与门26将第二控制信号XLS断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)；结果，第二控制信号XLS触发第二开关晶体管QLS的上电，直到使通过其中的电流通路导通。
响应于第二开关晶体管QLS的上电，第二电流ILS通过第二开关晶体管QLS在导电路径中逐渐增加地流动，而通过第一开关晶体管QHS的第一电流IHS衰减直到达到零。
例如，仍然在所考虑的时间间隔T1'－T2'期间，操作图3中例示的第二配置30中的电路包括经由在其反相输入节点处感测输出电压VOUT的比较器22来检查(例如，几乎连续地)所接收的输出电压VOUT是否达到或未能达到电压阈值VTH(例如，为几乎等于零)。响应于此，可选地：响应于所述输出电压电平VOUT达到所述接地电压电平GND而断言所述比较信号CMP；或响应于输出电压VOUT未能达到接地电平GND而解除断言比较信号CMP。
如图4所示，输出电压VOUT保持在等于接地GND的电压电平，直到在第三时间间隔T3'，计时电路块32接收到具有第二(例如，下降)边沿的控制信号X，该边沿从被断言变为被解除断言。
响应于所接收的控制信号X被解除断言，同时断言用于低侧的控制信号LO而在由自适应计时电路块32设置的死区时间δ过去之后断言用于高侧的控制信号HO；这样，第一开关晶体管QHS仅在第二开关晶体管QLS完全断电之后才被重新通电。
例如，图4中例示的时间间隔T3'+δ和第四时刻T4'中的电路30的操作相对于时间间隔T1'－T2'与前述讨论的相互对称。关于时间间隔T1'－T2'，在时间间隔T3'－T4'期间，该操作包括在第一开关晶体管QHS被上电时关断第二开关晶体管QLS并从输出节点VOUT汲取电流，直到输出电压电平VOUT达到电源电压电平Vs。
如图4所示，在第四时刻T4'和第五时刻T5'之间的另一时间间隔T4'－T5'中，当第一开关晶体管QHS导通时，即，使通过其的电流流动路径导通时，响应于开关节点VOUT和接地GND之间的(例如，偶然的)短路，产生非零短路电流ISHORT。
如图4所例示的，操作备选保护电路20A包括：检测在该续流晶体管(例如，QLS)中流向该输出节点VOUT的第二电流ILS(例如，通过经由该比较器22感测该输出节点VOUT处的电压，该电压是该第二电流ILS的函数)；以及执行检测到的第二电流ILS与阈值电流ITH的比较(例如，再次经由比较器22)(例如，ITH＝VTH/RON，其中RON是第一开关晶体管QLS的导通电阻)。响应于此，可选地：响应于所述第二电流ILS达到或未能超过所述阈值电流ITH而断言所述比较信号CMP；或响应于第二电流ILS未能达到或超过阈值电流ITH而解除断言比较信号CMP。
如图4所示，在第六时刻T6'，比较器22响应于第二电流ILS达到阈值电流值ITH(对应于短路电流ISHORT超过极限电流ISC＝ITH+IL的条件，其中IL是在负载Z中流动的电流)而断言比较信号CMP。
例如，响应于比较信号CMP在第六时刻T6'被断言，逻辑与门26具有不被同时断言的输入信号(用于低侧的被求反的CMP和控制信号LO)，并且因此将第一控制信号XLS解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。例如，一旦第一控制信号XLS在时刻T6'被解除断言并且在第二开关晶体管QLS的控制端子处被接收，则其被断电(即，使通过其的电流流动路径非导通)，从而保护续流晶体管QLS免受在进入输出节点VOUT的方向上流动的过大电流-ILS>-ITH的影响。
如图5所示，电路10，30中的一个可以用在装置50中，例如用于装置10的保护电路20。
如图5所示，保护电路20优选地包括窗口比较器52以检测阈值电压VTH，以便从保护电路20，20A中的加法器电路21分配。
如图5所示，窗口比较器52可被配置为选择阈值电压电平VTH以具有与输出调节电流IHS的值无关的值。例如，虽然由于非理想比较器52中的随机偏移，阈值VTH可以在概念上被设置为零，但是它可以被设置为比第二晶体管QHS的漏源电压低十分之一因子的毫伏(mV)。
如图5所示，第二开关晶体管QLS(非续流)也耦合到不同的保护电路57，例如本身已知的常规保护电路。
如图5所示，装置50还包括：感测电路54，其与所述第一开关晶体管QLS和第二开关晶体管QHS中的每一者相关联，所述感测电路54被配置为提供指示所述开关晶体管QLS，QHS中的每一者中流动的电流的相应感测电流信号；以及模数(A/D)转换器电路55，其被配置为数字化在感测电路54中流动的感测电流信号。
例如，A/D转换器电路14提供表示在开关晶体管QLS，QHS中流动的电流的数字信号D，其表示感性负载Z中的电流强度。例如，该数字信号D可以被馈送到控制电路52(例如包括计时电路12)以创建反馈回路，从而例如以本身已知的方式相应地调整控制信号X。
注意，将感测电流数字化的动作纯粹是示例性的而绝不是限制性的。例如，适于处理感测电流信号的混合数字/模拟或纯模拟电路可以耦合到感测电路54。
如图5中所例示的，作为可替换的布置，被配置为向相应开关晶体管QLS，QHS的相应控制端子提供控制信号XHS，XLS的缓冲放大器21，11可以被插置在控制电路52和逻辑与门26的输入节点之间，同时基本上保持保护电路20的功能不变。
如图5所示，第一开关晶体管QHS作为“有源二极管”工作，处于第二电流IHS仅沿一个方向从输出引脚VOUT流向电源节点Vs的状态。
如图5所示，比较器信号COMP可以被提供给控制电路52(在图5中标记为HS_VDS)，并且它可以被用作第二开关晶体管QHS的导通阶段的“屏蔽”或去激活信号。例如，如果输出电压VOUT未能达到阈值VTH(例如，相对于Vs大约－50mV)，则高侧晶体管QHS的导通可以被关断。
如图6至图11所示，在第一开关晶体管QHS和第二开关晶体管QLS中的任何一个可以用作续流开关晶体管的情况下，可以灵活地使用替代的保护电路结构60，80。
如图6所示，用于保护续流晶体管QHS的替代保护电路60还包括感测晶体管MS，其与(续流)第一开关晶体管QHS相关联并且具有与其公共的控制端子(例如，对应于第一放大器21的输出节点)。感测晶体管MS在第一(例如，漏极)感测端子Vs与耦合到比较器22的第一(例如，非反相+)输入节点的第二(例如，源极)感测端子之间具有通过其的电流流动路径，感测晶体管MS的第二端子还经由被配置为产生参考电流IREF的参考电流产生器62耦合到接地GND。另一逻辑与门66具有耦合到比较器22的输出节点CMP的第一输入节点和(经由另一逻辑反相器64)耦合到第二开关晶体管QLS的控制端子(例如，经由第二放大器11)的第二输入节点。时间计数器67耦合到另一逻辑与门66的输出节点以从其接收触发信号T_I。时间计数器67被配置为提供时间计数信号T_O，如下文所论述，时间计数信号T_O作为输入提供到反相器逻辑电路24(反相器逻辑电路24接着将其否定版本提供到逻辑与门26的输入节点)。“双通bilateral”计时电路块12被配置为通过在两个信号中引入关于控制信号X的死区时间间隔来提供用于高侧的控制信号HO和用于低侧的控制信号LO，如下所述。
在如图6所示的一种或多种情况下，感测晶体管MS是第一续流晶体管(例如，QHS)的缩小的副本。例如，感测晶体管MS包括相应的结区，该结区是与其相关联的续流晶体管(例如，QHS)的结区的一小部分(fraction)(例如，1/N倍)。
如图6所示，响应于具有第一(例如，上升沿)边沿的触发信号T_I，时间计数器67开始对时间单位进行计数(参见在触发信号T_I的上升沿之后增加的内部计数信号T_C)，直到达到等于预设时间延迟TDEL的时间计数“上限”。
例如：如果触发信号T_I被断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)持续长于由信号T_C测量的预设时间限制TDEL的时间长度，则时间计数器67将所断言的时间计数信号T_O输出到第一逻辑值(例如，高或“1”)。否则，如果触发信号T_I在比由信号T_C测量的预设时间限制TDEL短的时间长度内被断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)，则时间计数器67将解除断言的时间计数信号T_O输出到第二逻辑值(例如，低或“0”)。
例如，预设时间TDEL大于开关晶体管QHS，QLS的关断时间的持续时间。
图7是可存在于图6所例示的电路中的信号的时间图的示例。
如图7所例示的，在没有短路(由电流发生器SC提供的短路电流ISHORT表示为零)的情况下操作图6所例示的电路包括，在第一时刻K1，接收具有第二(例如，下降)沿的控制信号X，即从被断言变为被解除断言。
经由双向计时电路块12，响应于在第一时刻K1具有第二边沿的控制信号X，同时解除断言用于低侧的控制信号LO，在经过死区时间δ之后断言用于高侧的控制信号HO。
响应于用于低侧的控制信号LO被解除断言，第二控制信号XLS也被解除断言，结果触发第二开关晶体管QLS的断电。
在第二开关晶体管QLS发生断电期间的时间间隔K1－K2中，输出电压VOUT(最初，在第一时刻K1，在地电平GND)向电源电压Vs增加。仍然在所考虑的时间间隔K1－K2中，比较器22在其差分输入节点+，－处检测到“异常”状况，断言比较信号CMP。
在第二时刻K2，另一逻辑与门66接收LO控制信号和比较信号CMP的否定版本，并断言触发信号T_I，结果，触发时间计数器67开始计数时间单位。
如图7所示，例如在第二时刻K2，输出电压VOUT达到电源电压Vs，例如，在这样做时花费短于预设时间TDEL的时间。响应于输出电压VOUT达到电源电压Vs，比较器22检查输出电压VOUT是否已经达到阈值电压VTH(例如，等于电源电压Vs)，并且将比较信号CMP解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。作为用于低侧的控制信号LO和比较信号CMP都被解除断言为第二值的结果，触发信号T_I被复位为被解除断言，在其达到计数结束之前复位时间计数器67。作为以相对于解除断言X的延迟(例如，“死区时间”)δ断言HO的结果，逻辑与门26将第一控制信号XHS断言为第一逻辑值，作为高侧的控制信号HO和时间计数信号T_O的否定版本都被断言(例如，高或“1”)的结果。
响应于第一控制信号XHS被断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)，在第二开关晶体管QLS中流动的第二电流ILS减小并达到零，而在第一开关晶体管QHS中流动的第一电流IHS增大。
如图7所示，例如在第三时刻K3，控制信号X具有第一(例如，上升)沿，并从第二逻辑值(例如，低或“0”)变为第一逻辑值(例如，高或“1”)。响应于具有第一边沿的控制信号X，，同时将高侧的控制信号HO解除断言为第二逻辑值并且在死区时间δ过去之后将低侧的控制信号LO断言为第一逻辑值。
如图7所示，输出电压VOUT保持在等于电源电压Vs的电压电平，直到第三时间间隔K3。
例如，图6中例示的电路在图7中例示的第三时刻K3和第四时刻K4之间的时间间隔中的操作相对于以上关于时间间隔K1－K2所讨论的相互对称，其中第二开关晶体管QLS导通，而第一开关晶体管QHS截止并从开关节点VOUT汲取电流，直到输出电压电平VOUT达到并保持在接地电压电平GND。
如图7所示，在第五时刻K5和第六时刻K6之间，在第一开关晶体管QHS导通，即通过续流晶体管的电流路径导通时，发生短路(表示为增加的短路电流ISHORT)。
如图7所示，保护电路60检测在第一开关晶体管QHS中流向开关节点VOUT的第一电流IHS(例如，通过经由比较器22检测开关节点VOUT处的电压电平)，并检查(例如，再次经由比较器22)第一电流IHS是否超过或未能超过阈值电流ITH。例如，ITH＝N*IREF，其中N基于感测晶体管MS和第二开关晶体管QHS的面积之间的比率1/N。
如图7所示，在第六时刻K6，比较器22响应于第一电流IHS达到阈值ITH(对应于短路电流ISHORT超过极限电流ISC＝ITH+IL的条件，其中IL是在负载Z中流动的电流)，将比较信号CMP断言为第二值(例如，“1”或高)。
如图7所示，响应于在第六时刻K6具有第一逻辑值的比较信号CMP，触发信号T_I被断言为第一逻辑值，结果触发时间计数器67的开始。
例如，只要比较信号CMP保持被断言为第一逻辑值的时间长于预设时间TDEL，时间计数器67就到达计数结束并将时间计数信号T_0断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)。
如图7所示，在第七时刻K7，即在从第六时刻K6经过预设时间TDEL之后，响应于时间计数器67达到计数结束，第一控制信号XHS被解除断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)。
例如，与逻辑26将第一控制信号XHS断言为第二逻辑值(例如，低或“0”)，作为由计时电路12提供的控制信号HO和由时间计数器67提供的时间计数信号T_O的否定版本24的组合。
例如，一旦在第一开关晶体管QHS的控制端子处接收到具有第二逻辑值的第二控制信号XHS，就使通过其中的电流流动路径非导通，从而保护第二开关晶体管QHS免受在从开关节点VOUT出来的方向上流动的过大电流IHS，ITH的影响。
如图8所示，可以使用图6所示的保护电路：在第一配置60中保护第一开关晶体管QHS，如图6所示；以及在第二配置80中，保护第二开关晶体管QLS，如图8所示。
如图8所例示的，用于保护续流晶体管QLS的第二配置80与第一配置60的不同之处在于，感测晶体管MS与第二开关晶体管QLS相关联，并且具有与其公共的控制端子(例如，对应于第二放大器11的输出节点)，感测晶体管MS具有在耦合到比较器22的第二(例如，反相)输入节点的第一(例如，漏极)感测端子与耦合到接地GND的第二(例如，源极)感测端子之间通过的电流流动路径，第一感测端子还经由产生参考电流IREF的参考电流发生器62耦合到电源节点Vs。
图9是可存在于图8所例示的电路中的信号的时间图的示例。
如图9所示，在没有短路(由电流发生器SC提供的短路电流ISHORT表示为零)的情况下操作图8所示的电路包括，在第一时刻KA，接收具有第二(例如，上升)沿的控制信号X，控制信号X从第二逻辑值(例如，低或“0”)变为第一逻辑值(例如，高或“1”)。
响应于具有第一逻辑值(例如，高或“1”)的控制信号X，计时电路块12立即将低侧的控制信号LO断言为第一值(例如，“1”或高)，并且在死区时间δ过去之后将高侧的控制信号HO断言为第二逻辑值(低或“0”)。
响应于具有第二逻辑值的高侧的控制信号HO，第一控制信号XHS被解除断言，结果使第一开关晶体管QHS断电。
在第一开关晶体管QHS的断电时间期间，输出电压VOUT(最初处于电源电压电平Vs)朝向接地GND降低。
在第一开关晶体管QHS的断电时间期间，比较器22在其差分输入节点+，－处检测到“异常”状况，从而产生具有第一逻辑值(例如，高或“1”)的比较信号CMP；作为将HO控制信号和比较信号CMP的否定版本提供给另一逻辑与门66的结果，触发信号T_I被断言为第一逻辑值(例如，高或“1”)，从而触发时间计数器67开始对时间单位进行计数。
如图9所示，例如在第二时刻KB，输出电压VOUT在比时间计数器67的预设时间TDEL短的时间间隔KA－KB内达到接地电平。
响应于输出电压VOUT达到接地GND，比较器22检查输出电压VOUT是否已经达到阈值电压(例如，等于地电平VTH)，结果产生具有第二逻辑值(例如，低或“0”)的比较信号CMP。
作为具有第二逻辑值的比较信号CMP的结果，触发信号T_I在其到达其计数结束之前被复位为零，从而时间计数信号T_O作为结果被解除断言。
作为以相对于断言X的延迟(例如，“死区时间”)δ断言LO的结果，逻辑与门26断言具有第一逻辑值(例如，高或“1”)的第一控制信号XLS，作为用于低侧的控制信号LO和时间计数信号T_O的否定版本的组合，两者都具有相同的逻辑值(例如，高或“1”)。
响应于具有第一逻辑值(例如，高或“1”)的第一控制信号X，在第二开关晶体管QLS中流动的第二电流ILS增加，而在第二开关晶体管QHS中流动的第二电流IHS衰减并达到零。
如图9所示，例如在第三时刻KC，控制信号X具有第二(例如下降)沿，并从第一逻辑值(例如高或“1”)变为第二逻辑值(例如低或“0”)。
响应于具有第二边沿的控制信号X，用于低侧的控制信号LO被立即解除断言，并且在死区时间δ过去之后，用于高侧的控制信号HO被断言。
如图9所示，输出电压VOUT保持在等于电源电压Vs的电压电平，直到第三时间间隔KC。例如，图8中例示的电路在图9中例示的第三时刻KC和第四时刻KD之间的时间间隔中的操作与前述关于时间间隔KA－KB所讨论的相互对称，其中第二开关晶体管QLS断电，而第一开关晶体管QHS通电并向开关节点VOUT汲取电流，直到输出电压电平VOUT达到并保持在电源电压电平Vs。
如图9中所示，在第五时刻KE和第六时刻KF之间，在续流晶体管QLS通电，即，使通过的电流流动路径导通时，发生短路(表示为增加的短路电流ISHORT)。
如图9所示，保护电路80检测在第二开关晶体管QLS中流向开关节点VOUT的第二电流ILS(例如，通过经由比较器22感测开关节点VOUT处的电压电平)，并检查(例如，再次经由比较器22)第二电流ILS是否超过或未能超过阈值电流ITH，例如，ITH＝N*IREF，其中N基于感测晶体管MS和续流晶体管(例如，QLS)的面积之间的比率1/N。
如图9所示，在第六时刻KF，比较器22响应于第二电流ILS达到阈值ITH(对应于短路电流ISHORT超过极限电流ISC＝ITH+IL的条件，其中IL是在负载Z中流动的电流)而断言比较信号CMP。
如图9中例示的，响应于在第六时刻KF具有第一逻辑值的比较信号CMP，作为结果使得能够启动时间计数器67的触发信号T_I被断言。例如，当比较信号CMP保持被断言的时间长度长于预设时间TDEL时，时间计数器67达到计数结束并输出具有第一逻辑值(例如，高或“1”)的时间计数信号T_0。
如图9所示，在第七时刻KG，即在从第六时刻KF经过预设时间TDEL之后，响应于时间计数器67达到计数结束，第一控制信号XHS被解除断言。
例如，逻辑与门26提供第二控制信号XLS解除断言(例如，低或“0”)，作为由计时电路12提供的控制信号HO和由时间计数器67提供的时间计数信号T_O的否定版本24的组合。
例如，一旦在第二开关晶体管QLS的控制端子处接收到解除断言的第二控制信号XLS，就使通过其的电流流动路径非导通，从而保护第二开关晶体管QLS免受在从开关节点VOUT出来的方向上流动的过大电流IHS，ITH的影响。
如这里所示例的，一种电路包括：高侧开关晶体管QHS，耦合在高侧参考节点Vs和开关节点VOUT之间；以及低侧开关晶体管QLS，耦合在所述开关节点与低侧参考节点GND之间。所述高侧开关晶体管包括高侧控制端子XHS以及穿过高侧开关晶体管的电流流动路径，所述高侧控制端子XHS被配置为接收高侧控制信号HO并且穿过高侧开关晶体管的电流流动路径在所述开关节点与所述高侧参考节点Vs之间，所述高侧开关晶体管QHS被配置为响应于具有第一值的相应控制信号而朝向导通状态切换，其中穿过所述高侧开关晶体管的所述电流流动路径在所述开关节点与所述高侧参考节点Vs之间提供高侧电流流动线IHS。所述低侧开关晶体管QLS包括低侧控制端子XLS和穿过低侧开关晶体管的电流流动路径，所述低侧控制端子XLS被配置为接收低侧控制信号LO并且穿过低侧开关晶体管的电流流动路径在所述开关节点与所述低侧参考节点之间。所述低侧开关晶体管被配置为响应于相应控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，其中穿过所述低侧开关晶体管的电流流动路径在所述切换节点VOUT与所述低侧参考节点之间提供电流流动线ILS，IHS。电感负载L，ZL耦合到开关节点和从高侧参考节点和低侧参考节点中选择的参考节点，在所选择的选择的参考节点中相应的高侧开关晶体管和/或低侧开关晶体管被布置为续流开关晶体管。保护电路20，20A，60，80耦合到续流开关晶体管的控制节点和开关节点，其中保护电路被配置为响应于当续流开关晶体管处于导通状态时在开关节点处发生的短路：感测所述开关节点处的电信号；执行在所述开关节点处感测的所述电信号与阈值电平之间的比较；以及向所述相应续流开关晶体管的所述控制节点提供驱动信号，以将所述相应续流开关晶体管切换到所述非导通状态，作为所述比较指示所述电信号已经达到所述阈值电平的结果。
如这里所例示的，保护电路包括耦合到开关节点和所述参考节点的感测晶体管MS，该感测晶体管被配置为感测开关节点处的电信号，其中感测晶体管具有与续流开关晶体管的面积成比例的晶体管面积。
如在此例示的，保护电路包括：比较器22，其具有耦合到所述开关节点以接收所感测的电信号的第一输入节点和耦合到所述参考电压电平的第二节点，所述比较器被配置为在所述开关节点处所感测的电信号与所述阈值电平之间执行比较(22)，所述比较器被配置为只要所述电信号达到所述阈值电平就断言比较信号；逻辑电路(64，66)，其耦合到所述比较器(22)并被配置为响应于所述电信号(IHS；ILS)达到所述阈值电平(VTH)，断言触发信号(T_I)；以及时间计数器(67)，其耦合到所述逻辑电路(64，66)以从其接收所述触发信号(T_I)，所述时间计数器被配置为响应于所述触发信号(T_I)被断言而开始计数。所述保护电路被配置为响应于所述时间计数器达到等于时间间隔的时间计数并且响应于在所述时间间隔期间保持断言的所述比较信号，将所述驱动信号提供给被设置为续流的所述开关晶体管的所述控制节点，从而将所述续流开关晶体管切换到所述非导通状态。
如这里所例示的，保护电路被配置为响应于时间计数器未能达到等于比较信号被断言时的时间间隔的时间计数，复位时间计数器。
如图10和图11所示，在续流晶体管是第二开关晶体管QLS(如图10所示)或第一开关晶体管QHS(如图11所示)的情况下，保护电路配置60和80可以用在同一电路中。
如图10所示，在续流晶体管是第二开关晶体管QLS的情况下，图3所示的保护电路20A可用于保护第二开关晶体管QLS，而图6所示的保护电路配置60可用于保护第一开关晶体管QHS。
如图11所示，在续流晶体管是第一开关晶体管QHS的情况下，图1所示的保护电路20可用于保护第一开关晶体管QHS，而保护电路配置80可用于保护第二开关晶体管QLS。
如在此例示的，开关转换器装置10，30，50包括：如本文所例示的电路；电池B，其被配置为向所述高侧参考节点Vs提供电源电压电平；接地节点GND，其被配置为向所述低侧参考节点提供接地电压电平；以及控制电路12，其被配置为向高侧控制节点XHS和低侧控制节点XLS提供高侧控制信号HO和低侧控制信号LO。
如图12所示，保护电路20，20A，60，80中的任一个可以集成在包括装备在车辆V上的电路10或30的电源单元中。例如，车辆电池B可以提供电源Vs，并且开关晶体管可以用于为车辆V上的用户电路A供电。
如在此例示的，车辆V装备有根据本公开的开关转换器装置。
另外应当理解，贯穿本说明书的附图所例示的各种单独的实现选项不一定要以附图中例示的相同组合来采用。因此，一个或多个实施例可以单独地和/或以相对于附图中例示的组合的不同组合来采用这些(另外非强制性的)选项。
在不违背基本原则的情况下，在不脱离保护范围的情况下，细节和实施例可以相对于仅通过示例描述的内容甚至显著变化。
权利要求是这里参考实施例提供的技术教导的整体部分。
保护范围由所附权利要求限定。

Claims (18)

1.一种方法，包括：
将高侧开关晶体管耦合在高侧参考节点与开关节点之间，其中所述高侧开关晶体管包括高侧控制端子和穿过所述高侧开关晶体管的电流流动路径，所述高侧控制端子被配置为接收高侧控制信号，并且穿过所述高侧开关晶体管的电流流动路径在所述高侧控制端子与所述开关节点之间，其中所述高侧开关晶体管被配置为响应于所述高侧控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，其中所述电流流动路径提供在所述高侧参考节点与所述开关节点之间的高侧电流流动线；
将低侧开关晶体管耦合在所述开关节点与低侧参考节点之间，其中所述低侧开关晶体管包括低侧控制端子和穿过所述低侧开关晶体管的电流流动路径，所述低侧控制端子被配置为接收低侧控制信号，并且穿过所述低侧开关晶体管的电流流动路径所述开关节点与所述低侧参考节点之间，其中所述低侧开关晶体管被配置为响应于所述低侧控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，其中通过所述低侧开关晶体管的电流流动路径提供在所述开关节点与所述低侧参考节点之间的电流流动线；
将电感负载耦合到所述开关节点和参考节点，所述参考节点包括具有续流高侧开关晶体管的所述高侧参考节点和具有续流低侧开关晶体管的所述低侧参考节点中的一者；以及
响应于在相应续流开关晶体管处于所述导通状态而在所述开关节点处发生的短路：
感测所述开关节点处的电信号；
执行在所述开关节点处感测的所述电信号与阈值电平之间的比较；以及
根据指示所述电信号已经达到所述阈值电平的比较，向所述相应续流开关晶体管的所述控制节点提供驱动信号，以将所述相应续流开关晶体管切换到所述非导通状态。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
将感测晶体管耦合到所述续流开关晶体管，其中所述感测晶体管具有与所述续流开关晶体管的面积成比例的面积；以及
经由所述感测晶体管在所述开关节点处感测所述电信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中向所述续流开关晶体管的所述控制节点提供所述驱动信号包括：
响应于所述电信号达到所述阈值电平而触发时间计数器以开始计数时间间隔；
只要所述电信号达到所述阈值电平就断言比较信号；
响应于所述时间计数器达到等于时间间隔的时间计数并且所述比较信号在所述时间间隔期间保持断言，向所述续流开关晶体管的所述控制节点提供所述驱动信号；以及
由此将所述续流开关晶体管朝向所述非导通状态切换。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：响应于所述时间计数器未能达到等于所述时间间隔的时间计数而复位所述时间计数器。
5.一种用于控制电路的方法，所述电路包括高侧开关晶体管和低侧开关晶体管，所述高侧开关晶体管与所述低侧开关晶体管在耦合到电感负载的开关节点处串联耦合，使得所述高侧开关晶体管和所述低侧开关晶体管中的一个开关晶体管是续流开关晶体管，所述方法包括：响应于当所述续流开关晶体管处于导通状态时在所述开关节点处发生的短路：
感测所述开关节点处的电信号；
执行在所感测的电信号与阈值之间的比较；以及
当所述比较指示所感测的所述电信号已经达到所述阈值时，将所述续流开关晶体管驱动到非导通状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其中感测所述电信号包括使用具有与所述续流开关晶体管共用的控制端子的感测晶体管来感测所述开关节点处的所述电信号。
7.根据权利要求5所述的方法，其中驱动包括：
响应于所述电信号达到所述阈值电平而计数时间间隔；
当所计数的所述时间间隔的值达到时间计数时，将所述续流开关晶体管驱动到所述非导通状态。
8.一种电路，包括：
高侧开关晶体管，耦合在高侧参考节点与开关节点之间，其中所述高侧开关晶体管包括高侧控制端子和穿过所述高侧开关晶体管的电流流动路径，所述高侧控制端子被配置为接收高侧控制信号，并且穿过所述高侧开关晶体管的电流流动路径在所述开关节点与所述高侧参考节点之间，其中所述高侧开关晶体管被配置为响应于相应控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，且其中穿过所述高侧开关晶体管的所述电流流动路径提供在所述开关节点与所述高侧参考节点之间的高侧电流流动线；
低侧开关晶体管，耦合在所述开关节点与低侧参考节点之间，其中所述低侧开关晶体管包括低侧控制端子和穿过所述低侧开关晶体管的电流流动路径，所述低侧控制端子被配置为接收低侧控制信号，并且穿过所述低侧开关晶体管的电流流动路径在所述开关节点与所述低侧参考节点之间，其中所述低侧开关晶体管被配置为响应于所述相应控制信号具有第一值而朝向导通状态切换，且其中穿过所述低侧开关晶体管的所述电流流动路径提供在所述开关节点与所述低侧参考节点之间的电流流动线；
电感负载，耦合到所述开关节点和参考节点，所述参考节点包括具有相应高侧开关晶体管为续流高侧开关晶体管的所述高侧参考节点和具有相应低侧开关晶体管被布置为续流开关晶体管的所述低侧参考节点中的一者；以及
保护电路，耦合到所述续流开关晶体管的所述控制节点和所述开关节点，所述保护电路被配置为响应于当所述续流开关晶体管处于所述导通状态时在所述开关节点处发生的短路，以：
感测所述开关节点处的电信号；
执行在所述开关节点处感测的所述电信号与阈值电平之间的比较；以及
根据指示所述电信号已经达到所述阈值电平的比较，向所述相应续流开关晶体管的所述控制节点提供驱动信号，以将所述相应续流开关晶体管切换到非导通状态。
9.根据权利要求8所述的电路，其中所述保护电路包括耦合到所述续流开关晶体管的感测晶体管，其中所述感测晶体管被配置为感测所述开关节点处的所述电信号，并且其中所述感测晶体管具有与所述续流开关晶体管的面积成比例的晶体管面积。
10.根据权利要求8所述的电路，其中所述保护电路包括：
比较器，具有耦合到所述开关节点以接收所感测的电信号的第一输入节点和耦合到所述阈值电平的第二节点，所述比较器被配置为执行在所述开关节点处所感测的所述电信号与所述阈值电平之间的比较，且只要所述电信号达到所述阈值电平就断言比较信号；
逻辑电路，耦合到所述比较器且被配置为响应于所述电信号达到所述阈值电平而断言触发信号；以及
时间计数器，耦合到所述逻辑电路以从其接收所述触发信号，所述时间计数器被配置为响应于所述触发信号被断言而开始计数；
其中所述保护电路响应于所述时间计数器达到等于时间间隔的时间计数、并且响应于在所述时间间隔期间保持断言的所述比较信号，将所述驱动信号提供给被设置为续流所述开关晶体管的所述控制节点，从而将所述续流开关晶体管朝向所述非导通状态切换。
11.根据权利要求10所述的电路，其中所述保护电路被配置为响应于所述时间计数器未能达到等于所述比较信号被断言时的时间间隔的时间计数而复位所述时间计数器。
12.一种开关转换器装置，包括：
根据权利要求8所述的电路；
电池，被配置为向所述高侧参考节点提供电源电压电平；
接地节点，被配置为向所述低侧参考节点提供接地电压电平；以及
控制电路，被配置为向所述高侧控制节点和所述低侧控制节点提供所述高侧控制信号和所述低侧控制信号。
13.一种配备有根据权利要求12所述的开关转换器装置的车辆。
14.一种电路，包括：
高侧开关晶体管，耦合在高侧参考节点与开关节点之间；
低侧开关晶体管，耦合在所述开关节点与低侧参考节点之间；
其中所述开关节点被配置为以使所述高侧开关晶体管和所述低侧开关晶体管中的一者成为续流开关晶体管的方式耦合到电感负载；以及
保护电路，被配置为响应于在所述续流开关晶体管处于所述导通状态时在所述切换节点处发生的短路而：
感测所述开关节点处的电信号；
将所感测的所述电信号与阈值进行比较；以及
根据指示所述电信号已经达到所述阈值的比较，控制所述续流开关晶体管切换到非导通状态。
15.根据权利要求14所述的电路，其中所述保护电路包括感测晶体管，所述感测晶体管具有与所述续流开关晶体管共用的控制端子以感测所述开关节点处的所述电信号。
16.根据权利要求14所述的电路，其中所述保护电路包括：
比较器，被配置为将所感测的所述电信号与所述阈值进行比较，并且只要所述电信号达到所述阈值就断言比较信号；
逻辑电路，被配置为响应于所述电信号达到所述阈值而断言触发信号；以及
时间计数器，被配置为响应于所述触发信号被断言而开始计数；
其中响应于所述时间计数器达到等于时间间隔的时间计数和所述比较信号的所述断言，所述续流开关晶体管被切换到所述非导通状态。
17.一种开关转换器装置，包括：
根据权利要求14所述的电路；
电池，被配置为向所述高侧参考节点提供电源电压电平；
接地节点，被配置为向所述低侧参考节点提供接地电压电平；以及
控制电路，被配置为产生用于所述高侧开关晶体管和所述低侧开关晶体管的控制信号。
18.一种配备有根据权利要求17所述的开关转换器装置的车辆。
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