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CN113054836B - 直流转换电路 - Google Patents

直流转换电路

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CN113054836B
CN113054836B CN201911382100.4A CN201911382100A CN113054836B CN 113054836 B CN113054836 B CN 113054836B CN 201911382100 A CN201911382100 A CN 201911382100A CN 113054836 B CN113054836 B CN 113054836B
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CN
China
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circuit
signal
coupled
transistor
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张树春
董玲玲
李润德
王强
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Silicon Content Technology Beijing Co ltd
Xinzhou Technology Beijing Co ltd
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Silicon Content Technology Beijing Co ltd
Xinzhou Technology Beijing Co ltd
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Abstract

本公开的实施例提供了一种直流转换电路。该直流转换电路包括：第一晶体管，耦合在第一电源和开关节点之间；第二晶体管，耦合在开关节点和接地之间；以及保护电路，耦合至开关节点，并且被配置为基于开关节点的电压来调节第二晶体管的导通速度，以防止第一晶体管和第二晶体管同时导通。根据本公开的实施例，可以调节晶体管的导通速度，并且由此降低晶体管短路损坏的风险。

Description

直流转换电路
技术领域
本公开的实施例涉及电子电路领域，并且更具体地，涉及具有晶体管保护特性的直流转换电路。
背景技术
诸如降压电路、升压电路、降压升压电路等直流转换电路已经在消费电子、工业、通讯网络、汽车电子等领域得到广泛应用。在直流转换电路中通常设置有晶体管，晶体管用于改变功率的流向以实现期望的电压转换水平。每个晶体管通常设置有专用或公用的驱动电路以控制其导通和关断。尽管典型的直流转换电路还设置有用于防止同一支路上的两个以上的晶体管同时导通以避免短路的电路，然而，在一些操作情况中，仍然存在不同晶体管同时导通的风险。这可能导致很高的电流流过晶体管，并且由此造成晶体管和其他电路组件的损坏。因此，存在具有保护晶体管特性的改进的电路设计的需要。
发明内容
本公开的实施例提供了一种用于保护直流转换电路中的晶体管免受短路损坏的改进方案。
在本公开的一个方面，提供了一种直流转换电路。该直流转换电路包括：第一晶体管，耦合在第一电源和开关节点之间；第二晶体管，耦合在开关节点和接地之间；以及保护电路，耦合至开关节点，并且被配置为基于开关节点的电压来调节第二晶体管的导通速度，以防止第一晶体管和第二晶体管同时导通。
根据本公开的实施例，可以进一步提升直流转换电路的安全性和可靠性。
提供发明内容部分是为了简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1示出了直流转换电路的示意性电路图；
图2示出了直流转换电路的工作时序的示意性流程图；
图3示出了直流转换电路的开关节点电压(VSW)的示意性波形；
图4示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路的示意性电路图；
图5示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路的保护电路的示意性框图；以及
图6示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路的保护电路的示意性电路图。
具体实施方式
下面将参考附图中示出的若干示例实施例来描述本公开的原理。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，但应当理解，描述这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
可以理解，在本文中，以单个形式示出的电阻器、电容器或电感器等电路元器件并不限于单个器件，而是可以包括具有相同或相似功能的多个器件的并联或串联。例如，单个电阻器可以包括多个电阻器的串联、并联或混合连接。
如前所述，当前广泛应用的直流转换电路通常配备有避免同一支路上的开关器件(诸如晶体管)同时导通的保护电路。这种保护电路是十分必要的，因为同一支路上的晶体管同时导通将导致非常高的电流流经这些晶体管，并且由此可能导致晶体管和其他电路组件的损坏。如下面将要讨论的，常规实现的直流转换电路通常仅能提供初步的短路保护，这种短路保护往往无法满足在特定工作条件下的保护要求，特别是无法满足在晶体管切换等暂态过程期间的保护要求。根据本公开的实施例的直流转换电路能够根据电路操作状况来自动地调整导通晶体管的速度，从而避免在晶体管导通的暂态期间出现易于引起短路现象的过高的暂态值。
图1示出了直流转换电路100的示意性电路图。作为示例，直流转换电路100为直流降压电路。可以理解，本申请的实施例不限于直流降压电路。在一些实施例中，直流转换电路可以包括升压电路、降压升压电路。
在直流转换电路100中，示出了作为主开关器件的高侧晶体管(或者第一晶体管，HS)124和低侧晶体管(或者第二晶体管，LS)126，它们与输入电压节点(VIN)104和接地节点(PGND)114串联连接。HS 124和LS 126各自包括作为其一部分的反并联二极管。HS 124和LS126分别由HS驱动电路120和LS驱动电路122进行驱动。
HS驱动电路(第一驱动电路)120由供电电源(BOOT)102进行供电，其一个输入端经由低压转高压(L2H)电路而被连接到HS控制节点106。HS控制节点(HSON)106输入用于控制HS 124的信号，其中高电平信号(“1”)表示导通HS 124，而低电平信号(“0”)表示关断HS124。
LS驱动电路(第二驱动电路)122由VCC进行供电，其一个输入端经由电源域转换电路(LVL)而被连接到LS控制节点108。LVL用于实现VDD到VCC的电源域转换。LS控制节点(LSON)108输入用于控制LS 126的信号，其中高电平信号(“1”)表示导通LS 126，而低电平信号(“0”)表示关断LS 126。
开关节点(SW)110设置在HS 124与LS 126之间。自举电容器(Cboot)130与HS驱动电路120并联连接在BOOT 102与SW 110之间。自举电容器130主要用于向HS驱动电路120提供保证能够实现正确的逻辑和输出驱动能力所需的足够能量。由于自举电容器130两端的电压与BOOT 102的电压VBOOT和SW 110的电压VSW的电压差(VBOOT-VSW)相同，因此可以通过检测VBOOT-VSW的值来判定是否需要对自举电容器130进行充电以补充能量。自举电容器130的充电可以通过使得LS 126导通来实现。
供电电源检测电路132同样并联连接在BOOT 102与SW 110之间，并且用于检测上文所述的电压差VBOOT-VSW。供电电源检测电路132输出信号BOOTUV_HV，当VBOOT-VSW低于第一阈值电压(诸如2V)时，BOOTUV_HV切换到高电平(“1”)，这表示BOOT 102与SW 110之间存在欠压，因此需要通过例如导通LS 126来为自举电容器130充电。当VBOOT-VSW高于第二阈值电压(诸如2.2V)时，BOOTUV_HV从高电平切换到低电平(“0”)，这表示BOOT 102与SW 110之间的电压满足要求，HS驱动电路120可以正常工作，其中第二阈值电压大于第一阈值电压。供电电源检测电路132经由高压转低压(H2L)电路而被连接到LS驱动电路122的第二输入端子。
输出电感器134的一端连接到SW 110，并且另一端连接到输出电压节点(VOUT)112。输出电容器136的一端也连接到VOUT 112并且另一端接地。输出电感器134和输出电容器136形成LC谐振电路。
防止同时导通电路(XCON)128接收来自HS驱动电路120的输出信号HSG和来自LS驱动电路122的输出信号LSG，并且分别输出到HS驱动电路120的第二输入端子和LS驱动电路122的第三输入端子。XCON 128用于防止HS 124和LS 126的同时导通。
为了说明XCON 128工作原理的目的，下面参照图2，图2示出了直流转换电路100的工作时序200的示意性流程图。
工作时序200开始于框202，其中直流转换电路100处于非工作(OFF)状态，并且HS124和LS 126处于关断(OFF)状态。在框204，直流转换电路100通电，并且如果电压差VBOOT-VSW的值满足要求(例如，由供电电源检测电路132检测为大于第二阈值电压)，则由HS驱动电路120控制HS 124导通，使得HS 124处于导通状态。
此时，VSW等于输入电压VIN 104，并且VIN 104经由输出电感器134而向输出电容器136充电。当HS 124导通时间达到预定目标值时，在框206，由HS驱动电路120控制HS 124关断，使得HS 124处于断开状态。随后，在框208，由XCON 128检测HS 124是否处于断开状态(例如，通过HSG)，如果判断结果为是，则工作时序跳转到框210，否则跳转到框208直到判断结果为是为止。在框210，由LS驱动电路122控制LS 126导通，使得LS 126处于导通状态。由此，框208和框210实现了当且仅当HS 124处于断开状态时，LS 126才导通。当LS 126导通时间达到预定目标值时，在框212，由LS驱动电路122控制LS 126关断，使得LS 126处于断开状态。类似地，在框214，由XCON 128检测LS 126是否处于断开状态(例如，通过LSG)，如果判断结果为是，则工作时序跳转到框204以导通HS 124，否则跳转到框214直到判断结果为是为止。框214和框204实现了当且仅当LS 126处于断开状态时，HS 124才导通。工作时序200此后循环直到直流转换电路100重新处于非工作状态。
虽然从图2中可以看出，XCON 128能够实现在正常工作期间防止HS 124和LS 126的同时导通的目的，但是在一些其他情况下，XCON 128难以满足保护的要求。
现在回到图1，图1还示出了连接到VOUT 112的预偏置电压电路。预偏置电压电路由预偏置电压源138和二极管(D1)140形成，并且主要用于在直流转换电路100的启动时预加载电压。假设预偏置电压源138的电压为VPB，则直流转换电路100启动时VOUT＝VPB-VD1。由此，VOUT会抬高VSW的值。此时，VBOOT-VSW较小，以使得供电电源检测电路132更容易输出指示存在欠压的高电平的BOOTUV_HV。由于BOOTUV_HV直接经由H2L而被输入到LS驱动电路122，所以LS 126将会被快速地导通，从而引起VSW的快速下降。由于HS驱动电路120尚未加载VBOOT而缺乏驱动能力，并且由于HS驱动电路120、HS 124以及SW节点处存在的寄生电容等因素的影响，所以VSW的快速下降会将HS 124的栅源电压Vgs耦合到不期望的值。如果在此期间，该栅源电压Vgs被提升至高于HS 124的导通电压，将会出现HS 124和LS 126同时导通的现象，从而在HS 124和LS 126中流经较大的电流以导致HS 124和LS 126两者的损坏。此外，VPB的值越高，LS 126的导通速度就越快，VSW的下降速度和幅度就越大，被耦合的HS 124的Vgs的值就越高，从而导致HS 124和LS 126两者短路并损坏的风险就越高。
在另一种情形下，假设直流转换电路100工作在轻载DCM(断续导通模式)下。此时，存在HS 124和LS 126同时处于断开状态的时间段，并且在该时间段中VSW＝VOUT。此时，如果HS驱动电路120中存在静态电流，则该静态电流会持续地将自举电容器130进行放电。当自举电容器130被放电使得VBOOT-VSW低于第一阈值电压时，LS126将被导通来为自举电容器130充电。由于此时VBOOT-VSW的值比较低，驱动能力比较弱，因此同样会存在VSW快速下降，并且使得HS 124的栅源电压Vgs提升的情况。当Vgs被提升至高于HS 124的导通电压之后，将会出现HS 124和LS 126同时导通的现象，从而在HS 124和LS 126中流经较大的电流以导致HS124和LS 126两者的损坏。
参见图3，图3示出了直流转换电路100的开关节点电压VSW的示意性波形300。波形300表示VSW的相对幅值，并且对应于上文所述的DCM工作模式。从图3中可以看出，VSW初始时等于VOUT，并且随后由于HS 124和LS 126分别被导通而发生电平变化。此后，由于HS 124和LS 126同时处于断开状态而再一次使得VSW＝VOUT。在302处，发生LS 126被快速导通以对自举电容器130进行充电的情况。可以看出，VOUT的值越高，LS 126的导通速度越快，VSW的下降速度和幅度就越大，被耦合的HS 124的Vgs的值就越高，从而导致HS 124和LS 126两者短路并损坏的风险就越高。
在又一种情形下，SW 110处的寄生电容较大，该寄生电容可能是电路固有的、或者是由于人为设置缓冲电路而引起的。在轻载条件下，当HS 124被关断并且在LS 126被导通之前的死区时间期间，SW110处的寄生电容能够满足负载电流的需求。因此，VSW并不会如通常情况下通过LS 126的续流二极管而降低，而是由于SW 110处的寄生电容放电而保持较高水平。由此，在死区时间结束之后，如果快速导通LS 126，则同样会存在VSW快速下降的情况，并且可能将最终导致HS 124和LS 126两者短路并损坏。电感电流的峰值越小，VIN越高，LS126的导通速度就越快，VSW的下降速度和幅度就越大，被耦合的HS 124的Vgs的值就越高，从而导致HS 124和LS 126两者短路并损坏的风险就越高。
可以看出，在上面示例的各种暂态工作条件下，XCON 128将难以满足保护HS 124和LS 126两者免受短路和损坏的要求。为此，存在对于直流转换电路100进行改进以提升安全性的需要。
下面将详细描述根据本公开的实施例的直流转换电路。
首先参照图4，图4示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路400的示意性电路图。与图1类似，因此相似的元件具有相同或相似附图标记，并且以相同或相似的方式操作，在此不再赘述。
直流转换电路400同样包括高侧晶体管HS 124和低侧晶体管LS126。在一些实施例中，晶体管可以包括但不限于双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及它们的组合。HS 124由HS驱动电路120驱动，并且LS 126由LS驱动电路122驱动。
直流转换电路400与图1中所示的直流转换电路100的不同之处在于，直流转换电路400还设置有连接在供电电源检测电路132与LS驱动电路122之间的保护电路420。保护电路420接收来自供电电源检测电路132、开关节点SW 110以及HS控制节点HSON 106的信号，并且在其输出404处输出基于来自供电电源检测电路132、开关节点SW 110以及HS控制节点HSON 106的至少一个信号的导通控制信号(LSD_speed)到LS驱动电路122的第二输入端子。在一个示例中，在其输出404处输出基于来自供电电源检测电路132、开关节点SW 110以及HS控制节点HSON 106的这三者信号的导通控制信号(LSD_speed)到LS驱动电路122的第二输入端子。
由供电电源检测电路132输出的信号BOOTUV_HV通过H2L电路被转换到信号BOOTUV，并且在节点402处被输入到保护电路420。保护电路420基于VSW、BOOTUV和HSON来确定应当快速导通LS126还是慢速导通LS 126，并且输出LSD_speed信号以控制LS驱动电路122调整导通LS 126的速度。慢速导通LS 126可以有效地防止由于VSW的快速下降而导致的HS 124和LS 126同时导通的情况。保护电路420的工作原理将在下文予以具体阐述。
此外，为了清楚的目的，图4中的直流转换电路400省略了图1中所示的预偏置电压电路。可以理解，在一个示例中，直流转换电路400可以包括图1中所示的预偏置电压电路。
下面参照图5，图5示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路400的保护电路420的示意性框图。保护电路420包括延时电路502、开关节点检测电路504、锁存电路506、电容器电压检测电路508以及逻辑与门510。
延时电路502接收来自HSON 106的信号，并且将来自HSON 106的信号进行延时。在一些实施例中，延时电路502仅对HSON信号从高电平到低电平的下降沿进行延时，而不对高电平的HSON信号延时。在一些实施例中，延时电路502可以由RC延时电路、555定时电路、单稳延时电路和晶体管延时电路来实现。在一些实施例中，延时电路502进行延时的时间由LS126的开关特性预先确定。
延时电路502输出信号SWHi_Clear，并且还输出前往逻辑与门510的信号。当HSON信号为高电平时，SWHi_Clear也为高电平。高电平的SWHi_Clear信号使能开关节点检测电路504，而低电平的SWHi_Clear信号禁用开关节点检测电路504。当HSON信号从高电平切换到低电平时，SWHi_Clear信号经延时后也从高电平切换到低电平，而当HSON信号从低电平切换到高电平时，SWHi_Clear信号不经延时而从低电平切换到高电平。当HSON信号为高电平时，延时电路502输出的前往逻辑与门510的信号为低电平，而当HSON信号为低电平时，延时电路输出的前往逻辑与门510的信号为高电平。换言之，延时电路502还输出HSON信号的逆。
开关节点检测电路504接收来自SW 110的信号和SWHi_Clear信号，并且向锁存电路506输出SW_Hi信号。在一些实施例中，当SWHi_Clear信号为低电平时，开关节点检测电路504被禁用，由此使得开关节点检测电路504输出低电平的SW_Hi信号。在一些实施例中，当SWHi_Clear信号为低电平时，开关节点检测电路504被使能，并且基于VSW的值来输出具有高电平或低电平的SW_Hi信号。在一些实施例中，当VSW高于预定阈值时，触发开关节点检测电路504输出高电平的SW_Hi信号，而当VSW低于预定阈值时，触发开关节点检测电路504输出低电平的SW_Hi信号。换言之，SW_Hi信号表示在死区时间期间VSW的值是否足够大。
锁存电路506接收SWHi_Clear信号和SW_Hi信号，并且基于这两个信号来输出前往逻辑与门510的信号。在一些实施例中，当SWHi_Clear信号为低电平时，锁存电路506处于保持模式，由此使得锁存电路506的输出信号持续先前的状态。在一些实施例中，当SWHi_Clear信号为高电平时，锁存电路506的输出信号为SW_Hi信号的逆。换言之，当SWHi_Clear信号为高电平并且SW_Hi信号为低电平时，锁存电路506输出高电平信号。当SWHi_Clear信号为高电平并且SW_Hi信号为高电平时，锁存电路506输出低电平信号。在一些实施例中，锁存电路506的上述锁存功能可以利用常用的锁存器架构来实现，或者利用分立逻辑元件来实现。
电容器电压检测电路508接收BOOTUV信号，并且向逻辑与门510输出BOOTUV信号的逆。换言之，当供电电源检测电路132检测到自举电容器130两端的电压差小于预定阈值(诸如上文所述的第一阈值电压)时，电容器电压检测电路508向逻辑与门510输出低电平信号。
逻辑与门510接收来自延时电路502、开关节点检测电路504、锁存电路506、电容器电压检测电路508的输出信号，并且将这些输出信号的逻辑与运算结果输出为LSD_speed信号。LSD_speed信号进一步被输入到LS驱动电路122，以控制LS驱动电路122是否快速地导通LS 126。当LSD_speed信号为高电平时，允许快速地导通LS 126，而当LSD_speed信号为低电平时，仅允许慢速地导通LS 126。由此，保护电路420实现了对于快速导通LS 126或慢速导通LS 126的控制。在本文中，快速地导通LS 126表示驱动电路122中用于驱动LS 126的晶体管尺寸较大而使得LS 126的导通速度较快。通过(例如，由LSD_speed信号)选择或调整驱动电路122中的不同尺寸的晶体管，可以实现对于LS 126的导通速度的调节。在一些实施例中，在快速导通条件下LS 126的导通时间是在慢速导通条件下LS 126的导通时间的1/5～1/10。
具体而言，在保护电路420中，当且仅当HSON处于高电平到低电平阶跃后的延时时间(死区时间)期间、VSW低于预定阈值、并且VBOOT-VSW高于另一预定阈值(诸如上文所述的第二阈值电压)的情况下，才允许LS 126的快速导通。在其他情况下，由于VSW、VBOOT-VSW的值等不符合快速导通的要求，仅允许LS 126的慢速导通。由此，可以避免由于LS 126的快速导通而导致的HS 124和LS 126两者短路和损坏。
应当理解，图5中所示的保护电路420的架构仅作为示例，并且本领域技术人员能够设想实现晶体管的导通速度条件判断的其他实施例。例如，图5中的逻辑与门510可以被逻辑与非门来替换，此时，将来自延时电路502、开关节点检测电路504、锁存电路506、电容器电压检测电路508的输出信号均进行反相处理也可以实现相同的功能。
下面参照图6来进一步描述保护电路420的具体结构示例。图6示出了根据本公开的一个实施例的直流转换电路400的保护电路420的示意性电路图。
在图6中，延时电路502包括延时电路602和反相器604，它们都连接到HSON节点106。延时电路602接收HSON信号，并且将HSON信号的高电平到低电平的下降沿转换进行延时。换言之，当HSON信号从高电平转换到低电平时，延时电路602经过延时时间后也输出SWHi_Clear信号的高电平到低电平转换。反相器604输出HSON信号的反值。由此，仅当HSON信号为低电平时，反相器604输出高电平信号。
开关节点检测电路504包括晶体管606和610、电阻器608、触发器612和反相器614。晶体管606、电阻器608和晶体管610串联连接，并且晶体管606的源极连接到SW 110。SW_LV节点为电阻器608与晶体管610的源极之间的节点。在一些实施例中，晶体管606和610可以包括但不限于双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及它们的组合。
当SWHi_Clear信号为低电平时，由于晶体管606被关断并且晶体管610被导通，触发器612的输入节点SW_LV处于低电平(接地)，由此使得触发器612输出低电平的SW_Hi信号。此时，开关节点检测电路504处于禁用状态。当SWHi_Clear信号为高电平时，晶体管606被导通并且晶体管610被关断。此时，SW_LV处的电压与VSW成正相关。当VSW高于预定阈值时，SW_LV处的电压使得触发器612输出具有高电平的SW_Hi信号，而当VSW低于预定阈值时，SW_LV处的电压使得触发器612输出具有低电平的SW_Hi信号。由此，SW_Hi信号的电平高低表示VSW的大小。触发器612的作用为输出具有标准高低电平的SW_Hi信号，并且可以采用诸如施密特触发器等各种合适的形式。
锁存电路506包括逻辑或门616和620以及反相器618和622。如上所述，当SWHi_Clear信号为低电平时，锁存电路506处于保持模式，而当SWHi_Clear信号为高电平时，锁存电路506的输出信号为SW_Hi信号的逆。
电容器电压检测电路508包括反相器624，以输出来自402处的BOOTUV信号的逆。
最后，逻辑与门510将各输出信号的逻辑与运算结果输出为LSD_speed信号。
图6所示的示意性电路图进一步示出了保护电路420的工作原理。具体而言，当HSON信号为高电平时，这表示HS 124正被导通，由此反相器604输出低电平信号，以将LSD_speed信号设置为低电平，从而禁止LS 126的高速导通。随后，如果检测到HSON信号由高电平转换为低电平，则在延时电路602的延时时间内SWHi_Clear仍然保持高电平。在延时时间内，开关节点检测电路504被使能，并且根据VSW的大小来输出高电平或低电平的SW_Hi信号，并且由此触发锁存电路506输出SW_Hi信号的逆。换言之，如果VSW大于预定阈值，则锁存电路506输出低电平信号以禁止LS 126的高速导通，而如果VSW小于预定阈值，则锁存电路506输出高电平信号以可能允许LS 126的高速导通。进一步地，如果检测到HSON信号由高电平转换为低电平超过了延时时间，则禁用开关节点检测电路504，并且禁止LS 126的高速导通。在上述任一种情况下，如果在402处输入具有高电平的BOOTUV信号，则反相器624输出低电平信号以禁止LS126的高速导通。
综上所述，当且仅当HSON处于高电平到低电平阶跃后的延时时间期间、VSW低于预定阈值、并且VBOOT-VSW高于诸如第二阈值电压的情况下，才允许LS 126的快速导通。在其他情况下，禁止LS 126的快速导通。可以看出，根据本公开的实施例的直流转换电路实现了对于LS 126的导通速度的控制，并且由此实现了针对暂态过程的晶体管短路保护，提升了直流转换电路的运行安全性和可靠性。
尽管图4中所示的直流转换电路400为降压电路的形式，但是本领域技术人员应当理解，直流转换电路400也可以为升压电路。由于直流升压电路中也存在由于晶体管快速导通而导致的短路和损害风险，因此根据本公开的实施例的直流转换电路也可以参照应用于升压电路。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种直流转换电路，包括：
第一晶体管，耦合在第一电源和开关节点之间；
第二晶体管，耦合在所述开关节点和接地之间；以及
保护电路，耦合至所述开关节点，并且被配置为基于所述开关节点的电压来调节所述第二晶体管的导通速度，以防止所述第一晶体管和所述第二晶体管同时导通，
其中所述直流转换电路还包括：
第一驱动电路，耦合至所述第一晶体管并且由第二电源进行供电；
第二驱动电路，耦合至所述第二晶体管；以及
供电电源检测电路，并联耦合在所述第二电源和所述开关节点之间，
其中所述保护电路包括：
延时电路，耦合至所述第一驱动电路，并且被配置为对来自所述第一驱动电路的输入信号进行延时；
开关节点检测电路，耦合至所述延时电路，并且被配置为生成指示所述开关节点的电压大小的信号；
锁存电路，耦合至所述延时电路和所述开关节点检测电路；
电容器电压检测电路，耦合至所述供电电源检测电路；以及
逻辑与门，被配置为接收来自所述延时电路、所述开关节点检测电路、所述锁存电路和所述电容器电压检测电路的多个输出信号，并且生成所述多个输出信号的逻辑与信号。
2.根据权利要求1所述的直流转换电路，其中所述保护电路还被配置为基于所述供电电源检测电路的输出信号来调节所述第二晶体管的所述导通速度。
3.根据权利要求1所述的直流转换电路，其中所述保护电路还被配置为基于所述第一驱动电路的控制信号来调节所述第二晶体管的所述导通速度。
4.根据权利要求1所述的直流转换电路，其中所述直流转换电路包括降压电路、升压电路和降压升压电路。
5.根据权利要求1所述的直流转换电路，还包括：
自举电容器，并联耦合在所述第二电源和所述开关节点之间。
6.根据权利要求1所述的直流转换电路，其中所述开关节点经由LC振荡电路而耦合至所述直流转换电路的输出节点。
7.根据权利要求1所述的直流转换电路，其中所述保护电路包括：
开关节点检测电路，耦合至所述开关节点，并且被配置为生成指示所述开关节点的所述电压的幅值的第一信号；以及
逻辑电路，被配置为基于所述第一信号来生成用以调节所述第二晶体管的所述导通速度的控制信号。
8.根据权利要求7所述的直流转换电路，其中所述保护电路还包括：
延时电路，耦合至所述第一驱动电路，所述延时电路被配置为对来自所述第一驱动电路的输入信号进行延时，并且基于所述输入信号来生成第二信号；以及
锁存电路，耦合至所述延时电路和所述开关节点检测电路，并且被配置为基于经延时的所述输入信号和所述第一信号来生成第三信号；
其中逻辑电路还被配置为进一步基于所述第二信号和所述第三信号来生成所述控制信号。
9.根据权利要求7所述的直流转换电路，其中所述保护电路还包括：
电容器电压检测电路，耦合至所述电源检测电路，并且被配置为基于所述电源检测电路的输出信号来生成第四信号；
其中逻辑电路还被配置为进一步基于所述第四信号来生成所述控制信号。
10.根据权利要求8所述的直流转换电路，其中所述延时的持续时间根据所述第二晶体管的开关特性而被预先确定。
11.一种直流转换电路，包括：
第一晶体管，耦合在第一电源和开关节点之间；
第二晶体管，耦合在所述开关节点和接地之间；
第一驱动电路，耦合至所述第一晶体管并且由第二电源进行供电，以用于驱动所述第一晶体管；
第二驱动电路，耦合至所述第二晶体管，以用于驱动所述第二晶体管；
电源检测电路，并联耦合在所述第二电源和所述开关节点之间；以及
保护电路，被配置为基于所述开关节点的电压、所述电源检测电路的输出信号、和所述第一驱动电路的输入信号中的至少一个来调节所述第二晶体管的导通速度，
其中所述保护电路包括：
开关节点检测电路，耦合至所述开关节点，并且被配置为生成指示所述开关节点的所述电压的幅值的第一信号；以及
逻辑电路，被配置为基于所述第一信号来生成用以调节所述第二晶体管的所述导通速度的控制信号，
其中所述保护电路还包括：
延时电路，耦合至所述第一驱动电路，所述延时电路被配置为对来自所述第一驱动电路的所述输入信号进行延时，并且基于所述输入信号来生成第二信号；以及
锁存电路，耦合至所述延时电路和所述开关节点检测电路，并且被配置为基于经延时的所述输入信号和所述第一信号来生成第三信号；
其中逻辑电路还被配置为进一步基于所述第二信号和所述第三信号来生成所述控制信号。
12.根据权利要求11所述的直流转换电路，其中所述直流转换电路包括降压电路、升压电路和降压升压电路。
13.根据权利要求11所述的直流转换电路，还包括：
自举电容器，并联耦合在所述第二电源和所述开关节点之间，并且被配置为存储所述第一驱动电路正常操作所需的能量。
14.根据权利要求11所述的直流转换电路，其中所述开关节点经由LC振荡电路而耦合至所述直流转换电路的输出节点。
15.根据权利要求11所述的直流转换电路，其中所述保护电路还包括：
电容器电压检测电路，耦合至所述电源检测电路，并且被配置为基于所述电源检测电路的所述输出信号来生成第四信号；
其中逻辑电路还被配置为进一步基于所述第四信号来生成所述控制信号。
16.根据权利要求11所述的直流转换电路，其中所述延时电路的延时时间根据所述第二晶体管的开关特性而被预先确定。
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