直流到直流转换器以及故障保护方法与流程

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及直流到直流转换器(DC-to-DC converter)以及故障保护方法。

背景技术：

DC-to-DC converter是一种广泛使用的转换器。例如，有的DC-to-DC converter能够将12伏特的输入电压电平(input voltage level)转换为3.3伏特的输出电压电平(output voltage level)。3.3伏特的output voltage level可以用于给印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的芯片供电。

具体来说，DC-to-DC converter包括控制芯片、双金属氧化物半导体场效应晶体管(dual metallic oxide semiconductor field effect transistor，dual MOSFET)以及电感(inductor)。dual MOSFET包括上部金属氧化物半导体场效应晶体管(upper MOSFET)和下部金属氧化物半导体场效应晶体管(lower MOSFET)。所述lower MOSFET的漏极、所述upper MOSFET的源极与所述电感的一端耦合。所述控制芯片可以控制所述lower MOSFET以及所述upper MOSFET，从而驱动所述电感通过所述电感的另一端提供3.3伏特的output voltage level。

upper MOSFET被开启(turn on)时，upper MOSFET消耗的功率比较大。因此，upper MOSFET容易发生故障。当upper MOSFET发生故障时，DC-to-DC converter实际提供的output voltage level可能会高于额定的voltage level。上述情况可能导致DC-to-DC converter的输出端所连接的负载发生损坏。例如，DC-to-DC converter的额定的voltage level是3.3伏特。当upper MOSFET发生故障时，DC-to-DC converter实际提供的output voltage level可能是8伏特。可能导致DC-to-DC converter的输出端所连接的芯片发生损坏。

技术实现要素：

为降低DC-to-DC converter的输出端所连接的负载发生损坏的可能性，本申请提供了DC-to-DC converter以及故障保护方法。

第一方面，提供了一种直流到直流转换器。所述直流到直流转换器包括控制器、upper MOSFET、lower MOSFET、protecting MOSFET以及电感；

所述控制器的第一输出端与所述upper MOSFET的栅极耦合；

所述控制器的第二输出端与所述lower MOSFET的栅极耦合；

所述控制器的第三输出端与所述protecting MOSFET的栅极耦合；

所述lower MOSFET的源极与接地电位ground potential耦合；

所述lower MOSFET的漏极、所述upper MOSFET的源极、所述电感的一端与所述控制器的控制端口耦合；

所述upper MOSFET的漏极与所述protecting MOSFET的源极耦合；

所述protecting MOSFET的漏极和第一电压电平voltage level耦合；

所述电感的另一端用于提供第二voltage level，所述第二voltage level的值小于所述第一voltage level的值；

所述控制器用于通过利用所述第一输出端控制所述upper MOSFET，以及通过利用所述第二输出端控制所述lower MOSFET，驱动所述电感提供所述第二voltage level；

所述控制器用于通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障；

当所述控制器通过所述控制端口检测到所述upper MOSFET发生故障时，所述控制器用于通过所述第三输出端关闭所述protecting MOSFET。

第二方面，提供一种MOSFET故障保护的方法，其特征在于，所述方法由直流到直流转换器执行，所述直流到直流转换器包括控制器、upper MOSFET、lower MOSFET、protecting MOSFET以及电感；

所述控制器的第一输出端与所述upper MOSFET的栅极耦合；

所述控制器的第二输出端与所述lower MOSFET的栅极耦合；

所述控制器的第三输出端与所述protecting MOSFET的栅极耦合；

所述lower MOSFET的源极与接地电位ground potential耦合；

所述lower MOSFET的漏极、所述upper MOSFET的源极、所述电感的一端与所述控制器的控制端口耦合；

所述upper MOSFET的漏极与所述protecting MOSFET的源极耦合；

所述protecting MOSFET的漏极和第一电压电平voltage level耦合；

所述电感的另一端用于提供第二voltage level，所述第二voltage level的值小于所述第一voltage level的值；

所述控制器用于通过利用所述第一输出端控制所述upper MOSFET，以及通过利用所述第二输出端控制所述lower MOSFET，驱动所述电感提供所述第二voltage level；

所述方法包括：

所述控制器通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障；

当所述控制器通过所述控制端口检测到所述upper MOSFET发生故障时，所述控制器通过所述第三输出端关闭所述protecting MOSFET。

可选地，根据第一方面或者第二方面提供的技术方案，所述控制器通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障包括：

所述控制器确定dual MOSFET的占空比，所述dual MOSFET包括所述upper MOSFET和所述lower MOSFET；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障，所述阈值等于或者大于所述第二voltage level与所述第一voltage level的商。

可选地，上述技术方案中，所述控制器确定dual MOSFET的占空比包括：

所述控制器确定所述dual MOSFET的至少一个工作周期；

所述控制器确定所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比。

可选地，上述技术方案中，所述至少一个工作周期是连续的多个工作周期，所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比包括所述dual MOSFET在所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比大于所述阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

可选地，上述技术方案中，所述至少一个工作周期是一个工作周期；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述一个工作周期的占空比等于1时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

上述技术方案中，所述protecting MOSFET被关闭后，DC-to-DC converter的输出功率将逐步减小至0。因此，上述方案可以对所述DC-to-DC converter连接的负载进行保护。有助于降低DC-to-DC converter的输出端所连接的负载发生损坏的可能性。

另外，所述protecting MOSFET的源极和所述upper MOSFET的漏极耦合。当所述protecting MOSFET被关闭时，所述upper MOSFET的漏极的voltage level的值可以为0。所述upper MOSFET的源极的voltage level的值为可以0。所述upper MOSFET的源极和所述upper MOSFET的漏极之间的电位差可以为0。因此，即使所述控制器通过所述第一输出端开启所述upper MOSFET，所述upper MOSFET消耗的功率可以等于0。所述upper MOSFET不容易被烧毁。从而，所述protecting MOSFET对upper MOSFET进行了保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供了一种DC-to-DC converter的结构示意图。

图2为图1所示的DC-to-DC converter的一种可能的实现方式的结构示意图。

图3为实施例提供了另一种DC-to-DC converter的结构示意图。

图4为图3所示的DC-to-DC converter300的一种可能的具体实现方式的示意图。

图5为实施例提供的一种电路的一种可能的实现方式的结构示意图。

图6为实施例提供一种converter的一种可能的实现方式的结构示意图。

图7为实施例提供的一种MOSFET故障保护的方法的示意图。

具体实施方式

本申请中，电感是DC-to-DC converter中的一个部件。所述电感的一端与所述DC-to-DC converter中的upper MOSFET的输入端，以及所述DC-to-DC converter中的lower MOSFET的输出端耦合。所述电感的另一端与所述DC-to-DC converter的负载耦合。

图1为本申请实施例提供了一种DC-to-DC converter的结构示意图。参见图1，DC-to-DC converter100包括控制器、upper MOSFET、lower MOSFET以及电感。举例来说，所述控制器可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，复杂可编程逻辑器件(complex programmable logical device，CPLD)或者中央处理单元(central process unit，CPU)。

DC-to-DC converter100可以有多种具体实现方式。图2为图1所示的DC-to-DC converter100的一种可能的实现方式的结构示意图。下文结合图2，对DC-to-DC converter100进行举例说明。

参见图2，所述控制器可以是IC1。所述upper MOSFET可以是MOS1。所述lower MOSFET可以是MOS2。所述电感可以是I1。

所述控制器的第一输出端与所述upper MOSFET的栅极耦合。参见图2，所述第一输出端可以是P1。

所述控制器的第二输出端与所述lower MOSFET的栅极耦合。参见图2，所述第二输出端可以是P2。

所述lower MOSFET的源极与接地电位(ground potential)耦合。参见图2，所述ground potential可以是G1。G1的电压电平(voltage level)可以等于0伏特。举例来说，G1的voltage level也可以等于0.1伏特、0.2伏特或者0.3伏特。

所述lower MOSFET的漏极、所述upper MOSFET的源极、所述电感的一端与所述控制器的控制端口耦合。参见图2，所述控制端口可以是P0。MOS2的漏极、MOS1的源极、IC1的输入端以及I1的一端在图2所示的X点耦合。X点与控制端口P0通过导线耦合。

所述upper MOSFET的漏极与第一voltage level耦合。参见图2，所述第一voltage level可以是12伏特。

所述电感的另一端用于提供第二voltage level。所述第二voltage level的值小于所述第一voltage level的值。参见图2，所述第二voltage level的值可以等于3.3伏特。I1的另一端用于提供3.3伏特的output voltage level。

所述控制器用于通过利用所述第一输出端控制所述upper MOSFET，以及通过利用所述第二输出端控制所述lower MOSFET，驱动所述电感提供所述第二voltage level。

具体来说，所述控制器能够通过所述第一输出端控制所述upper MOSFET的开启和关闭。例如，所述控制器能够通过所述第一输出端以及所述控制端口控制所述upper MOSFET的开启和关闭。所述控制端口与所述upper MOSFET的源极耦合。所述第一输出端与所述upper MOSFET的栅极耦合。所述控制器可以通过所述第一输出端向所述upper MOSFET的栅极输出voltage level1。所述控制器可以通过所述控制端口向所述upper MOSFET的源极输出voltage level2。当voltage level1与voltage level2的差值大于所述upper MOSFET的阈值电压(threshold voltage)时，所述upper MOSFET被开启。当voltage level1与voltage level2的差值小于或者等于threshold voltage时，所述upper MOSFET被关闭。

所述控制器能够通过所述第二输出端控制所述lower MOSFET的开启和关闭。关于所述控制器控制所述lower MOSFET的开启和关闭的具体实现方式，可以参考上文对所述控制器控制所述upper MOSFET的开启和关闭的具体实现方式的描述，此处不再赘述。

当所述lower MOSFET被关闭时，所述控制器经由所述第一输出端向所述upper MOSFET的栅极提供控制信号，从而开启所述upper MOSFET。例如，所述控制器不经由所述第二输出端向所述lower MOSFET的栅极提供控制信号时，所述lower MOSFET被关闭。

当所述upper MOSFET被关闭时，所述控制器经由所述第二输出端向所述lower MOSFET的栅极提供控制信号，从而开启(turn on)所述lower MOSFET。例如所述控制器不经由所述第一输出端向所述upper MOSFET的栅极提供控制信号时，所述upper MOSFET被关闭。

当所述upper MOSFET被开启时，所述upper MOSFET的源极的voltage level等于所述第一voltage level。因此，所述upper MOSFET的源极的voltage level可以驱动所述电感提供所述第二voltage level。

参见图2，IC1可以通过P1控制MOS1的开启和关闭。具体地，IC1可以通过P1以及P0控制MOS1的开启和关闭。IC1可以通过P2控制MOS2的开启和关闭。当MOS1被开启时，MOS2被关闭。当MOS2被开启时，MOS1被关闭。

当MOS1被开启时，MOS1的源极的voltage level等于12伏特。也就是说，X点的voltage level等于12伏特。因此，I1的一端的voltage level可以驱动I1输出3.3伏特的output voltage level。

可选地，除了控制器、upper MOSFET、lower MOSFET以及电感，DC-to-DC converter100还可以包含其他电子元器件。

参见图2，DC-to-DC converter还包含电容C1和电容C2。C1的一端与MOS2的源极耦合。C1的另一端与I1的另一端耦合。C2的一端与IC1的输出端P3耦合。C2的另一端与P0耦合。

对于图1所示的DC-to-DC converter100，所述upper MOSFET被开启时，所述upper MOSFET消耗的功率比较大。因此，upper MOSFET容易发生故障。当所述upper MOSFET发生故障时，DC-to-DC converter100实际提供的output voltage level可能会高于额定的voltage level。上述情况可能导致DC-to-DC converter100的输出端所连接的负载发生损坏。

参见图2，DC-to-DC converter的额定的voltage level是3.3伏特。当MOS1发生故障时，DC-to-DC converter实际提供的output voltage level可能是8伏特。可能导致I1的另一端所连接的芯片(图2中未示出)发生损坏。

为降低DC-to-DC converter100的输出端所连接的负载发生损坏的可能性，图3对应的实施例提供了另一种DC-to-DC converter。参见图3，DC-to-DC converter300是在图1所示的DC-to-DC converter100的基础上进行扩展得到的。DC-to-DC converter300的具体实现方式，可以参考图1或者图2对应的实施例。区别于DC-to-DC converter100，DC-to-DC converter300包含了保护金属氧化物半导体场效应晶体管(protecting MOSFET)。所述protecting MOSFET用于对DC-to-DC converter300的负载进行保护。此外，图3中的upper MOSFET的漏极与所述protecting MOSFET的源极耦合。所述protecting MOSFET的漏极与所述第一voltage level耦合。所述控制器包含了第三输出端。所述第三输出端与所述protecting MOSFET的栅极耦合。例如，所述控制器可以利用所述第三输出端对所述protecting MOSFET的开启和关闭进行控制。

所述控制器用于通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障。

当所述控制器通过所述控制端口检测到所述upper MOSFET发生故障时，所述控制器用于通过所述第三输出端关闭所述protecting MOSFET。

上述技术方案中，所述protecting MOSFET的源极和所述upper MOSFET的漏极耦合。当所述protecting MOSFET被关闭时，所述upper MOSFET的漏极的voltage level的值可以为0。所述upper MOSFET的源极的voltage level的值为可以0。所述upper MOSFET的源极和所述upper MOSFET的漏极之间的电位差可以为0。因此，即使所述控制器通过所述第一输出端开启所述upper MOSFET，所述upper MOSFET消耗的功率可以等于0。所述upper MOSFET不容易被烧毁。从而，所述protecting MOSFET对upper MOSFET进行了保护。另外，所述protecting MOSFET被关闭后，DC-to-DC converter的输出功率将逐步减小至0。因此，上述方案可以对所述DC-to-DC converter连接的负载进行保护。

需要说明的是，上述技术方案中，受限于所述upper MOSFET的故障的严重程度以及所述控制器关闭所述protecting MOSFET的及时程度，所述protecting MOSFET对所述upper MOSFET进行保护的效果可能是有差异的。例如，如果所述控制器检测到所述upper MOSFET发生了轻微的故障，并且所述控制器及时关闭了所述protecting MOSFET，那么所述protecting MOSFET对所述upper MOSFET进行保护的效果是比较理想的。如果所述控制器检测到所述upper MOSFET发生了严重的故障(例如不可逆转的损坏)，那么所述protecting MOSFET对所述upper MOSFET进行保护的效果可能不是非常理想。上述情况中，尽管所述protecting MOSFET对所述upper MOSFET进行保护的效果可能不是非常理想，所述protecting MOSFET仍然可以实现对所述DC-to-DC converter连接的负载进行保护。

图4为图3所示的DC-to-DC converter300的一种可能的具体实现方式的示意图。具体来说，图4所示的DC-to-DC converter是在图2所示的DC-to-DC converter的基础上进行扩展得到的。图4所示的DC-to-DC converter的具体实现方式，可以参考图1或者图2对应的实施例。区别于图2所示的DC-to-DC converter，图4所示的DC-to-DC converter还包括MOS3(protecting MOSFET)。MOS3用于对MOS1进行保护。MOS1的漏极与MOS3的源极耦合。MOS3的漏极的voltage level等于12伏特。此外，IC1包含了P4(第三输出端)。P4与MOS3的栅极耦合，从而IC1可以通过P4控制MOS3的开启和关闭。

IC1用于通过P0检测所述MOS1是否发生故障。当IC1通过P0检测到MOS1发生故障时，IC1用于通过P4关闭MOS3。

可选地，图3所示的直流到直流转换器300中，所述控制器通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障包括：

所述控制器确定dual MOSFET的占空比(duty ratio)。所述dual MOSFET包括所述upper MOSFET和所述lower MOSFET。

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障，所述阈值等于或者大于所述第二voltage level与所述第一voltage level的商。

举例来说，所述控制端口与所述upper MOSFET的源极耦合。所述控制器中可以包含检测电路、计算电路以及计时器。所述检测电路用于检测所述upper MOSFET的源极的voltage level的电路。所述检测电路、所述计算电路以及计时器与所述控制端口耦合。

具体来说，当所述检测电路检测到所述upper MOSFET的源极的voltage level等于所述第一voltage level时，所述控制器确定所述upper MOSFET处于开启状态。当所述检测电路检测到所述upper MOSFET的源极的voltage level等于0伏特时，所述控制器确定所述upper MOSFET处于关闭状态。假设所述计时器确定所述upper MOSFET处于开启状态的持续时间为t1。假设所述计时器确定所述upper MOSFET处于关闭状态的持续时间为t2。这种情况下，所述计算电路可以计算所述占空比。例如，所述占空比等于t1/(t1+t2)。

当所述计算电路确定所述占空比大于所述阈值时，所述控制器可以确定所述upper MOSFET发生故障。进而，所述控制器可以通过所述第三输出端关闭所述protecting MOSFET。

举例来说，当所述dual MOSFET的占空比等于所述第二voltage level与所述第一voltage level的商时，当所述DC-to-DC converter的output voltage level等于所述第二voltage level。所述第二voltage level是所述DC-to-DC converter的额定的voltage level。当所述dual MOSFET的占空比大于所述阈值时，则表明所述DC-to-DC converter的output voltage level大于所述第二voltage level。也就是说，所述DC-to-DC converter的output voltage level大于额定的voltage level。这种情况下，所述upper MOSFET可能发生了故障。

可选地，所述阈值可以等于或者大于P。P＝(所述第二voltage level/所述第一voltage level)乘以Q。Q大于1并且小于2。例如Q可以等于1.1、1.2、1.3、1.4或者1.5。关于阈值的值，可以根据电路工程师的经验设置。

可选地，图3所示的直流到直流转换器300中，所述控制器确定dual MOSFET的占空比包括：

所述控制器确定所述dual MOSFET的至少一个工作周期。

所述控制器确定所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比。

举例来说，所述控制器可以通过所述第一输出端控制所述upper MOSFET。所述控制器可以通过所述第二输出端控制所述lower MOSFET。所述控制器可以根据所述第一输出端的控制信号，以及所述第二输出端的控制信号，确定所述至少一个工作周期。下文以一个工作周期为例进行说明。例如，所述控制器先通过所述第一输出端开启所述upper MOSFET。所述upper MOSFET处于开启状态的持续时间为t3。然后，所述控制器通过所述第一输出端关闭所述upper MOSFET。然后，所述控制器通过所述第二输出端开启所述lower MOSFET。所述lower MOSFET处于开启状态的持续时间为t4。然后，所述控制器通过所述第二输出端关闭所述lower MOSFET。上述举例中，所述dual MOSFET的工作周期的开始时间为所述upper MOSFET被开启，所述dual MOSFET的工作周期的结束时间为所述lower MOSFET被关闭。所述dual MOSFET的工作周期的时长等于t3+t4。

可选地，图3所示的直流到直流转换器300中，所述至少一个工作周期是连续的多个工作周期。所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比包括所述dual MOSFET在所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比。

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比大于所述阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

举例来说，所述连续的多个工作周期可以是两个工作周期，也可以是三个工作周期。所述连续的多个工作周期中每个工作周期的占空比大于所述阈值，则所述upper MOSFET发生故障发生故障的可能性比较大。上述方案排除由于偶然因素导致所述upper MOSFET只在一个工作周期的占空比大于所述阈值的可能性。因此，上述技术方案对所述upper MOSFET的故障检测更为精确。

可选地，图3所示的直流到直流转换器300中，所述至少一个工作周期是一个工作周期；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述一个工作周期的占空比等于1时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

举例来说，所述控制器确定所述一个工作周期的占空比等于1具体实现时，可以包括：

所述控制器中包括检测电路。所述检测电路可以经由所述控制端口检测所述upper MOSFET的源极的voltage level。当所述检测电路检测到所述upper MOSFET的源极的voltage level在所述一个工作周期内等于所述第一voltage level，则所述控制器确定所述一个工作周期的占空比等于1。也就是说，在所述第一工作周期内，所述upper MOSFET没有被关闭，所述upper MOSFET始终处于开启状态。这种情况下，所述upper MOSFET发生了比较严重的故障。

上述技术方案中，所述控制器可以仅根据一个工作周期的占空比即确定所述upper MOSFET发生故障。所述控制器可以快速检测出所述upper MOSFET发生故障。

本申请实施例提供了一种电路。所述电路包括多个如图3所示的DC-to-DC converter。所述多个DC-to-DC converter是并联的。具体来说，所述多个DC-to-DC converter中，每个DC-to-DC converter包括一个用于提供第二voltage level的电感。因此，所述多个DC-to-DC converter包括多个电感。所述多个电感是并联的。所述多个电感的另一端耦合。

上述技术方案中，所述电路包括多个DC-to-DC converter。如果一个DC-to-DC converter发生故障，所述电路仍然可以提供所述第二voltage level。例如，当所述一个DC-to-DC converter中upper MOSFET发生故障时，所述一个DC-to-DC converter中的控制器检测到所述upper MOSFET发生故障，并通过第三输出端关闭所述一个DC-to-DC converter中的protecting MOSFET。这种情况下，所述一个DC-to-DC converter的电感的另一端无法提供所述第二voltage level。所述电路中的其他DC-to-DC converter没有发生故障，所述电路仍然可以提供所述第二voltage level。上述技术方案有助于提供所述电路的可靠性。

图5为所述电路的一种可能的实现方式的结构示意图。图5所示的实现方式中，包括2个DC-to-DC converter。每个DC-to-DC converter可以是图4所示的DC-to-DC converter。参见图5，所述2个DC-to-DC converter是并联的。具体来说，所述2个DC-to-DC converter中每个DC-to-DC converter包括一个用于提供所述第二voltage level的电感。所述2个DC-to-DC converter包括2个电感。所述2个电感的另一端耦合。

本申请实施例提供了一种转换器(converter)。所述converter包括多个如图3所示的DC-to-DC converter。所述converter只包括一个protecting MOSFET。也就是说，所述多个DC-to-DC converter共享同一个protecting MOSFET。具体来说，所述同一个protecting MOSFET用于保护所述多个DC-to-DC converter中的每个upper MOSFET。当所述多个DC-to-DC converter中的一个DC-to-DC converter中的upper MOSFET发生故障时，所述同一个protectng MOSFET被关闭。因此，所述一个DC-to-DC converter中的upper MOSFET的漏极的voltage level等于0伏特。所述一个DC-to-DC converter中的upper MOSFET得到保护。当然，这种情况下，所述多个DC-to-DC converter中的没有发生故障的DC-to-DC converter也无法正常工作。因为，没有发生故障的DC-to-DC converter中的upper MOSFET的漏极的voltage level等于0伏特。上述技术方案的效果是，所述多个DC-to-DC converter共享同一个protecting MOSFET。降低了所述converter成本。

图6为所述converter的一种可能的实现方式的结构示意图。图6所示的实现方式中，包括2个DC-to-DC converter。每个DC-to-DC converter可以是图4所示的DC-to-DC converter。参见图6，所述2个DC-to-DC converter共享同一个protecting MOSFET Q。当位于左侧的DC-to-DC converter中的控制器1检测到该DC-to-DC converter中的upper MOSFET发生故障，所述控制器1可以通过输出端P1将所述Q关闭。类似地，当位于右侧的DC-to-DC converter中的控制器2检测到该DC-to-DC converter中的upper MOSFET发生故障，所述控制器2可以通过输出端P2将所述Q关闭。

图7为本申请实施例提供的一种MOSFET故障保护的方法的示意图。

所述方法由直流到直流转换器执行，所述直流到直流转换器包括控制器、上部金属氧化物半导体场效应晶体管upper MOSFET、下部金属氧化物半导体场效应晶体管lower MOSFET、protecting MOSFET以及电感。所述控制器的第一输出端与所述upper MOSFET的栅极耦合。所述控制器的第二输出端与所述lower MOSFET的栅极耦合。所述控制器的第三输出端与所述protecting MOSFET的栅极耦合。所述lower MOSFET的源极与ground potential耦合。所述lower MOSFET的漏极、所述upper MOSFET的源极、所述电感的一端与所述控制器的控制端口耦合。所述upper MOSFET的漏极与所述protecting MOSFET的源极耦合。所述protecting MOSFET的漏极和第一voltage level耦合。所述电感的另一端用于提供第二voltage level。所述第二vol tage level的值小于所述第一voltage level的值。所述控制器用于通过利用所述第一输出端控制所述upper MOSFET，以及通过利用所述第二输出端控制所述lower MOSFET，驱动所述电感提供所述第二voltage level。

参见图7，所述方法包括S701以及S702。

S701，所述控制器通过所述控制端口检测所述upper MOSFET是否发生故障。

S702，当所述控制器通过所述控制端口检测到所述upper MOSFET发生故障时，所述控制器通过所述第三输出端关闭所述protecting MOSFET。

举例来说，所述控制器可以是ASIC，FPGA，CPLD或者CPU。

图7所示的方法的所提及的直流到直流转换器具体可以是图3对应的实施例提供了的DC-to-DC converter。图7所示的方法所涉及的技术术语以及具体实现方式，可以参考图3对应的实施例的描述或者图4对应的实施例的描述，此处不再赘述。

可选地，图7所示的方法中，S701可以包括：

所述控制器确定dual MOSFET的占空比，所述dual MOSFET包括所述upper MOSFET和所述lower MOSFET；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障，所述阈值等于或者大于所述第二voltage level与所述第一voltage level的商。

可选地，图7所示的方法中，所述控制器确定dual MOSFET的占空比包括：

所述控制器确定所述dual MOSFET的至少一个工作周期；

所述控制器确定所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比。

可选地，图7所示的方法中，所述至少一个工作周期是连续的多个工作周期，所述dual MOSFET在所述至少一个工作周期的占空比包括所述dual MOSFET在所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述连续的多个工作周期中的每个工作周期的占空比大于所述阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

可选地，图7所示的方法中，所述至少一个工作周期是一个工作周期；

当所述dual MOSFET的占空比大于阈值时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障包括：

当所述一个工作周期的占空比等于1时，所述控制器确定所述upper MOSFET发生故障。

本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上电路集成在一个电路中。上述各功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

所述集成的单元如果以硬件结合软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，所述软件可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案对现有技术做出贡献的部分技术特征可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分或全部步骤。而前述的存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(简称：ROM，英文：Read-Only Memory)、随机存取存储器(简称：RAM，英文：Random Access Memory)、磁碟或者光盘。

本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各方法的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各方法的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的装置或者方法，能够以电子硬件实现。或者，能够以电子硬件和计算机软件的结合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能。

最后，需要说明的是：以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，。显然，本领域技术人员可以对本申请进行各种改动和变型。