电子装置的接口电路制造方法及图纸

本申请提供一种电子设备的接口电路，包括：引脚，用于与外部电路选择性地连接；内部电路；过电压保护电路，在所述内部电路和所述引脚之间耦接，用以防止所述内部电路受到所述引脚接收的电压尖峰或者电流冲击的损害；以及监测电路，用于监测所述内部电路或者所述过电压保护电路中的关键部件的电气特性相关的参数的值；其中，当所述参数的值在安全范围以外时，所述监测电路输出报警信号。本发明专利技术提供的技术方案，可以帮助保护接口电路，防止接口电路由于过电应力而受到损害。

Interface Circuit of Electronic Device

The application provides an interface circuit of an electronic device, including a pin for selective connection with an external circuit, an internal circuit, an overvoltage protection circuit, which is coupled between the internal circuit and the pin to prevent the internal circuit from being damaged by the voltage spike or current shock received by the pin. And a monitoring circuit for monitoring the values of parameters related to the electrical characteristics of the internal circuit or the key components of the overvoltage protection circuit, in which the monitoring circuit outputs an alarm signal when the values of the parameters are outside the safe range. The technical scheme provided by the invention can help protect the interface circuit and prevent the interface circuit from being damaged due to overcurrent stress.

【技术实现步骤摘要】
电子装置的接口电路
本专利技术涉及接口电路，特别是涉及一种具有过电压保护电路的接口电路，用于防止接口电路由于过电应力受到损害。
技术介绍
我们知道电子电路必须防止瞬态的电压和电流超过电路的容量。这些瞬态的电压和电流会对电路造成损害，并且引起运行错误。对于现代电子通信和控制系统，其固态微电子元件对过量电流和电流极为敏感，因此尤其需要防止过电应力干扰。许多装置和方法都可防止有限的过电应力。就最基本的层面来说，电子设备通常可以使用接地线屏幕外壳(groundedwirescreenenclosures)来屏蔽电磁瞬态。然而，此类屏蔽不能防止电子设备的瞬态过电应力干扰，瞬态过电应力干扰可通过连接导线穿透进屏蔽电路中。为了保护电路使其不受这些瞬态过应力干扰的影响，以及对电路中可能承受过电应力的关键部件提供进一步保护，本专利技术提出监测和防止过应力损害的方法和电路。
技术实现思路
本专利技术提供一种电子装置的接口电路，其包括：引脚，用于与外部电路选择性地连接；内部电路；过电压保护电路，在所述内部电路和所述引脚之间耦接，用以防止所述内部电路受到所述引脚接收的电压尖峰或者电流冲击的损害；以及监测电路，用于监测所述内部电路或者所述过电压保护电路中的关键部件的电气特性相关的参数的值；其中，当所述参数的值在安全范围以外时，所述监测电路输出报警信号。本专利技术通过接口电路中的监测电路来监测内部电路或过电压保护电路中的关键部件的电气特性相关的参数的值，可以在该参数的值在安全范围以外时，向用户输出报警信号。因此，本专利技术可以帮助保护接口电路，防止接口电路由于过电应力而受到损害。在后续实施例中将以附图为参考，对本专利技术进行具体说明。附图说明在阅读了后续以附图为参考的具体说明和实施例后，本专利技术可以被更好的理解，其中：图1示出了C型USB接口引脚设置的例子。图2示出了当USB接头的VBUS引脚错误地连接到相邻CC引脚的示例性情况。图3示出了根据本专利技术一实施例的电子设备的接口电路的结构示意图。图4示出了根据本专利技术第一方案一实施例的电子设备的接口电路的结构示意图。图5示出了根据本专利技术第一方案的第一实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图6A示出了根据本专利技术第一方案的第二实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图6B和图6C示出了根据本专利技术一实施例的多功能电压检测器的示例性电路图。图7示出了根据本专利技术第二方案的一实施例的电子设备的接口电路的结构示意图。图8A示出了根据本专利技术第二方案的第一实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图8B示出了根据本专利技术一实施例的过电压检测电路的示例性电路图。图9示出了根据本专利技术第二方案的第二实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图10示出了根据本专利技术第二方案的第三实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图11示出了根据本专利技术第二方案的第四实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。图12示出了根据本专利技术第三方案的一实施例的电子设备的接口电路的结构示意图。图13示出了根据本专利技术第三方案的一实施例的电子设备的接口电路的示例性电路图。具体实施方式后续的说明是本专利技术优选的实施方式。此说明仅以解释说明本专利技术的基本原理为目的，而不应被认为是对本专利技术的限制。本专利技术的范围应由所附权利要求决定。过电应力(electricaloverstress，EOS)问题近来成为了令人担忧的问题，特别是当它涉及到具有输入/输出接口或者I/O端口的电子设备、该电子设备通过输入/输出接口或者I/O端口可以同外部设备选择性连接。这种情况是因为近年来由外部接头或外部插头的一个或多个引脚提供的电压的增长，这种电压增长是为了提供更高级的功能。例如，由外部接头或插头的一个或多个电源引脚提供的电压已极大地增加，用来提供快速充电功能。当试着将外部接头或外部插头连接到电子设备的内部I/O接口或者内部I/O端口时，可能会出现问题，用户可能错误地将提供高电压的外部接头或外部插头连接到电子设备错误的引脚。如果被错误地连接到供电引脚的引脚不能承受此高电压，与错误连接的引脚耦接的电路元件将因为瞬态过电应力而受到损害。图1示出了C型USB(type-CUSB)接口的引脚设置的例子。以C型USB接口为例，该USB接口包括引脚A1-A12和引脚B1-B12,其中引脚A1-A12和引脚B1-B12所标识的引脚如图1所示。USB接头的VBUS引脚用于输入/输出大约12V的高电压。然而，当VBUS引脚被错误的连接到相邻的引脚时，例如如图2所示的形式连接到CC引脚，那么与CC引脚耦接的电路元件就将因为瞬态过电应力受到损害，因为VBUS引脚提供的高电压电平(例如，大约12V)已经超过了CC引脚的最大额定电压(例如，大约5V)。每个引脚的额定电压通常在相应电子产品的数据记录表和说明书中定义。如图2所示，图2示出供电源和USB接口电路，USB接口电路可以包括电源管理集成电路(PowerManagementIC，PMIC)和处理器。PMIC耦接USB接口的引脚CC和VBUS，处理器耦接USB接口的引脚TX/RX，TX可以为图1中的TX1+，TX1-，RX可以为图1中的RX1+，RX1-。为了解决此为题，新型电路设计被提供，用以防止电路受到此类瞬态过电应力干扰。图3示出了根据本专利技术一实施例的电子设备的接口电路的结构示意图。在本专利技术的实施例中，电子设备可以是车载电子设备或者可携带电子设备，例如笔记本电脑、手机、可携带游戏机、可携带多媒体播放器、全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)、接收器或者其他设备。接口电路300可包括一个或多个引脚(为简洁性考虑，以引脚301表示)，内部电路302，过电压保护电路303和监测电路304。引脚用于选择性地连接至外部电路。例如，当接口电路300是USB接口时，引脚用于选择性地连接至USB接头的相应引脚。内部电路302用于提供接口电路300的主接口功能。过电压保护电路303耦接于内部电路302和引脚301之间，用于控制预设节点N1处的电压，从而保护内部电路302，使其免受引脚301处接收到的电压尖峰值或电流冲击的损害。其中，过电压保护电路303通过预设节点N1与内部电路302连接。预设节点N1可位于过电压保护电路303内部，或者过电压保护电路303与内部电路302之间。需要注意，在本专利技术的实施例中，过电压保护电路303和监测电路304可以用于可能与错误的引脚错误地连接或接触的一个引脚，此错误的引脚提供的电压高于连接的引脚的最大额定电压。然而，本专利技术并不仅限于此。过电压保护电路303和监测电路304也可以用于设计者希望保护的任意电路。根据本专利技术的一实施例，过电压保护电路303控制预设节点N1处的电压，使其恰当地落在预设范围内，以此来防止内部电路302受到引脚301接收的外部的极高电压的损害。除了过电应力保护以外，在本专利技术的实施例中，监测电路304还可以为接口电路300中的关键部件提供进一步的保护。根据本专利技术的一实施例，监测电路304用于监测过电压保护电路中至少一个关键部件(例如，关键部件305)或者内部电路中至少一个关键部件(例如，关键部件306)的一个或多个电气特性，并且判定该关键部件是否即将损坏。具体地，当电子元件持续承受高电压时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子装置的接口电路，其特征在于，包括：引脚，用于与外部电路选择性地连接；内部电路；过电压保护电路，在所述内部电路和所述引脚之间耦接，用以防止所述内部电路受到所述引脚接收的电压尖峰或者电流冲击的损害；以及监测电路，用于监测所述内部电路或者所述过电压保护电路中的关键部件的电气特性相关的参数的值；其中，当所述参数的值在安全范围以外时，所述监测电路输出报警信号。

【技术特征摘要】
2017.05.08 US 62/502,835;2017.10.02 US 15/722,7051.一种电子装置的接口电路，其特征在于，包括：引脚，用于与外部电路选择性地连接；内部电路；过电压保护电路，在所述内部电路和所述引脚之间耦接，用以防止所述内部电路受到所述引脚接收的电压尖峰或者电流冲击的损害；以及监测电路，用于监测所述内部电路或者所述过电压保护电路中的关键部件的电气特性相关的参数的值；其中，当所述参数的值在安全范围以外时，所述监测电路输出报警信号。2.如权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述过电压保护电路包括与预设节点耦接的电阻器，且所述关键部件是所述电阻器。3.如权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述关键部件的电气特性是所述电阻器的电阻。4.如权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述监测电路具体用于监测所述预设节点处的电压或者所述电阻器的两端间的电压差，且所述监测电路将所述电压或所述电压差与参考电压进行比较，以判定所述电压或所述电压差是否在所述安全范围以外。5.如权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述过电压保护电路包括与预设节点耦接的二极管，且所述关键部件是所述二极管。6.如权利要求5所述的接口电路，其特征在于，所述监测电路具体用于监测所述二极管的两端间的电压差，且所述监测电路将所述电压差与参考电压进行比较，以判定所述电压差是否在所述安全范围以外。7.如权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述过电压保护电路包括与预设节点耦接的晶体管，且所述关键部件是所述晶体管。8.如权利要求7所述的接口电路，其特征在于，所述关键部件的电气特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘守恩，黄贤生，林佑亘，林明宗，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71