反向电流保护电路制造技术

在所描述的示例中，一种电源接口子系统包括功率晶体管(34)，每个功率晶体管具有：耦接在电池端子(BAT)与附件端子(ACC_PWR)之间的传导路径；以及控制端子。差分放大器(40)具有：耦接到电池端子(BAT)的第一输入端；耦接到附件端子(ACC_PWR)的第二输入端；和输出节点。偏移电压源(50)被耦接以便在到差分放大器(40)的输入端中的一个处引起具有选定极性的偏移(VREV)。该偏移(VREV)在第一操作模式中具有第一极性并且在第二操作模式中具有第二极性。栅极控制电路(49)被耦接以便响应于输出节点处的电压(VAOUT)而在功率晶体管(34)中的选定的(一个或多个)功率晶体管的(一个或多个)控制端子处施加控制电平，并且将关断状态控制电平施加到功率晶体管(34)中的未选定的(一个或多个)功率晶体管的(一个或多个)控制端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反向电流保护电路
本专利技术总体涉及半导体集成电路，并且更具体地涉及电子系统中被部署在系统到外部装置的接口处的保护电路。
技术介绍
电子工业的发展已经提供了各种类型的现代便携式电池供电的电子系统和装置。这些系统中的一些系统(诸如智能电话、平板装置、电子阅读器和超便携式计算机(即“小型笔记本”计算机))具有可以连接到提供各种外围功能的外部附件装置的接口。此类附件包括：外部存储装置(例如，固态磁盘存储装置)；输入装置和输出装置(诸如打印机、键盘、相机和游戏控制器)；电源；以及通信装置或功能等。通常，这些附件通过标准接口和连接器(诸如符合通用串行总线(USB)标准的接口和连接器)来连接到系统，但在一些情况下通过专用于制造商或装置类型的专有接口或其他接口来进行连接。在任何情况下，随着用户对这些便携式系统和装置的需求以及使用这些装置来访问内容的能力不断增加，对用于将附件耦接到便携式电子系统的连接技术中的改进的性能、能力和便利性的需求也不断增加。在电池供电系统与附件之间的接口中，功率考虑是重要的。这些考虑对于可以连接到各种各样附件的那些接口(诸如C型USB接口)来说是复杂的，特别是在一些附件由系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池供电的电子系统的电源接口子系统，其包括：功率晶体管，所述功率晶体管具有：耦接在电池端子与附件端子之间的源极/漏极路径；和栅极；以及反向电流保护电路，所述反向电流保护电路包括：输入差分放大器级，所述输入差分放大器级包括第一输入支路和第二输入支路，所述第一支路耦接到所述电池端子，所述第二支路耦接到所述附件端子，所述第一支路包括其源极/漏极路径串联连接的第一晶体管和第二晶体管，所述第二支路包括其源极/漏极路径串联连接的第三晶体管和第四晶体管，并且所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极在所述第二晶体管的漏极处连接在一起；第一负载装置和第二负载装置，所述第一负载装置和所述第二负载装置分别耦接到...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.10 US 62/203,288;2016.08.09 US 15/232,5211.一种用于电池供电的电子系统的电源接口子系统，其包括：功率晶体管，所述功率晶体管具有：耦接在电池端子与附件端子之间的源极/漏极路径；和栅极；以及反向电流保护电路，所述反向电流保护电路包括：输入差分放大器级，所述输入差分放大器级包括第一输入支路和第二输入支路，所述第一支路耦接到所述电池端子，所述第二支路耦接到所述附件端子，所述第一支路包括其源极/漏极路径串联连接的第一晶体管和第二晶体管，所述第二支路包括其源极/漏极路径串联连接的第三晶体管和第四晶体管，并且所述第一晶体管和所述第三晶体管的栅极在所述第二晶体管的漏极处连接在一起；第一负载装置和第二负载装置，所述第一负载装置和所述第二负载装置分别耦接到所述第一输入支路和所述第二输入支路；偏移电压源，所述偏移电压源耦接到所述输入差分放大器级以引起在所述第一输入支路与所述第二输入支路之间的具有选定极性的偏移；副本偏置支路，所述副本偏置支路包括：副本负载装置；和其源极/漏极路径串联连接在所述电池端子与所述副本负载装置之间的第一副本晶体管和第二副本晶体管，所述第二副本晶体管的漏极连接到所述第一副本晶体管和所述第二副本晶体管的栅极并且连接到所述第二晶体管和所述第四晶体管的栅极；以及栅极控制电路，所述栅极控制电路被耦接以响应于所述第二负载装置处的输出节点处的电压而将栅极电压施加到所述功率晶体管。2.根据权利要求1所述的子系统，其中所述反向电流保护电路包括：钳位电路，所述钳位电路被耦接以便对所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管和所述第四晶体管的栅极之间的电压差、以及所述第一副本晶体管的漏极与所述第二晶体管和所述第四晶体管的栅极之间的电压差进行钳位。3.根据权利要求2所述的子系统，其中所述钳位电路包括：第一钳位晶体管和第二钳位晶体管，所述第一钳位晶体管和所述第二钳位晶体管的源极/漏极路径串联连接在所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管和所述第四晶体管的栅极之间，并且所述第一钳位晶体管和所述第二钳位晶体管的栅极连接到它们各自的漏极；以及第三钳位晶体管和第四钳位晶体管，所述第三钳位晶体管和所述第四钳位晶体管的源极/漏极路径串联连接在所述第一副本晶体管的漏极与所述第二晶体管和所述第四晶体管的栅极之间，并且所述第三钳位晶体管和所述第四钳位晶体管的栅极连接到它们各自的漏极。4.根据权利要求3所述的子系统，其中所述功率晶体管是高电压金属氧化物半导体晶体管即高电压MOS晶体管，并且其中所述第二晶体管和所述第四晶体管是低电压MOS晶体管。5.根据权利要求1所述的子系统，其中所述反向电流保护电路包括：第一电阻器，所述第一电阻器串联连接在所述电池端子与所述第一输入支路之间；第二电阻器，所述第二电阻器串联连接在所述附件端子与所述第二输入支路之间；以及副本电阻器，所述副本电阻器串联连接在所述电池端子与所述副本偏置支路之间；其中所述偏移电压源在所述第二电阻器与所述第三晶体管的源极/漏极路径之间的节点处耦接到所述第二输入支路。6.根据权利要求5所述的子系统，其还包括：控制电路，所述控制电路被耦接以控制所述偏移电压源，以便在第一操作模式中引起在所述第一输入支路与所述第二输入支路之间的具有第一极性的偏移，并且在第二操作模式中引起在所述第一输入支路与所述第二输入支路之间的具有第二极性的偏移。7.根据权利要求6所述的子系统，其还包括：输出二极管，其连接在所述输出节点处；以及输出模式晶体管，其具有连接在所述输出二极管与基准电压之间的源极/漏极路径，并且具有由所述控制电路控制的栅极，因此所述输出模式晶体管被耦接以便在所述第一操作模式中导通并且在所述第二操作模式中关断。8.根据权利要求7所述的子系统，其中所述功率晶体管是第一功率晶体管，并且所述子系统还包括：第二功率晶体管，所述第二功率晶体管具有耦接在所述电池端子与所述附件端子之间的源极/漏极路径，并且具有耦接到所述栅极控制电路的栅极，所述第二功率晶体管具有与所述第一功率晶体管不同的导通状态电阻；其中所述栅极控制电路被耦接以响应于在所述输出节点处的电压而将栅极电压施加到所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管中的选定的一个；并且其中所述栅极控制电路被耦接以将关断状态栅极电压施加到所述第一功率晶体管和所述第二功率晶体管中的未被选定的一个。9.根据权利要求1所述的子系统，其中所述功率晶体管是第一功率晶体管，并且所述子系统还包括：第二功率晶体管，所述第二功率晶体管具有耦接在所述电池端子与所述附件端子之间的源极/漏极路径，并且具有耦接到所述栅极控制电路的栅极，所述第二功率晶体管具有与所述第一功率晶体管不同的导通状态电阻；其中所述栅极控制电路被耦接以响应于所述输出节点处的电压而将栅极电压施加到所述第一功率晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·K·马诺哈尔，R·K·森，J·路比，E·W·宇，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US