用于连接器端口的过电压保护方案制造技术

本公开的某些方面总体上涉及用于为耦合到诸如USB

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于连接器端口的过电压保护方案
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年5月20日提交的美国申请No.17/325,463的优先权，该申请要求于2020年5月22日提交的美国临时申请No.63/029,322的权益和优先权，两者全部内容均在此通过引用明确并入本文，如同在下文中充分阐述并用于所有适用目的。


[0003]本公开的某些方面总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及过电压保护电路和技术。

技术介绍

[0004]电子电路被设计成在其中的不同节点处以某些最大电压操作。当电路节点处的电压超过最大电压限制时，这种状况被称为过电压，并且可能对电路有害。过电压事件可以是恒定的(例如，直流(DC)过电压)或瞬态的(例如，电压尖峰)。过电压保护设备可以被用来保护电路免受过电压事件的影响。

技术实现思路

[0005]本公开的系统、方法和设备各自具有若干方面，在这些方面中没有单个的一个方面单独地对其期望的属性负责。在不限制如所附权利要求所表达的本公开的范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑了这个讨论之后，特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的章节之后，人们将理解本公开的特征如何提供包括为连接器端口提供过电压保护并且可以针对多个连接器端口进行期望缩放的电路在内的优点。
[0006]本公开的某些方面总体上涉及用于为耦合到诸如USB或USB
‑
C端口之类的连接器端口的电路提供过电压保护的技术和装置。
[0007]本公开的某些方面提供了一种用于在连接器端口和对应于连接器端口的信号节点之间的过电压保护(OVP)的电路。OVP电路通常包括：第一开关，具有用于耦合到连接器端口的第一端子和用于耦合到信号节点的第二端子；与第一开关并联耦合的第一电阻元件；耦合在信号节点和参考电势节点之间的第一瞬态保护电路；以及控制电路，具有耦合到信号节点的输入，并且具有耦合到第一开关的控制输入的第一输出。
[0008]本公开的某些方面提供了一种在连接器端口和对应于连接器端口的信号节点之间提供过电压保护的方法。该方法通常包括：响应于第一电压超过第一瞬态保护电路的钳位电压，利用第一瞬态保护电路将信号节点处的第一电压抑制到第二电压，其中第一瞬态保护电路耦合在信号节点和参考电势节点之间。该方法还包括利用控制电路将第二电压与参考电压进行比较，该控制电路具有耦合到信号节点的输入，并且具有耦合到第一开关的控制输入的第一输出，其中第一开关具有耦合到连接器端口的第一端子，具有耦合到信号节点的第二端子，并且与第一电阻元件并联耦合。该方法还包括基于比较来利用控制电路断开第一开关。
[0009]为了实现前述和相关目的，一个或多个方面包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以被采用的各个方面的原理的多种方式中的一些方式。
附图说明
[0010]为了可以以详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考各方面来获得上文简要概括的更具体的描述，这些方面中的一些方面在附图中被图示。然而，要注意，附图仅图示了本公开的某些典型方面，并且因此不应被认为是对本公开范围的限制，因为该描述可以承认其他同样有效的方面。
[0011]图1图示了根据本公开的某些方面的包括过电压保护(OVP)电路的示例设备的框图。
[0012]图2是图示了经由用于一些连接器引脚的可选OVP而被连接到连接器插口的各种组件的示例框图。
[0013]图3是根据本公开的某些方面的示例OVP电路的电路图。
[0014]图4是图示了根据本公开的某些方面的图3的OVP电路在过电压事件之前、期间和之后的各种电压波形的示例时序图。
[0015]图5是根据本公开的某些方面的另一个示例OVP电路的电路图。
[0016]图6是图示了根据本公开的某些方面的用于为对应于连接器端口的信号节点提供OVP的示例操作的流程图。
[0017]为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图所共有的相同元件。设想在一个方面中公开的元件可以有益地用于其他方面而无需具体叙述。
具体实施方式
[0018]本公开的某些方面提供用于过电压保护的过电压保护电路(OVP)和技术。具有输入
‑
输出(I/O)连接器(诸如通用串行总线(USB)类型C插口)的某些设备可以采用各种OVP方案来防止对耦合到I/O连接器的集成电路(IC)造成电气过应力(EOS)损坏。某些OVP方案可能过于复杂和/或昂贵，而无法为I/O连接器上的多个引脚提供OVP。本公开的某些方面比本文描述的其他OVP方案提供相对更便宜的OVP技术和装置(就成本和电路板面积而言)，提供合适的瞬态和DC过电压保护，并且提供更少的引脚/迹线数。
[0019]在下文中参考附图更全面地描述了本公开的各个方面。然而，本公开可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于贯穿本公开所呈现的任何特定结构或功能。相反，提供这些方面是为了使本公开透彻和完整，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。基于本文的教导，本领域技术人员应当了解，本公开的范围旨在覆盖本文所公开的本公开的任何方面，无论是独立于本公开的任何其他方面而被实现、还是与本公开的任何其他方面进行组合而被实现。例如，可以使用本文阐述的任意数量的方面来实现装置或实践方法。此外，本公开的范围旨在覆盖这样的装置或方法，其使用附加于或不同于本文阐述的本公开的各个方面的其他结构、功能性、或者结构和功能性来实践。应当理解，本文所公开的本公开的任何方面都可以通过权利要求的一个或多个要素来体现。
[0020]本文中所使用的词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示
例性”的任何方面不必被解释为优于其他方面或比其他方面有优势。
[0021]如本文中所使用的，动词“连接”的各种时态中的术语“与
……
连接”可以意指元件A直接连接到元件B，或者其他元件可以连接在元件A和B之间(即，元件A与元件B间接连接)。在电气组件的情况下，术语“与
……
连接”在本文中也可以被用来意指使用导线、迹线或其他导电材料来电连接元件A和B(以及在它们之间电连接的任何组件)。
[0022]示例设备
[0023]应当理解，本公开的各方面可以被用于多种应用中。虽然本专利技术不限于此，但是本文所公开的电路可以被用于许多装置中，诸如计算机、通信系统、电视机、诸如音乐播放器和麦克风之类的音频设备、相机设备、以及测试设备。仅作为示例，旨在被包括在本公开范围内的通信系统包括蜂窝无线电话通信系统、卫星通信系统、双向无线电通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人数字助理(PDA)等等。
[0024]图1图示了在其中可以实现本公开的各方面的示例设备100。设备100可以是电池供电的设备，诸如蜂窝电话、PDA、手持设备、无线设备、膝上型计算机、平板电脑、智本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过电压保护(OVP)电路，用于在连接器端口和对应于所述连接器端口的信号节点之间的OVP，所述OVP电路包括：第一开关，具有第一端子和第二端子，所述第一端子用于耦合到所述连接器端口，所述第二端子用于耦合到所述信号节点；第一电阻元件，与所述第一开关并联耦合；第一瞬态保护电路，耦合在所述信号节点和参考电势节点之间；以及控制电路，具有耦合到所述信号节点的输入，并且具有耦合到所述第一开关的控制输入的第一输出。2.根据权利要求1所述的OVP电路，还包括第二瞬态保护电路，所述第二瞬态保护电路耦合在所述第一开关的所述控制输入和所述参考电势节点之间。3.根据权利要求2所述的OVP电路，其中所述第一瞬态保护电路或所述第二瞬态保护电路中的至少一个瞬态保护电路包括回弹式钳位件。4.根据权利要求2所述的OVP电路，其中所述第一瞬态保护电路或所述第二瞬态保护电路中的至少一个瞬态保护电路包括与阻容式(RC)钳位件串联耦合的至少一个二极管。5.根据权利要求1所述的OVP电路，还包括在所述信号节点和所述参考电势节点之间串联耦合的第二电阻元件和第二开关，其中所述控制电路的第二输出耦合到所述第二开关的控制输入。6.根据权利要求5所述的OVP电路，其中所述第一电阻元件具有第一电阻，所述第一电阻比所述第二电阻元件的第二电阻大至少一个数量级。7.根据权利要求1所述的OVP电路，其中所述控制电路包括比较器，所述比较器具有耦合到所述信号节点的第一输入，具有耦合到参考电压节点的第二输入，并且具有耦合到所述控制电路的所述第一输出的输出。8.根据权利要求7所述的OVP电路，其中所述控制电路还包括反相器，所述反相器具有耦合到所述比较器的输出的输入，并且具有耦合到所述控制电路的所述第一输出的输出。9.根据权利要求8所述的OVP电路，还包括在所述信号节点和所述参考电势节点之间串联耦合的第二电阻元件和第二开关，其中所述比较器的输出耦合到所述第二开关的控制输入。10.根据权利要求7所述的OVP电路，其中所述参考电压节点处的参考电压的幅度低于所述第一瞬态保护电路的保持电压的幅度。11.根据权利要求1所述的OVP电路，其中所述连接器端口是USB
‑
C端口。12.根据权利要求11所述的OVP电路，其中所述USB
‑
C端口是差分对正(DP)端口、差分对负(DN)端口、或边带使用(SBU)端口。13.根据权利要求1所述的OVP电路，其中所述OVP电路缺少感测线，所述感测线耦合到在所述第一开关的所述第一端子和所述连接器端口之间的节点。14.根据权利要求1所述的OVP电路，其中所述第一开关包括n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，所述NMOS晶体管具有作为所述第一开关的所述第一端子的漏极，具有作为所述第一开关的所述第二端子的源极，并且具有作为所述第一开关的所述控制输入的栅极。15.根据权利要求14所述的OVP电路，其中所述NMOS晶体管的击穿电压至少为20V。
16.根据权利要求1所述的OVP电路，其中：所述控制电路是集成电路(IC)的一部分；所述第一开关在所述IC外部；所述信号节点包括所述IC的引脚；所述OVP电路仅包括所述IC的单个附加引脚以用于所述连接器端口的所述过电压保护；并且所述单个附加引脚耦合在所述控制电路的所述第一输出和所述第一开关的所述控制输入之间。17.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：