电力传输控制器集成电路制造技术

本发明专利技术提供USB设备的电力传输控制器集成电路，包括CC接垫、第一开关、第二开关、电力传输(PD)控制器电路、高压感测电路以及开关控制电路。高压感测电路感测CC接垫。在CC接垫的目前电压没有超出额定范围的情况下，串接在CC接垫与PD控制器电路之间的第一开关与第二开关为导通。在目前电压超出额定范围的情况下，第一开关与第二开关为截止，以及开关控制电路将第一开关与第二开关之间的共同节点的电压维持在小于目前电压的经降压电平。持在小于目前电压的经降压电平。持在小于目前电压的经降压电平。

【技术实现步骤摘要】
电力传输控制器集成电路


[0001]本专利技术涉及一种集成电路，且特别涉及通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)电路的一种电力传输(Power Delivery，PD)控制器集成电路。

技术介绍

[0002]一般而言，使用者会使用充电器(charger)或适配器(adapter)来供电给电子产品，例如台灯、喇叭或是其他电子产品。充电器与电子产品之间的连接接口一般是符合标准规格的连接器。举例来说，充电器与电子产品之间的连接接口可能包括符合通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)规格的USB type
‑
A连接器或是USB type
‑
C连接器。诸如计算机等主机(host)也可以通过USB连接器供电给电子产品。
[0003]当USB主机(或USB充电器，或USB适配器)连接至电子产品的USB连接器时，电子产品的电力传输(Power Delivery，PD)控制器可以经由USB连接器的配置通道(Configuration Channel，CC)引脚向USB主机交换配置信息，以协商USB主机与电子产品之间的功率传输模式。PD控制与CC引脚的相关操作被规范在USB规格，故在此不予赘述。在决定功率传输模式后，PD控制器可以导通(turn on)连接在USB连接器的电源引脚(Vbus引脚)以及功能电路的电源输入端之间的功率开关。在功率开关导通后，USB主机可以通过USB连接器与功率开关供电给电子产品的功能电路。
[0004]一般而言，USB连接器的电源引脚Vbus的电压远大于CC引脚的电压。在USB连接器中，CC引脚邻近电源引脚Vbus。在某些意外的情况下，CC引脚与电源引脚Vbus可能会相互短路，致使电源引脚Vbus的高电压会通过CC引脚而烧毁PD控制器。如何防止CC引脚的意外高电压(超出额定范围的高电压)烧毁PD控制器，是本领域诸多技术课题之一。
[0005]须注意的是，“现有技术”段落的内容是用来帮助了解本专利技术。在“现有技术”段落所公开的部分内容(或全部内容)可能不是本领域技术人员所知道的已知技术。在“现有技术”段落所公开的内容，不代表该内容在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知悉。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种电力传输(Power Delivery，PD)控制器集成电路，以防御来自通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)连接器的配置通道(Configuration Channel，CC)引脚的意外高电压(超出额定范围的高电压)的冲击。
[0007]在本专利技术的一实施例中，上述的PD控制器集成电路包括CC接垫、第一开关、第二开关、PD控制器电路、高压感测电路以及开关控制电路。CC接垫用以耦接至USB连接器的CC引脚。第一开关的第一端耦接至CC接垫。第二开关的第一端耦接至第一开关的第二端。PD控制器电路耦接至第二开关的第二端。高压感测电路耦接至CC接垫。高压感测电路用以感测CC接垫的目前电压有无超出额定范围而对应输出感测结果。开关控制电路耦接至高压感测电路，以接收感测结果。开关控制电路耦接至第一开关的控制端、第一开关的第二端、第二开关的第一端以及第二开关的控制端。在感测结果表示CC接垫的目前电压没有超出额定范围
的情况下，开关控制电路导通(turn on)第一开关与第二开关，使得PD控制器电路得以通过CC接垫耦接至USB连接器的CC引脚。在感测结果表示CC接垫的目前电压超出额定范围的情况下，开关控制电路截止(turn off)第一开关与第二开关，以及开关控制电路将第一开关的第二端的电压与第二开关的第一端的电压维持在第一经降压电平。其中，第一经降压电平介于截止的第一开关的第一端的电压电平与截止的第二开关的第二端的电压电平之间。
[0008]基于上述，本专利技术诸实施例所述PD控制器集成电路将第一开关与第二开关配置在CC接垫与PD控制器电路之间。在连接CC接垫的USB连接器的CC引脚电压没有超出额定范围的情况下，第一开关与第二开关为导通，使得PD控制器电路得以通过第二开关、第一开关、CC接垫与USB连接器的CC引脚向USB主机交换配置信息。在CC引脚电压超出额定范围的情况下，第一开关与第二开关为截止。因此，第一开关与第二开关可以防止来自USB连接器的CC引脚的意外高电压(超出额定范围的高电压)冲击/烧毁PD控制器电路。此外，在第一开关与第二开关为截止时，即使CC接垫出现意外高电压，开关控制电路可以保证第一开关的第一端电压与第一开关的第二端电压之间的电压差小于所述意外高电压，以及保证第二开关的第一端电压与第二开关的第二端电压之间的电压差小于所述意外高电压。因此，第一开关与第二开关(PD控制器集成电路)可以用较低耐受电压的一般工艺实现，而不用昂贵的高电压工艺。
[0009]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1是依照本专利技术的一实施例的一种电子产品的电路方块(circuit block)示意图。
[0011]图2是依照本专利技术的一实施例的一种PD控制器集成电路的电路方块示意图。
[0012]图3是依照本专利技术的一实施例所绘示，高压感测电路的电路方块示意图。
[0013]图4是依照本专利技术的一实施例所绘示，高压感测电路以及开关控制电路的电路方块示意图。
[0014]【符号说明】
[0015]100：电子产品
[0016]110：通用串行总线(USB)连接器
[0017]120：电力传输(PD)控制器集成电路
[0018]121：PD控制器电路
[0019]122：高压感测电路
[0020]123：开关控制电路
[0021]130：功能电路
[0022]D41、D42：二极管
[0023]D43：齐纳二极管
[0024]DS41：二极管串
[0025]GND：接地电压
[0026]PADcc：配置通道(CC)接垫
[0027]R41、R42、R43、R44：电阻
[0028]RS31：分压电阻串
[0029]SW21、SW22、SW41、SW42：开关
[0030]SWbus：功率开关
[0031]SW_EN：功率开关控制电压
[0032]Vbus：电源引脚
[0033]VG41：偏压电压产生电路
[0034]VSD21、VSD22：电压差
[0035]V41、V42：经降压电平
具体实施方式
[0036]在本申请说明书全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)在第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接在该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本申请说明书全文(包括权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力传输控制器集成电路，包括：配置通道接垫，用以耦接至USB连接器的配置通道引脚；第一开关，具有第一端耦接至该配置通道接垫；第二开关，具有第一端耦接至该第一开关的第二端；电力传输控制器电路，耦接至该第二开关的第二端；高压感测电路，耦接至该配置通道接垫，用以感测该配置通道接垫的目前电压有无超出额定范围而对应输出感测结果；以及开关控制电路，耦接至该高压感测电路以接收该感测结果，以及耦接至该第一开关的控制端、该第一开关的该第二端、该第二开关的该第一端以及该第二开关的控制端，其中，在该感测结果表示该配置通道接垫的该目前电压没有超出该额定范围的情况下，该开关控制电路导通该第一开关与该第二开关，使得该电力传输控制器电路得以通过该配置通道接垫耦接至该USB连接器的该配置通道引脚；以及在该感测结果表示该配置通道接垫的该目前电压超出该额定范围的情况下，该开关控制电路截止该第一开关与该第二开关，该开关控制电路将该第一开关的该第二端的电压与该第二开关的该第一端的电压维持在第一经降压电平，以及该第一经降压电平介于截止的该第一开关的该第一端的电压电平与截止的该第二开关的该第二端的电压电平之间。2.如权利要求1所述的电力传输控制器集成电路，其中在该配置通道接垫的该目前电压超出该额定范围的情况下，该第一开关与该第二开关的每一个的最大耐受电压小于该配置通道接垫的该目前电压。3.如权利要求1所述的电力传输控制器集成电路，其中该高压感测电路包括：分压电阻串，具有第一端耦接至该配置通道接垫，其中该分压电阻串的第二端耦接至参考电压，以及该分压电阻串产生分压电压作为该感测结果。4.如权利要求1所述的电力传输控制器集成电路，其中该高压感测电路包括：第一电阻，具有第一端耦接至该配置通道接垫；齐纳二极管，具有阴极耦接至该第一电阻的第二端，其中该齐纳二极管的阳极耦接至该开关控制电路以提供该感测结果；二极管串，具有阳极耦接至该齐纳二极管的该阳极；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣昌，
申请(专利权)人：威锋电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：