[实用新型]电路

说明书

本公开涉及电路。本实用新型公开了一种用于电源保护的电路，电路包括第一n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)和第一p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(pMOSFET)；第二nMOSFET和第二pMOSFET，第二nMOSFET和第二pMOSFET具有耦接到输出电压的漏极端子以及源极；以及控制电路。控制电路在输入电压具有大于零且小于预定正极限的电压值时关断nMOSFET并且接通pMOSFET，以饱和模式操作nMOSFET并且在输入电压具有大于预定正极限的电压值时关断pMOSFET，并且在输入电压具有小于零的电压值时关断nMOSFET和pMOSFET。

技术领域

本公开整体涉及电子电路，并且更具体地讲，涉及用以保护电子设备免受不适当电压影响的电子电路。

背景技术

如果供应的电压高于设计极限或具有不正确的极性，则电子设备可被损坏。此类不合适的电压的供应可能会有多种原因。

例如，通用串行总线(USB)标准已被更新，以允许向USB设备提供5、 12或20伏电源电压。根据供应电力的USB设备和接收电力的USB设备之间的协商来确定是提供5、12还是20伏。

USB标准也已被更新为包括具有更精细触点间距的连接器。因此，可能会发生短路或不对准。这可能导致电源电压被递送到USB设备的接地端子，反之亦然，从而从USB设备接收电源电压的角度来反转该电源电压的极性。

如果在供应电力的USB设备和接收电力的USB设备之间的连接中电压协商过程出现故障或存在缺陷，则一个或两个USB设备可被损坏。例如，被设计成以5伏操作的USB设备在其电源输入端上接收20伏、-5伏或-20 伏时可被损坏。

因此，期望具有用于保护设备免受高于设计值的电压和具有不适当极性的电压影响的电路和方法。

实用新型内容

本公开涉及用于提供对不适当的正电压和负电压的防护的电子电路。

在实施方案中，电路包括接地信号，具有耦接到输入电压的漏极端子的第一n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(nMOSFET)，具有耦接到输出电压的漏极端子以及耦接到第一nMOSFET的源极的源极的第二nMOSFET，具有耦接到输入电压的漏极端子的第一p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(pMOSFET)，具有耦接到输出电压的漏极端子以及耦接到第一pMOSFET的源极的源极的第二pMOSFET，以及耦接到第一nMOSFET、第二nMOSFET、第一pMOSFET和第二pMOSFET的相应栅极的控制电路。控制电路基于如相对于接地信号测量的输入电压来操作第一nMOSFET、第二nMOSFET、第一pMOSFET和第二pMOSFET。

在实施方案中，控制电路响应于输入电压大于零且小于预定正极限电压来关断第一nMOSFET和第二nMOSFET并且接通第一pMOSFET和第二pMOSFET，以饱和模式操作第一nMOSFET和第二nMOSFET并且响应于输入电压大于预定正极限电压来关断第一pMOSFET和第二pMOSFET，并且响应于输入电压小于零来关断第一nMOSFET和第二nMOSFET并且关断第一pMOSFET和第二pMOSFET。

在实施方案中，nMOSFET控制信号由控制电路生成并且耦接到第一 nMOSFET的栅极而且耦接到第二nMOSFET的栅极，并且pMOSFET控制信号由控制电路生成并耦接到第一pMOSFET的栅极而且耦接到第二 pMOSFET的栅极。

在实施方案中，当相对于接地信号测量的输入电压大于零且小于预定正极限电压时，控制电路生成具有基本上等于接地信号的电压值的pMOSFET 控制信号。当输入电压具有相对于接地信号测量的大于pMOSFET的预定正极限电压和阈值电压的总和的电压值时，控制电路生成具有基本上类似于输入电压的电压值的pMOSFET控制信号。当输入电压具有相对于接地信号测量的小于零的电压值时，控制电路生成具有基本上类似于接地信号的电压值的pMOSFET控制信号。