[发明专利]过压保护电路、USB连接器和用于USB连接器的过压保护方法

权利要求书

1.一种过电压保护电路，包括：

偏置电流发生器，所述偏置电流发生器被配置成生成偏置电流；

电流比较器，所述电流比较器被配置成接收所述偏置电流和与连接器的数据端子相关联的电压，所述电流比较器包括晶体管，所述晶体管被配置成基于与所述数据端子相关联的所述电压的电平而激活，所述电流比较器被配置成将所述晶体管的电流与所述偏置电流进行比较；以及

输出电路，所述输出电路被配置成响应于所述晶体管的所述电流大于所述偏置电流而生成过电压保护信号。

2.根据权利要求1所述的过电压保护电路，还包括：

参考电压发生器，所述参考电压发生器被配置成生成参考电压，所述晶体管被配置成基于与所述数据端子相关联的所述电压大于所述参考电压和所述晶体管的阈值电压的组合而激活。

3.根据权利要求1所述的过电压保护电路，还包括：

箝位电路，所述箝位电路被配置成接收与所述数据端子相关联的所述电压，

响应于所述电压大于上阈值，所述箝位电路被配置成将所述电压箝位到所述上阈值，

响应于所述电压小于下阈值，所述箝位电路被配置成将所述电压箝位到所述下阈值。

4.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其中所述晶体管为第一晶体管，所述第一晶体管包括P沟道晶体管，所述电流比较器包括第二晶体管和输出节点，所述输出节点设置在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间并耦接到所述输出电路，所述第二晶体管包括N沟道晶体管，其中响应于所述第一晶体管的电流大于所述第二晶体管的电流，在所述输出节点处生成电压，所述第二晶体管的所述电流为所述偏置电流。

5.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其中所述晶体管具有被配置成接收参考电压的第一端子、被配置成接收箝位电路的输出的第二端子以及连接到镜像所述偏置电流的电流镜的第三端子，并且所述输出电路包括第一反相器和第二反相器。

6.一种通用串行总线USB连接器，包括：

数据端子；

开关，所述开关耦接到所述数据端子，所述开关被配置成耦接到器件，所述数据端子被配置成响应于所述开关闭合而电连接到所述器件，所述数据端子被配置成响应于所述开关断开而与所述器件电断开；以及

过电压保护电路，所述过电压保护电路连接到所述开关，所述过电压保护电路被配置成响应于所述数据端子上的过电压事件而生成过电压保护信号，所述开关被配置成响应于所述过电压保护信号而断开，

所述过电压保护电路包括被配置成生成偏置电流的偏置电流发生器和电流比较器，所述电流比较器包括晶体管，所述过电压保护电路被配置成响应于所述晶体管的电流大于所述偏置电流而生成所述过电压保护信号。

7.根据权利要求6所述的USB连接器，其中所述过电压保护电路包括：

参考电压发生器，所述参考电压发生器被配置成生成参考电压，所述晶体管被配置成基于与所述数据端子相关联的电压大于所述参考电压和所述晶体管的电压阈值的组合而激活；以及

箝位电路，所述箝位电路被配置成接收与所述数据端子相关联的电压，所述箝位电路包括第一二极管和第二二极管，

响应于所述电压大于上阈值，所述箝位电路被配置成将所述电压箝位到所述上阈值，

响应于所述电压小于下阈值，所述箝位电路被配置成将所述电压箝位到所述下阈值。

8.根据权利要求6所述的USB连接器，其中所述晶体管为第一晶体管，所述电流比较器包括第二晶体管和设置在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的输出节点，其中响应于所述第一晶体管的电流大于所述第二晶体管的电流，在所述输出节点处生成电压，所述第二晶体管的所述电流为所述偏置电流，其中所述第一晶体管具有被配置成接收参考电压的栅极、被配置成接收与所述数据端子相关联的所述电压的源极以及连接到所述第二晶体管的漏极的漏极。