[发明专利]具有减少漏电流的高电压保护的开关电路

说明书

本发明题为“具有减少漏电流的高电压保护的开关电路”。根据一个方面，用于通用串行总线(USB)连接器设备的开关电路包括主晶体管，该主晶体管被配置为在开关电路的正常操作期间被激活；第一电压发生器电路，该第一电压发生器电路被配置为在过电压事件期间在高局部电轨上生成电压；第二电压发生器电路，该第二电压发生器电路被配置为在过电压事件期间在低局部电轨上生成电压，其中低局部电轨连接到主晶体管的本体；以及箝位电路，该箝位电路在第一电压发生器电路与主晶体管的栅极之间连接到高局部电轨，其中箝位电路被配置为在过电压事件期间箝制高局部电轨与主晶体管的栅极之间的电压。

技术领域

本说明书涉及用于开关设备的开关电路，该开关电路提供使漏电流减少的高电压保护。

背景技术

开关电路可用于计算机接口端口应用的开关设备中，这些开关设备将公共节点连接到多个端节点。例如，开关电路可用于开关设备中以便将一个端口连接到多个计算机接口端口中的一个或多个，诸如通用串行总线(USB)端口、音频端口等。在一些示例中，开关电路可包括高电压保护电路以保护开关电路免受高电压浪涌的影响。

发明内容

根据一个方面，用于通用串行总线(USB)连接器设备的开关电路包括主晶体管，该主晶体管被配置为在开关电路的正常操作期间被激活，其中该主晶体管被配置为在过电压事件期间被去激活；第一电压发生器电路，该第一电压发生器电路被配置为在过电压事件期间在高局部电轨上生成电压；第二电压发生器电路，该第二电压发生器电路被配置为在过电压事件期间在低局部电轨上生成电压，其中低局部电轨连接到主晶体管的本体；以及箝位电路，该箝位电路在第一电压发生器电路与主晶体管的栅极之间连接到高局部电轨，其中该箝位电路被配置为在过电压事件期间箝制高局部电轨与主晶体管的栅极之间的电压。

根据一些方面，开关电路可包括以下特征中的一个或多个(或它们的任何组合)。箝位电路可包括第一二极管和第二二极管。第一电压发生器电路被配置为提供主晶体管的漏极电压或主晶体管的源极电压作为高局部电轨上的电压，以较大者为准。第二电压发生器电路被配置为提供主晶体管的漏极电压或主晶体管的源极电压作为低局部电轨上的电压，以较小者为准。开关电路可包括第一偏置电路，该第一偏置电路被配置为在正常操作期间在高局部电轨上生成电压；以及第二偏置电路，并且该第二偏置电路被配置为在正常操作期间在低局部电轨上生成电压。第一偏置电路被配置为在高局部电轨上生成主晶体管的漏极电压与主晶体管的源极电压之和的二分之一倍的电压，并且第二偏置电路被配置为在低局部电轨上生成漏极电压与源极电压之和的二分之一倍的电压。开关电路可包括连接到主晶体管的恒定栅极-源极电路，其中恒定栅极-源极电路被配置为在正常操作期间生成主晶体管的基本上恒定的栅极-源极电压，并且恒定栅极-源极电路连接到主晶体管的栅极和低电轨。恒定栅极-源极电路可包括第一二极管和晶体管。恒定栅极-源极电路可包括第二二极管和电阻器，其中第二二极管和电阻器被配置为在过电压事件期间保护晶体管。开关电路可包括过电压保护电路，该过电压保护电路被配置为检测公共节点上的电压是否超过阈值电平，其中该过电压保护电路被配置为响应于电压超过阈值电平而传输使能信号；以及驱动器电路，该驱动器电路被配置为响应于使能信号而去激活主晶体管。

根据一个方面，开关设备包括第一开关电路以及串联连接到第一开关电路的第二开关电路。第一开关电路和第二开关电路限定从公共节点到端节点的开关路径。第一开关电路和/或第二开关电路包括主晶体管，该主晶体管被配置为在开关设备的正常操作期间被激活，其中该主晶体管被配置为在过电压事件期间被去激活；以及连接到主晶体管的恒定栅极-源极电路，其中恒定栅极-源极电路被配置为在正常操作期间生成主晶体管的基本上恒定的栅极-源极电压，并且恒定栅极-源极电路连接到主晶体管的栅极和低电轨。