[发明专利]具有集成VBUS到CC短路保护的USB TYPE-C/PD控制器

权利要求书

1.一种通用串行总线USB Type-C/电力输送PD控制器芯片，其包括：

第一引脚，其用于耦合以从主机装置接收第一电压；

第二引脚，其用于耦合以接收第二电压；

第三引脚，其用于耦合到USB连接器的配置控制CC引脚；

VCONN电源电路，其经耦合以选择性地将所述第一电压传递到所述第三引脚，所述VCONN电源电路包括与热插拔场效应晶体管HSFET串联耦合在所述第一引脚与所述第三引脚之间的第一阻塞场效应晶体管BFET，以及阳极到阳极耦合在所述HSFET的源极与栅极之间的第一齐纳二极管及第二齐纳二极管；

电缆检测电路，其包括耦合在所述第二引脚与所述第三引脚之间的第二BFET，以及耦合在所述第二BFET的栅极与下部轨道之间的第三齐纳二极管；及

电力输送物理层电路，其包括接收器及发射器，所述接收器通过第三BFET耦合到所述第三引脚，所述发射器通过第四BFET耦合到所述第三引脚，第四齐纳二极管耦合在所述第三BFET的栅极与所述下部轨道之间且第五齐纳二极管耦合在所述第四BFET的栅极与所述下部轨道之间。

2.根据权利要求1所述的控制器芯片，其进一步包括：

第一反向电流保护比较器，其经耦合以接收所述第一电压并从所述第三引脚接收第三电压，并响应于确定所述第三电压大于所述第一电压而起始关断所述第一BFET；及

第二反向电流保护比较器，其经耦合以接收所述第二电压及所述第三电压，并响应于确定所述第三电压大于所述第二电压而起始关断所述第二、第三及第四BFET。

3.根据权利要求2所述的控制器芯片，其进一步包括：

第一过电压保护比较器，其经耦合以将所述第三电压与第一参考电压进行比较，并响应于确定所述第三电压大于所述第一参考电压而起始关断所述第一BFET及所述HSFET；及

第二过电压保护比较器，其经耦合以将所述第三电压与第二参考电压进行比较，并响应于确定所述第三电压大于所述第二参考电压而起始关断所述第二、第三及第四BFET。

4.根据权利要求3所述的控制器芯片，其进一步包括：

第一电量耗尽下拉晶体管，其耦合在所述第一BFET的栅极与所述下部轨道之间；

第二电量耗尽下拉晶体管，其耦合在所述第二BFET的栅极与所述下部轨道之间；

第三电量耗尽下拉晶体管，其耦合在所述第三BFET的栅极与所述下部轨道之间，及

第四电量耗尽下拉晶体管，其耦合在所述第四BFET的栅极与所述下部轨道之间，所述第一、第二、第三及第四电量耗尽下拉晶体管中的每一个经耦合以接收电量耗尽下拉信号。

5.根据权利要求4所述的控制器芯片，其中所述VCONN电源电路进一步包括第一PMOS晶体管，所述第一PMOS晶体管具有耦合到所述HSFET的所述源极的源极，以及耦合在所述第一及第二齐纳二极管之间的漏极。

6.根据权利要求5所述的控制器芯片，其中所述VCONN电源电路进一步包括与第三PMOS晶体管串联耦合在所述HSFET的所述源极与所述栅极之间的第二PMOS晶体管。

7.根据权利要求6所述的控制器芯片，其进一步包括电量耗尽下拉发电机，所述电量耗尽下拉发电机耦合到所述第三引脚，且经进一步耦合以在所述第一电压及所述第二电压为零时提供所述电量耗尽下拉信号。

8.根据权利要求7所述的控制器芯片，其中所述HSFET是7伏的横向扩散金属氧化物硅LDMOS场效应晶体管FET，且所述第一BFET、第二BFET、第三BFET及第四BFET中的每一个是30伏的漏极扩展LDMOS FET。