專利名稱：具有高使用安全性的熱插拔電子裝置及其過(guò)熱保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種熱插拔電子裝置，且特別是有關(guān)于一種具有高使用安 全性的熱插拔電子裝置及其過(guò)熱保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
由于閃存(flash memory)具有數(shù)據(jù)非揮發(fā)性、省電、體積小，以及無(wú)機(jī) 械結(jié)構(gòu)等特性，所以近年來(lái)已成為最熱門的儲(chǔ)存裝置之一。也亦因如此，各家 廠商也趁勢(shì)推出許多關(guān)于閃存的電子產(chǎn)品，而其中又以攜帶方便的USB閃存隨 身盤(pen drive)最具成果。 一般而言，由于現(xiàn)今USB閃存隨身盤具有熱插拔 (hot plug)的功能，所以其高使用便利性的特性才能引領(lǐng)其成為市場(chǎng)需求的主 流。
然而，使用現(xiàn)今USB閃存隨身盤很有可能發(fā)生的實(shí)際狀況就是，當(dāng)USB 閃存隨身盤與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)間進(jìn)行插拔時(shí)，由于插拔的瞬間可能會(huì)造成 USB閃存隨身盤的電源擾動(dòng)(power damping)過(guò)高，或者會(huì)有過(guò)低電壓信號(hào)趁 機(jī)于此時(shí)竄入至USB閃存隨身盤內(nèi)，所以USB閃存隨身盤內(nèi)的靜電放電(ESD) 保護(hù)元件就很有可能會(huì)于此時(shí)損毀，而此損毀的情況不是開(kāi)路就是短路。
基此，若靜電放電保護(hù)元件的損毀狀況為開(kāi)路時(shí)，此時(shí)USB閃存隨身盤 便會(huì)很容易受到靜電干擾而導(dǎo)致其整體損壞。另外，若靜電放電保護(hù)元件的損
毀狀況為短路時(shí)，此時(shí)USB閃存隨身盤的電源(一般為3.3V)會(huì)直接導(dǎo)入至 接地電位(ground potential level),以至于若長(zhǎng)時(shí)間將USB閃存隨身盤插入至 個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)，很有可能會(huì)造成USB閃存隨身盤過(guò)熱而燒毀其機(jī)構(gòu)外殼體，再 者更有可能會(huì)燙傷欲從個(gè)人計(jì)算機(jī)拔出此燒毀的USB閃存隨身盤的使用者，如 此將會(huì)導(dǎo)致USB閃存隨身盤的使用安全性大大地降低
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是提供一種過(guò)熱保護(hù)裝置，其可以在熱插拔電 子裝置的靜電放電保護(hù)元件損毀時(shí)，阻止熱插拔電子裝置的機(jī)構(gòu)外殼體發(fā)生燒 毀的情形。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種熱插拔電子裝置，其會(huì)將本發(fā)明所提供的 過(guò)熱保護(hù)裝置運(yùn)用于其中，從而來(lái)大大地提升其使用安全性。
基于上述及其所欲達(dá)成的目的，本發(fā)明提供一種過(guò)熱保護(hù)裝置，其適于一 熱插拔電子裝置，且包括溫度感測(cè)器與閂鎖單元。其中，溫度感測(cè)器內(nèi)設(shè)有一 預(yù)設(shè)溫度，用以感測(cè)熱插拔電子裝置的當(dāng)下溫度，并且當(dāng)熱插拔電子裝置的當(dāng) 下溫度未超過(guò)所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，輸出一正常信號(hào)，反之則輸出一過(guò)熱信號(hào)。閂 鎖單元耦接溫度感測(cè)器，用以接收所述正常/過(guò)熱信號(hào)與一初始信號(hào)，并據(jù)以來(lái) 控制熱插拔電子裝置的電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至熱插拔電子裝置的運(yùn)作電路， 或?yàn)橥Ｖ构╇娭了鲞\(yùn)作電路。
于本發(fā)明的一實(shí)施例中，閂鎖單元包括輸入電路與閂鎖電路。其中，輸入 電路耦接溫度感測(cè)器，用以接收所述正常/過(guò)熱信號(hào)與所述初始信號(hào)，并據(jù)以輸 出一供電狀態(tài)信號(hào)。閂鎖電路耦接輸入電路，用以閂鎖所述供電狀態(tài)信號(hào)，并 據(jù)以輸出來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至所述運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭了?運(yùn)作電路。
從另一觀點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明提供一種具有高使用安全性的熱插拔電子裝置， 其包括運(yùn)作電路、電壓調(diào)節(jié)器，以及過(guò)熱保護(hù)裝置。其中，運(yùn)作電路用以與一 外部主機(jī)進(jìn)行交流。電壓調(diào)節(jié)器耦接運(yùn)作電路，用以供電給運(yùn)作電路。過(guò)熱保 護(hù)裝置耦接電壓調(diào)節(jié)器，用以感測(cè)熱插拔電子裝置的當(dāng)下溫度，并據(jù)以來(lái)控制 電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作電路。
于本發(fā)明的一實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器包括運(yùn)算放大器、開(kāi)關(guān)、功率晶體管、 第一電阻，以及第二電阻。其中，運(yùn)算放大器的反相輸入端用以接收一參考電 壓。開(kāi)關(guān)的一端耦接一系統(tǒng)電壓，而開(kāi)關(guān)的另一端則耦接運(yùn)算放大器的輸出端。 功率晶體管的柵極耦接運(yùn)算放大器的輸出端，而功率晶體管的源極則耦接至所
述系統(tǒng)電壓。第一電阻的一端耦接功率晶體管的漏極，而第一電阻的另一端則 耦接運(yùn)算放大器的非反相輸入端。第二電阻的一端耦接運(yùn)算放大器的非反相輸 入端，而第二電阻的另一端則耦接至所述接地電位。于本發(fā)明的一實(shí)施例中，過(guò)熱保護(hù)裝置包括溫度感測(cè)器與閂鎖單元。其中， 溫度感測(cè)器內(nèi)設(shè)有一預(yù)設(shè)溫度，用以感測(cè)熱插拔電子裝置的當(dāng)下溫度，并且當(dāng) 熱插拔電子裝置的當(dāng)下溫度未超過(guò)所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，輸出一正常信號(hào)，反之則 輸出一過(guò)熱信號(hào)。閂鎖單元耦接溫度感測(cè)器，用以接收所述正常/過(guò)熱信號(hào)與一 初始信號(hào)，并據(jù)以來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭?運(yùn)作電路。
于本發(fā)明的一實(shí)施例中，閂鎖單元包括輸入電路與閂鎖電路。其中，輸入 電路耦接溫度感測(cè)器，用以接收所述正常/過(guò)熱信號(hào)與所述初始信號(hào)，并據(jù)以輸 出一供電狀態(tài)信號(hào)。閂鎖電路耦接輸入電路，用以閂鎖所述供電狀態(tài)信號(hào)，并 據(jù)以輸出來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通與否，從而來(lái)決定電壓調(diào)節(jié)器為正常 供電至運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作電路。其中，當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的開(kāi)關(guān)處 在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至運(yùn)作電路，而當(dāng)電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的開(kāi)關(guān) 處在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器為停止供電至運(yùn)作電路。
于上述實(shí)施例中，輸入電路包括第一晶體管與第二晶體管。其中，第一晶 體管的柵極用以接收所述初始信號(hào)，而第一晶體管的源極則耦接至所述接地電 位。第二晶體管的柵極用以接收所述正常/過(guò)熱信號(hào)，第二晶體管的源極耦接至 所述系統(tǒng)電壓，而第二晶體管的漏極則耦接至第一晶體管的漏極，并用以輸出 所述供電狀態(tài)信號(hào)。
于上述實(shí)施例中，閂鎖電路包括第一反相器、第二反相器，以及第三反相 器。第一反相器的輸入端耦接第二晶體管的漏極。第二反相器的輸入端耦接第 一反相器的輸出端，而第二反相器的輸出端耦接第二晶體管的漏極。第三反相 器的輸入端耦接第一反相器的輸出端，而第三反相器的輸出端則用以輸出閂鎖 過(guò)后的供電狀態(tài)信號(hào)。
于上述實(shí)施例中，所述第一晶體管為NMOS晶體管，所述第二晶體管為 PMOS晶體管，而所述功率晶體管為PMOS功率晶體管。
于上述實(shí)施例中，所述熱插拔電子裝置包括USB熱插拔電子裝置、SATA 熱插拔電子裝置與PCIE熱插拔電子裝置至少其一。
本發(fā)明提供一種過(guò)熱保護(hù)裝置，其主要是在熱插拔電子裝置的靜電放電保 護(hù)元件(ESD)發(fā)生短路時(shí)，將熱插拔電子裝置的電壓調(diào)節(jié)器供應(yīng)至其內(nèi)部運(yùn)作電路的電源關(guān)閉，如此即可致使熱插拔電子裝置的電源不會(huì)直接導(dǎo)入至接地 電位，借以阻止熱插拔電子裝置的機(jī)構(gòu)外殼體發(fā)生燒毀的情形。再者，由于本 發(fā)明所提供的熱插拔電子裝置內(nèi)具有本發(fā)明所提出的過(guò)熱保護(hù)裝置，所以其使 用安全性將會(huì)大大地提升。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的熱插拔電子裝置的外觀示意圖。 圖2繪示為本發(fā)明一熱插拔電子裝置的系統(tǒng)方塊圖。 圖3繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的運(yùn)作電路的電路示意圖。 圖4繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。
圖5繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的過(guò)熱保護(hù)裝置的電路圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
100:熱插拔電子裝置 VUSB:電源引腳
GND:接地引腳
D+、 D—數(shù)據(jù)傳輸引腳
201:運(yùn)作電路
203:電壓調(diào)節(jié)器
205:過(guò)熱保護(hù)裝置
301:運(yùn)作電路內(nèi)部電路
303a 303d:靜電放電保護(hù)元件(ESD)
401:運(yùn)算放大器 403:開(kāi)關(guān) 405:功率晶體管 Rl:第一電阻 R2:第二電阻
vBC}:參考電壓501:溫度感測(cè)器 503:閂鎖單元
503a:輸入電路
503b:閂鎖電路
N:正常信號(hào)
H:過(guò)熱信號(hào)
POR:初始信號(hào)
Tl:第一晶體管
T2:第二晶體管
INI:第一反相器
IN2:第二反相器
IN3:第三反相器
SS:供電狀態(tài)信號(hào)
SS':閂鎖過(guò)后的供電狀態(tài)信號(hào)
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所欲達(dá)成的技術(shù)功效是為了要阻止熱插拔電子裝置的機(jī)構(gòu)外殼體 發(fā)生燒毀而傷及使用者，以及提升熱插拔電子裝置的使用安全性。而以下的內(nèi) 容將針對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)特征與所欲達(dá)成的技術(shù)功效做一詳加描述，從而來(lái)提供 給本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員參詳。
圖1繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的熱插拔電子裝置IOO的外觀示意圖。圖2繪 示為本發(fā)明一實(shí)施例的熱插拔電子裝置IOO的系統(tǒng)方塊圖。于此先值得一提的 是，為了要方便說(shuō)明本發(fā)明所欲闡述的精神，本實(shí)施例的熱插拔電子裝置100 會(huì)先以USB熱插拔電子裝置(例如USB閃存隨身盤)為例來(lái)做說(shuō)明，然此例 舉并不能限制本發(fā)明所欲保護(hù)的范疇，容以下再做一詳加解釋。
首先，請(qǐng)先參照?qǐng)Dl， USB熱插拔電子裝置100包括有4個(gè)引腳與一外部 主機(jī)(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)，未繪示)連結(jié)，而所述4個(gè)引腳包含有一個(gè)電源引腳 VUSB、 一個(gè)接地引腳GND，以及兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸引腳D +與D—。其中，USB 熱插拔電子裝置100會(huì)分別通過(guò)電源引腳Vusb與接地引腳GND來(lái)接收個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源供應(yīng)器(powersupply)所供應(yīng)的5V系統(tǒng)電壓與接地電位(OV)， 而USB熱插拔電子裝置100則會(huì)分別通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸引腳D +與D —而與個(gè)人計(jì) 算機(jī)進(jìn)行交流。然而，這些技術(shù)己屬本發(fā)明領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟識(shí)，故在 此并不再加以贅述。
接著，請(qǐng)先參照?qǐng)D2，USB熱插拔電子裝置100除了包括上述4個(gè)引腳VusB、 GND、 D+、 D —外，其還包括運(yùn)作電路201、電壓調(diào)節(jié)器203，以及過(guò)熱保護(hù) 裝置205。其中，運(yùn)作電路201會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸引腳D +與D —而與外部主機(jī) (亦即個(gè)人計(jì)算機(jī)，但并不限制于此)進(jìn)行交流。電壓調(diào)節(jié)器203會(huì)耦接至運(yùn) 作電路201，且此電壓調(diào)節(jié)器203會(huì)分別通過(guò)電源引腳Vusb與接地引腳GND 先接收5V系統(tǒng)電壓與0V接地電位，接著再將此5V系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)成3.3V后 而供應(yīng)給運(yùn)作電路201。
過(guò)熱保護(hù)裝置205耦接電壓調(diào)節(jié)器203，用以感測(cè)USB熱插拔電子裝置 100的當(dāng)下溫度，并據(jù)以來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器203為正常供電至運(yùn)作電路201， 或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作電路201。而為了要能讓本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更加 清楚地了解本發(fā)明所欲闡述的精神，以下內(nèi)容將搭配幾張關(guān)于運(yùn)作電路201、 電壓調(diào)節(jié)器203，以及過(guò)熱保護(hù)裝置205的內(nèi)部電路示意圖來(lái)做一詳加描述給
本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員知曉。
圖3繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的運(yùn)作電路201的電路示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D 1 圖3，運(yùn)作電路201包括有運(yùn)作電路內(nèi)部電路301與4個(gè)靜電放電保護(hù)元件 (ESD) 303a 303d。其中，運(yùn)作電路內(nèi)部電路301會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸引腳D +與 D —而與外部主機(jī)(亦即個(gè)人計(jì)算機(jī))進(jìn)行交流。靜電放電保護(hù)元件303a 303d 則用以對(duì)付靜電破壞或靜電放電。然而，運(yùn)作電路內(nèi)部電路301與靜電放電保 護(hù)元件303a 303d的運(yùn)作關(guān)系及作用實(shí)屬本發(fā)明領(lǐng)域具有通常知識(shí)者所熟識(shí)， 故在此亦不再贅述。
圖4繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器203的電路圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1~ 圖4，電壓調(diào)節(jié)器203會(huì)分別通過(guò)電源引腳Vusb與接地引腳GND接收5V系 統(tǒng)電壓與接地電位，且包括運(yùn)算放大器401、開(kāi)關(guān)403、功率晶體管405 (本實(shí) 施例為PMOS功率晶體管)、第一電阻R1，以及第二電阻R2。其中，運(yùn)算放 大器401的反相輸入端(一)用以接收一參考電壓VBG，例如由參考電壓產(chǎn)生器(bandgap，未繪示)所提供。
開(kāi)關(guān)403的一端耦接系統(tǒng)電壓(亦即5V系統(tǒng)電壓)與功率晶體管405的 源極(source)，而開(kāi)關(guān)403的另一端則耦接運(yùn)算放大器401的輸出端與功率 晶體管405的柵極(gate)。功率晶體管的漏極(drain)耦接第一電阻R1的一 端，而第一電阻R1的另一端則耦接至運(yùn)算放大器401的非反相輸入端(+ ) 與第二電阻R2的一端。第二電阻R2的另一端則耦接至接地電位。
圖5繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的過(guò)熱保護(hù)裝置205的電路圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D 1~圖5，過(guò)熱保護(hù)裝置205同樣會(huì)分別通過(guò)電源引腳Vusb與接地引腳GND接 收5V系統(tǒng)電壓與接地電位，且包括溫度感測(cè)器501與閂鎖單元503。其中，溫 度感測(cè)器501內(nèi)設(shè)有一預(yù)設(shè)溫度(本實(shí)施例假設(shè)為160°C，但此預(yù)設(shè)溫度可視 實(shí)際設(shè)計(jì)需求來(lái)改變)，用以感測(cè)USB熱插拔電子裝置IOO的當(dāng)下溫度，并且 當(dāng)USB熱插拔電子裝置100的當(dāng)下溫度未超過(guò)所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，輸出正常信號(hào) N，反之則輸出過(guò)熱信號(hào)H。
于此先值得一提的是，由于電壓調(diào)節(jié)器203會(huì)將其所接收的5V系統(tǒng)電壓 調(diào)節(jié)為3.3V后供應(yīng)給運(yùn)作電路201使用，故而可推知的是，電壓調(diào)節(jié)器203 的功率晶體管405會(huì)是此USB熱插拔電子裝置100中具有最高溫度的元件。因 此，為了要是讓過(guò)熱保護(hù)裝置205的功效達(dá)到最好，本實(shí)施例會(huì)將溫度感測(cè)器 501設(shè)計(jì)在最靠近功率晶體管405的地方。
閂鎖單元503耦接溫度感測(cè)器501 ，用以接收所述正常信號(hào)N或過(guò)熱信號(hào) H，以及初始信號(hào)POR (例如電源開(kāi)啟重置信號(hào)，power-on reset signal)，并 據(jù)以來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器203為正常供電至運(yùn)作電路201，或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作 電路201。
于本實(shí)施例中，閂鎖單元503包括輸入電路503a與閂鎖電路503b。其中， 輸入電路503a耦接溫度感測(cè)器501，用以接收所述正常信號(hào)N或過(guò)熱信號(hào)H 以及初始信號(hào)POR，并據(jù)以輸出一供電狀態(tài)信號(hào)SS。閂鎖電路503b耦接輸入 電路503a，用以閂鎖輸入電路503a所輸出的供電狀態(tài)信號(hào)SS，并據(jù)以輸出來(lái) 控制電壓調(diào)節(jié)器203內(nèi)的開(kāi)關(guān)403導(dǎo)通與否，從而來(lái)決定電壓調(diào)節(jié)器203為正 常供電至運(yùn)作電路201，或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作電路201。
另外，輸入電路503a包括第一晶體管Tl (于本實(shí)施例為NMOS晶體管)與第二晶體管T2 (于本實(shí)施例為PMOS晶體管)。其中，第一晶體管T1的柵 極用以接收初始信號(hào)POR，而第一晶體管T1的源極則耦接至接地電位(OV)。 第二晶體管T2的柵極用以接收溫度感測(cè)器501所輸出的正常信號(hào)N或過(guò)熱信 號(hào)H，第二晶體管T2的源極耦接至系統(tǒng)電源(亦即5V系統(tǒng)電壓)，而第二晶 體管T2的漏極則耦接至第一晶體管Tl的漏極，并用以輸出所述供電狀態(tài)信號(hào) SS。
再者，閂鎖電路503b包括第一反相器INl、第二反相器IN2，以及第三反 相器IN3。其中，第一反相器IN1的輸入端耦接第二晶體管T2的漏極與第二反 相器IN2的輸出端，第一反相器IN1的輸出端則耦接第二反相器IN2與第三反 相器IN3的輸入端，而第三反相器IN3的輸出端則用以輸出閂鎖過(guò)后的供電狀 態(tài)信號(hào)SS'。
請(qǐng)合并參照?qǐng)D1~圖5，于此先假設(shè)運(yùn)作電路201的靜電放電保護(hù)元件 303a 303d皆是在良好的狀態(tài)下(亦即無(wú)損毀)，故當(dāng)USB熱插拔電子裝置100 插入至個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)時(shí)，由于初始信號(hào)POR會(huì)先由高電壓電位轉(zhuǎn)為低電 壓電位，所以輸入電路503a的第一晶體管Tl會(huì)在初始信號(hào)POR處在高電壓 電位時(shí)導(dǎo)通；另外，由于溫度感測(cè)器501此時(shí)所感測(cè)到的USB熱插拔電子裝置 100的當(dāng)下溫度必定不會(huì)超過(guò)其內(nèi)設(shè)的預(yù)設(shè)溫度(亦即160°C)，所以溫度感 測(cè)器501此時(shí)便會(huì)輸出一個(gè)高電壓電位的正常信號(hào)N，以使得輸入電路503a 的第二晶體管T2處在截止的狀態(tài)。也因如此，輸入電路503a就會(huì)輸出一個(gè)低 電壓電位的供電狀態(tài)信號(hào)SS給閂鎖電路503b。
接著，閂鎖電路503b會(huì)將其所接收的低電壓電位的供電狀態(tài)信號(hào)SS進(jìn)行 閂鎖，并且將閂鎖過(guò)后的供電狀態(tài)信號(hào)SS，輸出至電壓調(diào)節(jié)器203，從而致使電 壓調(diào)節(jié)器203的開(kāi)關(guān)403會(huì)維持在截止的狀態(tài)。而在此條件下，電壓調(diào)節(jié)器203 便會(huì)正常供應(yīng)電源(亦即3.3V)給運(yùn)作電路201，從而使得運(yùn)作電路201可以 通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸引腳D+與D —而與個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。
然而，當(dāng)USB熱插拔電子裝置IOO在插拔的過(guò)程中，或者在運(yùn)作的過(guò)程 中導(dǎo)致運(yùn)作電路201的靜電放電保護(hù)元件303a 303d損毀(于此假設(shè)為短路) 時(shí)，此時(shí)由于運(yùn)作電路201的電源(亦即3.3V)會(huì)直接導(dǎo)入至接地電位(OV)， 因此歷經(jīng)一段時(shí)間后，溫度感測(cè)器501所感測(cè)到的功率晶體管403的溫度必定會(huì)超過(guò)其內(nèi)設(shè)的預(yù)設(shè)溫度(亦即160°C)，所以溫度感測(cè)器501此時(shí)便會(huì)輸出 一個(gè)低電壓電位的過(guò)熱信號(hào)H，以使得輸入電路503a的第二晶體管T2處在導(dǎo) 通的狀態(tài)。也因如此，輸入電路503a就會(huì)輸出一個(gè)高電壓電位的供電狀態(tài)信號(hào) SS給閂鎖電路503b。
接著，閂鎖電路503b會(huì)將其所接收的高電壓電位的供電狀態(tài)信號(hào)SS進(jìn)行 閂鎖，并且將閂鎖過(guò)后的供電狀態(tài)信號(hào)SS'輸出至電壓調(diào)節(jié)器203，從而致使電 壓調(diào)節(jié)器203的開(kāi)關(guān)403會(huì)維持在導(dǎo)通的狀態(tài)。而在此條件下，電壓調(diào)節(jié)器203 便會(huì)停止供應(yīng)電源(亦即3.3V)給運(yùn)作電路201，如此運(yùn)作電路201的電源便 不會(huì)直接導(dǎo)入至接地電位，所以USB熱插拔電子裝置100的機(jī)構(gòu)外殼體就比較 不會(huì)發(fā)生燒毀的情況。
于此更值得一提的是，由于初始信號(hào)POR僅在USB熱插拔電子裝置100 插入至個(gè)人計(jì)算機(jī)的初期才會(huì)是高電壓電位，所以一旦電壓調(diào)節(jié)器203的開(kāi)關(guān) 403處在導(dǎo)通的狀態(tài)后，閂鎖電路503b所接收的供電狀態(tài)信號(hào)SS的狀態(tài)就不 會(huì)改變(亦即維持在高電壓電位的狀態(tài))，以至于電壓調(diào)節(jié)器203的開(kāi)關(guān)403 才會(huì)維持在導(dǎo)通的狀態(tài)，而致使電壓調(diào)節(jié)器203不會(huì)恢復(fù)到供電給運(yùn)作電路201 使用的狀態(tài)，除非是使用者將USB熱插拔電子裝置100重新插拔于個(gè)人計(jì)算機(jī) 后才會(huì)恢復(fù)。
基于上述所揭示的內(nèi)容可知，就算是USB熱插拔電子裝置100的靜電放 電保護(hù)元件303a 303d發(fā)生短路，本實(shí)施例的USB熱插拔電子裝置100也不會(huì) 發(fā)生過(guò)熱而燒毀其機(jī)構(gòu)外殼體的情形，如此即可有效地解決先前技術(shù)所述的傷 及使用者的情況。
然而，依據(jù)本發(fā)明的精神，并不局限于上述實(shí)施例的實(shí)施方式。更清楚來(lái) 說(shuō)，只要是具有電源引腳、接地引腳以及數(shù)據(jù)傳輸引腳的任一類型的熱插拔電 子裝置，例如SATA熱插拔電子裝置與PCIE熱插拔電子裝置，本實(shí)施例的過(guò) 熱保護(hù)裝置205皆可應(yīng)用于其中來(lái)阻止其燒毀的情形，而此等皆屬本發(fā)明所欲 保護(hù)的范疇。
綜上所述，本發(fā)明所提出的過(guò)熱保護(hù)裝置，其主要是在熱插拔電子裝置的 靜電放電保護(hù)元件(ESD)發(fā)生短路時(shí)，將熱插拔電子裝置的電壓調(diào)節(jié)器供應(yīng) 至其內(nèi)部運(yùn)作電路的電源關(guān)閉，如此即可致使熱插拔電子裝置的電源不會(huì)直接導(dǎo)入至接地電位，借以阻止熱插拔電子裝置的機(jī)構(gòu)外殼體發(fā)生燒毀的情形。再 者，由于本發(fā)明所提供的熱插拔電子裝置內(nèi)具有本發(fā)明所提出的過(guò)熱保護(hù)裝 置，所以其使用安全性將會(huì)大大地提升，而不會(huì)傷及使用者的情形產(chǎn)生。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)熱保護(hù)裝置，適于一熱插拔電子裝置，該過(guò)熱保護(hù)裝置的特征在于其包括一溫度感測(cè)器，內(nèi)設(shè)一預(yù)設(shè)溫度，用以感測(cè)該熱插拔電子裝置的一當(dāng)下溫度，并且當(dāng)該當(dāng)下溫度未超過(guò)該預(yù)設(shè)溫度時(shí)，輸出一正常信號(hào)，反之則輸出一過(guò)熱信號(hào)；以及一閂鎖單元，耦接該溫度感測(cè)器，用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)與一初始信號(hào)，并據(jù)以來(lái)控制該熱插拔電子裝置的一電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該熱插拔電子裝置的一運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭猎撨\(yùn)作電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的過(guò)熱保護(hù)裝置，其特征在于，該閂鎖單元包括 一輸入電路，耦接該溫度感測(cè)器，用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)與該初始信號(hào)，并據(jù)以輸出一供電狀態(tài)信號(hào)；以及一閂鎖電路，耦接該輸入電路，用以閂鎖該供電狀態(tài)信號(hào)，并據(jù)以輸出來(lái) 控制該電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭猎撨\(yùn)作電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的過(guò)熱保護(hù)裝置，其特征在于，該輸入電路包括 一第一晶體管，其中該第一晶體管的柵極用以接收該初始信號(hào)，而該第一晶體管的源極則耦接至一接地電位；以及一第二晶體管，其中該第二晶體管的柵極用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)，該第 二晶體管的源極耦接至一系統(tǒng)電壓，而該第二晶體管的漏極則耦接至該第一晶 體管的漏極，并用以輸出該供電狀態(tài)信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的過(guò)熱保護(hù)裝置，其特征在于，該閂鎖電路包括 一第一反相器，其中該第一反相器的輸入端耦接該第二晶體管的漏極； 一第二反相器，其中該第二反相器的輸入端耦接該第一反相器的輸出端，而該第二反相器的輸出端耦接該第二晶體管的漏極；以及一第三反相器，其中該第三反相器的輸入端耦接該第一反相器的輸出端， 而該第三反相器的輸出端則用以輸出閂鎖過(guò)后的該供電狀態(tài)信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求3所述的過(guò)熱保護(hù)裝置，其特征在于，該第一晶體管為一 NMOS晶體管，而該第二晶體管為一PMOS晶體管。
6. 如權(quán)利要求1所述的過(guò)熱保護(hù)裝置，其特征在于，該熱插拔電子裝置包括一 USB熱插拔電子裝置、一 SATA熱插拔電子裝置與一 PCIE熱插拔電子裝 置至少其一。
7. —種具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在于其包括 一運(yùn)作電路，用以與一外部主機(jī)進(jìn)行交流；一電壓調(diào)節(jié)器，耦接該運(yùn)作電路，用以供電給該運(yùn)作電路；以及一過(guò)熱保護(hù)裝置，耦接該電壓調(diào)節(jié)器，用以感測(cè)該熱插拔電子裝置的一當(dāng) 下溫度，并據(jù)以來(lái)控制該電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇?至該運(yùn)作電路。
8. 如權(quán)利要求7所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在于，該電壓調(diào)節(jié)器包括一運(yùn)算放大器，其中該運(yùn)算放大器的反相輸入端用以接收一參考電壓；一開(kāi)關(guān)，其中該開(kāi)關(guān)的一端耦接一系統(tǒng)電壓，而該開(kāi)關(guān)的另一端則耦接該運(yùn)算放大器的輸出端；一功率晶體管，其中該功率晶體管的柵極耦接該運(yùn)算放大器的輸出端，而該功率晶體管的源極則耦接至該系統(tǒng)電壓；一第一電阻，其中該第一電阻的一端耦接該功率晶體管的漏極，而該第一 電阻的另一端則耦接該運(yùn)算放大器的非反相輸入端；以及一第二電阻，其中該第二電阻的一端耦接該運(yùn)算放大器的非反相輸入端， 而該第二電阻的另一端則耦接至該接地電位。
9. 如權(quán)利要求8所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在于， 該功率晶體管為一 PMOS功率晶體管。
10. 如權(quán)利要求8所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在 于，該過(guò)熱保護(hù)裝置包括一溫度感測(cè)器，內(nèi)設(shè)一預(yù)設(shè)溫度，用以感測(cè)該熱插拔電子裝置的該當(dāng)下溫 度，并且當(dāng)該當(dāng)下溫度未超過(guò)該預(yù)設(shè)溫度時(shí)，輸出一正常信號(hào)，反之則輸出一 過(guò)熱信號(hào)；以及一閂鎖單元，耦接該溫度感測(cè)器，用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)與一初始信號(hào)， 并據(jù)以來(lái)控制該電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭猎撨\(yùn)作 電路。
11. 如權(quán)利要求io所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在于，該閂鎖單元包括一輸入電路，耦接該溫度感測(cè)器，用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)與該初始信號(hào)， 并據(jù)以輸出一供電狀態(tài)信號(hào)；以及一閂鎖電路，耦接該輸入電路，用以閂鎖該供電狀態(tài)信號(hào)，并據(jù)以輸出來(lái) 控制該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通與否，從而來(lái)決定該電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該運(yùn)作電路，或 為停止供電至該運(yùn)作電路，其中，當(dāng)該開(kāi)關(guān)截止時(shí)，該電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至該運(yùn)作電路，而當(dāng)該 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，該電壓調(diào)節(jié)器為停止供電至該運(yùn)作電路。
12. 如權(quán)利要求11所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在于，該輸入電路包括一第一晶體管，其中該第一晶體管的柵極用以接收該初始信號(hào)，而該第一 晶體管的源極則耦接至該接地電位；以及一第二晶體管，其中該第二晶體管的柵極用以接收該正常/過(guò)熱信號(hào)，該第 二晶體管的源極耦接至該系統(tǒng)電壓，而該第二晶體管的漏極則耦接至該第一晶 體管的漏極，并用以輸出該供電狀態(tài)信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在 于，該閂鎖電路包括一第一反相器，其中該第一反相器的輸入端耦接該第二晶體管的漏極； 一第二反相器，其中該第二反相器的輸入端耦接該第一反相器的輸出端， 而該第二反相器的輸出端耦接該第二晶體管的漏極；以及一第三反相器，其中該第三反相器的輸入端耦接該第一反相器的輸出端，而該第三反相器的輸出端則用以輸出閂鎖過(guò)后的該供電狀態(tài)信號(hào)，以決定該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通與否。
14. 如權(quán)利要求12所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在 于，該第一晶體管為一NMOS晶體管，而該第二晶體管為一PMOS晶體管。
15. 如權(quán)利要求7所述的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置，其特征在 于，該熱插拔電子裝置包括一 USB熱插拔電子裝置、一 SATA熱插拔電子裝 置與一 PCIE熱插拔電子裝置至少其一。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有高使用安全性的熱插拔電子裝置。本發(fā)明所提供的具有高使用安全性的熱插拔電子裝置包括運(yùn)作電路、電壓調(diào)節(jié)器，以及過(guò)熱保護(hù)裝置。其中，運(yùn)作電路用以與一外部主機(jī)進(jìn)行交流。電壓調(diào)節(jié)器耦接運(yùn)作電路，用以供電給運(yùn)作電路。過(guò)熱保護(hù)裝置耦接電壓調(diào)節(jié)器，用以感測(cè)熱插拔電子裝置的當(dāng)下溫度，并據(jù)以來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器為正常供電至運(yùn)作電路，或?yàn)橥Ｖ构╇娭吝\(yùn)作電路。
文檔編號(hào)H02H7/20GK101552456SQ200810090949
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者林諭棟, 游祥雄 申請(qǐng)人:群聯(lián)電子股份有限公司