專利名稱：用于提供過電壓保護(hù)的方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體部件，尤其是涉及過電壓保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
過去，半導(dǎo)體工業(yè)使用各種方法和結(jié)構(gòu)來在應(yīng)用中形成功率管理電路，這些方 法包括給電子產(chǎn)品例如便攜式電話內(nèi)部的電池充電，以及給外部附件例如耳機(jī)提供功 率。在大多數(shù)情況下，功率管理電路包括過電壓保護(hù)電路，該過電壓保護(hù)電路保護(hù)連接 到電源的系統(tǒng)以及從過電壓情況耦合到系統(tǒng)的負(fù)載。功率管理電路的一個(gè)例子是具有 零件號bq24316的過電壓保護(hù)電路，該過電壓保護(hù)電路由得克薩斯州的達(dá)拉斯的Texas Instruments Incorporated制造。

圖1示出具有現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)電路12例如 bq24316以及具有連接到連接器14的輸入和通過充電器18耦合到電源16的輸出的便攜式 電話10。一般電源16是電池組。充電器18的輸出和電源16連接到其它系統(tǒng)部件20。附 屬電源22與充電器18并聯(lián)耦合。在一個(gè)配置中，便攜式電話10耦合到向便攜式電話10提 供電流Ibf的交流電(AC)適配器24。在此配置中，充電器18被啟動(dòng)，附屬電源22被禁用， 且電流Ibf從AC適配器24流經(jīng)連接器14和過電壓保護(hù)電路12以給電源16充電并向系統(tǒng) 部件20提供功率。圖2示出過電壓保護(hù)電路12的結(jié)構(gòu)圖。在圖2中示出的是耦合在過電 壓保護(hù)電路12的輸入和輸出之間的場效應(yīng)晶體管30。場效應(yīng)晶體管30具有體二極管32。 此外，圖2示出耦合到場效應(yīng)晶體管30的柵極驅(qū)動(dòng)電路34以及耦合在場效應(yīng)晶體管30的 一個(gè)載流電極和柵極驅(qū)動(dòng)電路34之間的偏壓電路36。圖3示出可選的現(xiàn)有技術(shù)配置，其中 AC適配器24由外部附件26例如耳機(jī)代替。在配置中，充電器18被禁用而附屬電源22被 啟動(dòng)。電流Ibf從電源16流經(jīng)附屬電源22和過電壓保護(hù)電路12以驅(qū)動(dòng)外部附件26。在工作中，當(dāng)在連接器14處的電壓，例如墻壁適配器的輸出電壓高時(shí)，體二極管 32被反向偏置。此外，如果墻壁適配器的輸出電壓在鎖定電路(lockout circuit)所確定 的欠電壓鎖定/過壓鎖定(UVL0/0VL0)窗內(nèi)部，則柵極驅(qū)動(dòng)電路34使場效應(yīng)晶體管30的 柵極偏置，使得電流在過電壓保護(hù)電壓12的輸入和輸出之間流動(dòng)。然而，如果墻壁適配器 被移除且過電壓保護(hù)電路12的輸出電壓高，例如當(dāng)電池給附件供電時(shí)，則體二極管32被正 向偏置，且過電壓保護(hù)電路12的輸入呈現(xiàn)等于V。ut-0. 7伏的電壓。在正常工作中，僅當(dāng)?shù)扔?Vout-O. 7伏的電壓大于欠電壓鎖定參考電平時(shí)，柵極驅(qū)動(dòng)電路34才使場效應(yīng)晶體管30的柵 極偏置以傳導(dǎo)電流。在此條件下，反向電流Ibk完全流經(jīng)過電壓保護(hù)電路12。在反向模式 被啟動(dòng)的情況下，附屬電源22被包括以使電流從充電器18分流來增加來自電池的過電壓 輸出可利用的電壓。因此，附屬電源22用作升壓直流-直流(DC-DC)變換器。因此，有用于保護(hù)系統(tǒng)或附屬設(shè)備的過電壓保護(hù)電路和方法是有利的，該過電壓 保護(hù)電路和方法不對用于向附屬電源提供電壓的電源提出限制。該電路和方法實(shí)現(xiàn)起來有 時(shí)間和成本效益是進(jìn)一步有利的。
結(jié)合附圖理解，從下面的詳細(xì)描述的閱讀中將更好地理解本發(fā)明，在附圖中相似 的參考符號表示相似的元件，且其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)電路在充電工作期間的結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)電路的電路圖；圖3是圖1的現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)電路在輔助供電工作期間的結(jié)構(gòu)圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的過電壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4的過電壓保護(hù)電路的欠電壓和過電壓鎖定電路的電路示意圖；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的耦合成驅(qū)動(dòng)附件的圖4的過電壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式通常，本發(fā)明提供了用于阻止電流在過電壓保護(hù)電路中流動(dòng)的方法和結(jié)構(gòu)。根據(jù) 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在輸入節(jié)點(diǎn)處提供輸入信號且響應(yīng)于充電控制信號和輸入信號而 產(chǎn)生從輸入節(jié)點(diǎn)流到輸出節(jié)點(diǎn)的充電電流。充電電流的電流路徑被阻擋且流經(jīng)輸出節(jié)點(diǎn)的 附屬驅(qū)動(dòng)電流響應(yīng)于附屬驅(qū)動(dòng)控制信號而產(chǎn)生。附屬驅(qū)動(dòng)電流從輸出節(jié)點(diǎn)流到輸入節(jié)點(diǎn)。 因此，附屬驅(qū)動(dòng)控制信號停止或阻止電流從輸出流到輸入，并通過過電壓保護(hù)電路控制電 流消耗。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，雙向過電壓保護(hù)電路包括耦合到鎖定電路的電壓調(diào) 節(jié)器，其中調(diào)節(jié)器和鎖定電路耦合成接收輸入信號。電壓調(diào)節(jié)器和鎖定電路耦合到充電控 制電路。充電控制電路也稱為正向路徑控制電路。附屬驅(qū)動(dòng)電路具有耦合成接收控制信 號的輸入和耦合到充電控制電路的輸出。附屬驅(qū)動(dòng)電路也稱為反向路徑控制電路。多晶 體管開關(guān)電路耦合到充電控制電路，其中多晶體管開關(guān)電路可包括一對集成的功率η溝道 MOSFET (η溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。優(yōu)選地，每個(gè)η溝道MOSFET的柵極耦合 到充電控制電路，漏極被耦合在一起，以及一個(gè)η溝道MOSFET的源極耦合到輸入且另一 η 溝道MOSFET的源極耦合到雙向過電壓保護(hù)電路的輸出。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，雙向過電壓保護(hù)電路包括能夠調(diào)節(jié)輸入電壓的正向 多晶體管開關(guān)控制電路、反向多晶體管開關(guān)控制電路和多晶體管開關(guān)電路。正向多晶體管 開關(guān)控制電路具有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，其中一個(gè)輸入耦合成接收輸入電壓，而反向多晶 體管開關(guān)控制電路具有多個(gè)輸入和一個(gè)輸出，其中該輸出耦合到正向多晶體管開關(guān)控制電 路。多晶體管開關(guān)電路具有多個(gè)輸入和耦合到正向多晶體管開關(guān)控制電路的多個(gè)載流電 極。多晶體管開關(guān)電路的輸入耦合到正向多晶體管開關(guān)控制電路的相應(yīng)輸出，且多晶體管 開關(guān)電路的載流電極耦合成接收輸入電壓。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，雙向過電壓保護(hù)電路包括正向和反向信號路徑。正 向信號路徑具有輸入和輸出，其中充電信號響應(yīng)于充電控制信號而從輸入傳播到輸出。反 向信號路徑具有輸入和輸出，其中附屬驅(qū)動(dòng)信號響應(yīng)于附屬驅(qū)動(dòng)控制信號而在反向方向傳 播。反向方向不同于正向方向。雙向過電壓保護(hù)電路進(jìn)一步包括產(chǎn)生充電和附屬驅(qū)動(dòng)控制 信號的控制電路。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的過電壓保護(hù)電路100的結(jié)構(gòu)圖。在圖4中示出的 是電壓調(diào)節(jié)器102和鎖定電路104，其分別具有通常耦合到彼此并用于在輸入101處接收輸
6入電壓Vin的輸入106和108。輸入101也稱為輸入節(jié)點(diǎn)。電壓調(diào)節(jié)器102的輸出110連接 到鎖定電路104的輸入112和控制電路120的輸入118。鎖定電路104的輸出122連接到 控制電路120的輸入124。控制電路120具有分別連接到開關(guān)電路130的輸入132和134 的輸出126和128，并且被稱為正向多晶體管開關(guān)控制電路。開關(guān)電路130的導(dǎo)體136共同 分別連接到電壓調(diào)節(jié)器102和鎖定電路104的輸入106和108，且開關(guān)電路130的導(dǎo)體138 連接到控制電路140的輸入142。輸出信號Vott出現(xiàn)在輸出節(jié)點(diǎn)143?？刂齐娐?40也稱 為反向多晶體管開關(guān)控制電路，而輸出143也稱為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，控制電路140具有耦合 成從例如便攜式電話的中央處理單元接收控制信號(Votk)的輸入148、連接到電壓調(diào)節(jié)器 102的輸出110的輸出144以及耦合到鎖定電路104的輸入146的輸出145。當(dāng)過電壓保 護(hù)電流100工作在反向方向時(shí)，控制電路140通過輸出144向控制電路120的輸入提供控 制信號，并且它通過輸出145向移除欠電壓鎖定(UVLO)的輸入146提供控制信號。作為例子，控制電路120包括耦合到柵極驅(qū)動(dòng)電路156的電荷泵152和耦合到柵 極驅(qū)動(dòng)電路156的邏輯電路154。電荷泵152的輸入用作控制電路120的輸入118，邏輯電 路154的輸入用作控制電路120的輸入124，以及柵極驅(qū)動(dòng)電路156的輸出分別用作控制 電路120的輸出26和128。開關(guān)電路130由功率場效應(yīng)晶體管160和162組成，其中當(dāng)功 率場效應(yīng)晶體管160和162是功率MOSFET時(shí)，每個(gè)晶體管都具有源極和漏極電極以及柵極 電極。更具體地，功率場效應(yīng)晶體管160的源極和柵極電極分別用作導(dǎo)體136和開關(guān)電路 130的輸入132，且功率場效應(yīng)晶體管162的源極和柵極電極分別用作導(dǎo)體138和開關(guān)電路 130的輸入134。應(yīng)注意，晶體管的源極和漏極電極也稱為載流電極，而晶體管的柵極電極 也稱為控制電極。體二極管166從晶體管160的源極到漏極形成，而體二極管168從晶體 管162的源極到漏極形成。圖5是包括耦合為微分對的一對晶體管170和172的鎖定電路104的電流示意圖。 因此，晶體管170和172的源極電極連接在一起，而柵極電極用作微分對的輸入。漏極電極 連接到電流鏡174。晶體管176的漏極連接到晶體管170和172的源極，晶體管176的源極 耦合成接收工作電位源例如Vss，而晶體管176的柵極連接到η溝道場效應(yīng)晶體管178的柵 極。晶體管178的源極電極耦合成接收工作電位源Vss。晶體管178的柵極電極連接到ρ溝 道場效應(yīng)晶體管180的漏極電極，晶體管180的源極電極耦合成接收工作電位源例如V·， 而晶體管180的柵極電極連接到晶體管172的漏極電極。晶體管178和180的漏極電極連 接到一串三個(gè)串聯(lián)連接的逆變器182、184和186。P溝道場效應(yīng)晶體管180用作電平移位 電路。來自逆變器184的輸出信號是欠電壓鎖定信號Vm，而來自逆變器186的輸出信號是 補(bǔ)償?shù)那冯妷烘i定信號VB·。鎖定電路104進(jìn)一步包括耦合為微分對的一對晶體管190和192，其中晶體管190 和192的源極電極連接在一起，而柵極電極用作微分對的輸入。晶體管170的柵極電極耦 合成通過電阻器173接收工作電位源Vss并通過電阻器177在輸入節(jié)點(diǎn)101接收輸入電壓 Vin，而晶體管192的柵極電極耦合成通過電阻器193接收工作電位源Vss并通過電阻器197 在輸入節(jié)點(diǎn)101接收輸入電壓VIN。優(yōu)選地，晶體管172和190的柵極電極通常連接到彼此 并用于接收參考電壓VKEF。因此，微分對170和172以及微分對190和192比較輸入電壓Vin 的一部分與參考電壓Vkef，以分別產(chǎn)生欠電壓和過電壓鎖定閾值電壓V-和V·。晶體管190 和192的漏極電極連接電流鏡194。晶體管196的漏極電極連接到晶體管190和192的源極電極，晶體管196的源極電極耦合成接收工作電位源Vss，而晶體管196的柵極電極連接到 η溝道晶體管198的柵極和漏極電極。晶體管198的漏極電極連接到ρ溝道晶體管200的 漏極電極，而晶體管198的源極電極耦合成接收工作電位源Vss。晶體管200的源極和柵極 電極耦合成分別接收電壓Vkk和偏置電壓VBIAS。晶體管190的漏極電極連接到ρ溝道晶體 管202的柵極電極，而晶體管198的漏極電極連接到η溝道晶體管204的柵極電極。晶體 管202和204的漏極電極連接在一起，晶體管204的源極電極連接到工作電位源Vss，而晶 體管202的源極電極耦合成接收電壓V·。晶體管202和204的漏極電極連接到一串兩個(gè) 逆變器206和208。P溝道場效應(yīng)晶體管202用作電平移位電路。來自逆變器206的輸出 信號是過電壓鎖定信號V·，而來自逆變器208的輸出信號是補(bǔ)償?shù)倪^電壓鎖定信號VB·。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的耦合成驅(qū)動(dòng)附件220的過電壓保護(hù)電路100的結(jié) 構(gòu)圖。附件220可在輸入節(jié)點(diǎn)101處連接到共同連接的端子106和108以及導(dǎo)體136，而充 電器221在輸出節(jié)點(diǎn)143處連接到共同連接的導(dǎo)體138和控制電路140的輸入142。電池 222和其它系統(tǒng)部件224可連接到充電器221。電路例如CPU 230連接到控制電路140的 輸入148且可配置成禁用控制電路140并控制鎖定電路104。在工作中，當(dāng)AC適配器(未示出)代替附件而在輸入節(jié)點(diǎn)101處連接到共同連接 的端子106和108以及導(dǎo)體136時(shí)，AC適配器向電壓調(diào)節(jié)器102和鎖定電路104提供電信 號。如果出現(xiàn)在共同連接的端子106和108以及導(dǎo)體136上的電壓大于過電壓鎖定閾值電 壓VB·，則電壓調(diào)節(jié)器102、鎖定電路104和控制電路120產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號，該驅(qū)動(dòng)信號使開關(guān) 電路130在正向方向，即，從輸入101到輸出143或反向方向，即，從輸出143到輸入101變 成非傳導(dǎo)的。更具體地，邏輯電路154從鎖定電路104接收指示輸入電壓Vin的值的信號。 如果輸入電壓Vin在欠電壓/過電壓閾值窗內(nèi)，則輸入124處的信號啟動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路156 以對電荷泵152的輸出信號敏感。在這種情況下，在柵極驅(qū)動(dòng)電路156的輸出126和128 處的信號遵循電荷泵152的輸出值并驅(qū)動(dòng)開關(guān)160和162的柵極，以便它們傳導(dǎo)。因此，開 關(guān)是打開的。當(dāng)輸入電壓Vin低于欠電壓鎖定閾值窗或高于過電壓鎖定閾值，即，在欠電壓 /過電壓閾值窗之外時(shí)，輸入124處的信號驅(qū)動(dòng)邏輯電路154以向柵極驅(qū)動(dòng)電路156提供使 它拉低開關(guān)160和162的柵極處的電壓的信號，從而關(guān)斷或接通開關(guān)160和162并阻止流 經(jīng)開關(guān)160和162的電流。當(dāng)附件例如耳機(jī)或存儲卡連接到共同連接的端子106和108以及導(dǎo)體136時(shí)，CPU 230啟動(dòng)控制電路140，該控制電路140禁用鎖定電路104并向控制電路120提供輔助電源 路徑。響應(yīng)于來自CPU 230的控制信號，控制電路140產(chǎn)生從輸出143到控制電路120的輸 入的電流路徑，即，控制電路140提供用于通過輸出從電池222給電路的核心供電的路徑。到現(xiàn)在應(yīng)認(rèn)識到，提供了用于阻止電流在雙向過電壓保護(hù)電路中流動(dòng)的電路和方 法。雙向過電壓保護(hù)電路的優(yōu)點(diǎn)是，它允許比先前的電路大的輸入電壓擺幅。雙向過電壓 保護(hù)電路允許當(dāng)輸入電壓低時(shí)的電流流動(dòng)，且期望有從禁用狀態(tài)到啟動(dòng)狀態(tài)的過渡。根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施方式，配置了兩個(gè)η溝道M0SFET，所以其體效應(yīng)或體二極管在背對背或面對 面配置中以使電流流動(dòng)實(shí)質(zhì)上完全停止。此外，控制電路140從輸出節(jié)點(diǎn)對η溝道MOSFET 提供柵極驅(qū)動(dòng)電路，并使從輸出節(jié)點(diǎn)到輸入節(jié)點(diǎn)的電流流動(dòng)暢通。雖然這里公開了某些優(yōu)選實(shí)施方式和方法，從前述公開對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很 明顯，可對這樣的實(shí)施方式和方法進(jìn)行變化和更改而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。意圖是
8本發(fā)明應(yīng)僅被限制到由所附權(quán)利要求以及適用法律的規(guī)則和法則所要求的程度。
權(quán)利要求
一種雙向過電壓保護(hù)電路，包括調(diào)節(jié)器，其具有輸入和輸出；鎖定電路，其具有第一輸入和第二輸入以及輸出，所述鎖定電路的所述第一輸入耦合到所述調(diào)節(jié)器的所述輸入并耦合成接收輸入信號；第一控制電路，其具有第一輸入和第二輸入以及第一輸出和第二輸出，所述第一輸入耦合到所述調(diào)節(jié)器的所述輸出，而所述第二輸入耦合到所述鎖定電路的所述輸出；第二控制電路，其具有第一輸入和第二輸入以及輸出，所述第一輸入耦合成接收控制信號，而所述輸出耦合到所述第一控制電路的所述第一輸入；第一晶體管，其具有控制電極以及第一載流電極和第二載流電極，所述第一載流電極耦合成接收所述輸入信號，而所述控制電極耦合到所述第一控制電路的所述第一輸出；以及第二晶體管，其具有控制電極以及第一載流電極和第二載流電極，所述控制電極耦合到所述第一控制電路的所述第二輸出，所述第二晶體管的所述第一載流電極耦合到所述第一晶體管的所述第二載流電極，所述第二晶體管的第二載流電極耦合到所述第二控制電路的所述第二輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述第一控制電路包括 電荷泵，其具有輸入和輸出；邏輯電路，其具有輸入和輸出，所述輸入耦合到所述鎖定電路的所述輸出；以及 柵極驅(qū)動(dòng)電路，其具有第一輸入和第二輸入以及第一輸出和第二輸出，所述第一輸入 耦合到所述電荷泵的所述輸出，所述第二輸入耦合到所述邏輯電路的所述輸出，所述第一 輸出耦合所述第一晶體管的所述控制電極，以及所述第二輸出耦合到所述第二晶體管的所 述控制電極。
3.如權(quán)利要求2所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述鎖定電路包括第一微分對，其具有第一載流電極和第二載流電極以及第一控制電極和第二控制電極；第一電流鏡，其耦合到所述第一微分對的所述第一載流電極和第二載流電極； 第一電平移位電路，其具有控制電極和載流電極，所述控制電極耦合到所述第一微分 對的所述第二載流電極；以及第一多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器，其耦合到所述第一電平移位電路的第一載流電極。
4.如權(quán)利要求3所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述鎖定電路進(jìn)一步包括 第二微分對，其具有第一載流電極和第二載流電極以及第一控制電極和第二控制電極；第二電流鏡，其耦合到所述第二微分對的所述第一載流電極和第二載流電極； 第二電平移位電路，其具有控制電極和載流電極，所述控制電極耦合到所述第二微分 對的所述第二載流電極；以及第二多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器，其耦合到所述第二電平移位電路的第一載流電極。
5.如權(quán)利要求4所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述第一多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器 包括三個(gè)串聯(lián)連接的逆變器，而所述第二多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器包括兩個(gè)串聯(lián)連接的逆變
6.如權(quán)利要求2所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述調(diào)節(jié)器的所述輸出耦合到所述 鎖定電路的所述第二輸入。
7.如權(quán)利要求2所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述第一晶體管和第二晶體管是N 溝道場效應(yīng)晶體管。
8.如權(quán)利要求1所述的雙向過電壓保護(hù)電路，還包括耦合到所述第二晶體管的所述第 二載流電極的充電器。
9.如權(quán)利要求1所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述調(diào)節(jié)器的所述輸出耦合到所述 鎖定電路的所述第二輸入。
10.一種雙向過電壓保護(hù)電路，包括正向多晶體管開關(guān)控制電路，其能夠調(diào)節(jié)輸入電壓，所述正向多晶體管開關(guān)控制電路 具有第一輸入和第二輸入以及第一輸出和第二輸出，所述第一輸入耦合成接收所述輸入電 壓；反向多晶體管開關(guān)控制電路，其具有第一輸入和第二輸入以及輸出，所述輸出耦合到 所述正向多晶體管開關(guān)控制電路；以及多晶體管開關(guān)電路，其具有第一輸入和第二輸入以及第一載流電極和第二載流電極， 所述第一輸入和第二輸入分別耦合到所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第一輸入和 第二輸出，以及所述第一載流電極耦合成接收所述輸入電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述多晶體管開關(guān)電路包括第一晶體管，其具有控制電極以及第一載流電極和第二載流電極，所述控制電極耦合 到所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第一輸出，所述第一晶體管的所述第一載流電極 用作所述多晶體管開關(guān)電路的所述第一載流電極；以及第二晶體管，其具有控制電極以及第一載流電極和第二載流電極，所述第二晶體管的 所述控制電極耦合到所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第二輸出，所述第二晶體管的 所述第一載流電極耦合到所述第一晶體管的所述第二載流電極，而所述第二晶體管的所述 第二載流電極耦合到所述反向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第一輸入。
12.如權(quán)利要求11所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述正向多晶體管開關(guān)控制電路 包括調(diào)節(jié)器，其具有耦合成接收所述輸入電壓的輸入；以及柵極驅(qū)動(dòng)電路，其耦合到所述調(diào)節(jié)器，所述柵極驅(qū)動(dòng)電路具有第一輸出和第二輸出，所 述柵極驅(qū)動(dòng)電路的所述第一輸出和第二輸出用作所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述 第一輸出和第二輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述正向多晶體管開關(guān)控制電路 還包括具有第一輸入和第二輸入以及輸出的鎖定電路，所述第一輸入耦合成接收所述輸入 電壓，以及所述輸出耦合到所述柵極驅(qū)動(dòng)電路。
14.如權(quán)利要求13所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述反向多晶體管開關(guān)控制電路 的所述輸出耦合到所述鎖定電路的所述第二輸入。
15.如權(quán)利要求13所述的雙向過電壓保護(hù)電路，其中所述鎖定電路包括第一微分對，其具有第一載流電極和第二載流電極以及第一控制電極和第二控制電極；第一電流鏡，其耦合到所述第一微分對的所述第一載流電極和第二載流電極；第一電平移位電路，其具有控制電極和載流電極，所述控制電極耦合到所述第一微分 對的所述第二載流電極；第一多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器，其耦合到所述第一電平移位電路的第一載流電極； 第二微分對，其具有第一載流電極和第二載流電極以及第一控制電極和第二控制電極；第二電流鏡，其耦合到所述第二微分對的所述第一載流電極和第二載流電極； 第二電平移位電路，其具有控制電極和載流電極，所述控制電極耦合到所述第二微分 對的所述第二載流電極；以及第二多個(gè)串聯(lián)連接的逆變器，其耦合到所述第二電平移位電路的第一載流電極。
16.如權(quán)利要求10所述的雙向過電壓保護(hù)電路，進(jìn)一步包括充電器，其耦合到所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第二輸出；以及 附屬電路，其耦合到所述正向多晶體管開關(guān)控制電路的所述第一載流電極。
17.如權(quán)利要求10所述的雙向過電壓保護(hù)電路，還包括耦合到所述充電器的電池。
18.一種用于阻止電流在過電壓保護(hù)電路中流動(dòng)的方法，包括 在第一節(jié)點(diǎn)處提供輸入信號；響應(yīng)于所述輸入信號而產(chǎn)生流經(jīng)所述第一節(jié)點(diǎn)的第一電流；其中所述第一電流響應(yīng)于 第一控制信號而從所述第一節(jié)點(diǎn)流到第二節(jié)點(diǎn)；響應(yīng)于第二控制信號而阻止所述第一電流流到所述第二節(jié)點(diǎn)；以及 響應(yīng)于所述第二控制信號而產(chǎn)生流經(jīng)所述第二節(jié)點(diǎn)的第二電流，其中所述第二電流從 所述第二節(jié)點(diǎn)流到所述第一節(jié)點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中產(chǎn)生所述第一電流的所述步驟包括產(chǎn)生沿著第一電流路徑流動(dòng)的所述第一電流；以及 產(chǎn)生所述第二電流的所述步驟包括產(chǎn)生沿著第二電流路徑流動(dòng)的所述第二電流。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括使用所述第一電流來給耦合到所述過電壓保護(hù) 電路的電源充電，以及使用所述第二電流來驅(qū)動(dòng)耦合到所述過電壓保護(hù)電路的附件。
全文摘要
一種雙向過電壓保護(hù)電路和用于阻止電流在其中流動(dòng)的方法。雙向過電壓保護(hù)電路包括耦合到鎖定電路的調(diào)節(jié)器，其中調(diào)節(jié)器和鎖定電路耦合成接收輸入信號并耦合到充電控制電路。反向路徑控制電路具有耦合成接收控制信號的輸入和耦合到充電控制電路的輸出。多晶體管開關(guān)電路耦合到正向控制電路。優(yōu)選地，每個(gè)n溝道MOSFET的柵極耦合到充電控制電路，漏極耦合在一起，而一個(gè)n溝道MOSFET的源極耦合到輸入，且另一n溝道MOSFET的源極耦合到雙向過電壓保護(hù)電路的輸出。
文檔編號H02J7/00GK101946383SQ200880127184
公開日2011年1月12日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者保羅·米格里瓦卡 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司