一种用于晶体管开关的过压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施例涉及电子电路，更具体但是并非排它地涉及一种用于晶体管开关的过压保护电路。
【背景技术】
[0002]晶体管在电子电路中经常作为开关使用，例如USB开关。图1示出一款现有的电子开关系统10的电路不意图。电子开关系统10包括NMOS晶体管开关NI (以下简称晶体管NI)、开关S1、电流源Il和输出电容CO。晶体管NI具有供电端IN、输出端OUT和控制端CTL,其供电端接收供电电压VIN，其输出端提供输出电压V0UT。开关SI，具有第一端和第二端，其第一端耦接至晶体管NI的控制端CTL，其第二端耦接至接地端。第一电流源II，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端SP1，其第二端耦接至晶体管NI的控制端CTLo输出电容CO，具有第一端和第二端，其第一端耦接至晶体管NI的输出端0UT，其第二端耦接至接地端GND。第一电源端SPl通常实接收一个高于供电电压VIN的第一电压VSP以使得晶体管NI可以完全导通，例如VSP = VIN+5，或者可以通过一个2倍电荷泵提供VSP=2XVIN?当第一开关SI导通时，晶体管NI的控制端CTL为低电势，晶体管NI关断。当第一开关SI关断时，第一电流源11将晶体管NI的控制端充电至第一电压VSP，使得晶体管NI完全导通，输出电压VOUT近似等于供电电压VIN。
[0003]由于USB协议为通用标准协议，其工作条件相对比较稳定，供电电压为+5V，但由于电路失效或者电网电压的不稳定等容易引起的供电电压VIN的升高导致输出电压VOUT被动升高，这往往会很容易将外接的USB设备损坏。另外，输出负载电流减小等原因，可以可能造成输出电压VOUT被动升高。所以有必要进行研宄开发，提供一种保护晶体管开关，尤其是用于USB接口过压保护电路。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中的一个或多个问题，本实用新型提供了一种用于晶体管开关的过压保护电路。
[0005]在本实用新型的一个方面，提出了一种用于晶体管开关的过压保护电路，所述晶体管开关具有输入端、输出端和控制端，所述过压保护电路包括:误差检测电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端耦接至所述晶体管开关的输出端，其第二输入端接收参考信号，其输出端提供误差放大信号；以及驱动电路，具有电源端、输入端、输出端与接地端，其输入端耦接至所述误差检测电路输出端，其输出端耦接至所述晶体管开关的控制端，若所述参考信号与所述误差检测电路第一输入端电压之差小于第一误差，所述驱动电路增大所述晶体管开关的导通电阻；其特征在于，所述过压保护电路还包括负载调整电路，具有电源端、输入端、输出端与接地端，其输入端耦接至所述误差检测电路的输出端，其输出端耦接至所述晶体管开关的输出端，若所述参考信号与所述误差检测电路第一输入端电压之差小于第二误差，所述负载调整电路在晶体管开关的输出端与所述负载调整电路接地端之间提供第一电阻，其中所述第二误差大于所述第一误差。
[0006]在本实用新型的一个方面，所述误差检测电路包括误差放大器，所述误差放大器电压增益小于100。
[0007]在本实用新型的一个方面，所述晶体管开关是NMOS晶体管，所述驱动电路包括:第一体管，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述晶体管开关的控制端，其第二端耦接至接地端，其控制端耦接至所述误差检测电路的输出端；以及第一电流源，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一电源端，其第二端耦接至所述第一晶体管的第二端。
[0008]在本实用新型的一个方面，所述第一电源端电压高于所述晶体管开关输入端电压。
[0009]在本实用新型的一个方面，所述晶体管开关是PMOS晶体管，所述驱动电路包括:第一晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至接地端，其控制端耦接至所述误差检测电路的输出端；第一电流镜，具有第一端、第二端和电源端，其第一端耦接至所述第一晶体管第一端，其电源端耦接至第二电源端，其第二端耦接至所述晶体管开关的控制端，配置为镜像所述第一晶体管的电流；以及第一电流源，具有第一端和第二端，其第一端耦接至所述第一电流镜的第二端，其第二端耦接至所述接地端。
[0010]在本实用新型的一个方面，其中所述负载调整电路包括:第二晶体管，具有第一端、第二端和控制端，其第二端耦接至所述接地端，其控制端耦接至所述误差检测电路的输出端；第二电流源，具有第一端、第二端，其第一端耦接至第二电源端，其第二端耦接至所第二晶体管第一端；以及放电电路，具有第一端、第二端和控制端，其第一端耦接至所述接地端，其第二端耦接至所述晶体管开关的输出端，其控制端耦接至所述第二电流源第二端。
[0011]在本实用新型的一个方面，若所述第一晶体管与所述第二晶体管是尺寸匹配的晶体管，所述第一电流源电流大于所述第二电流源电流；若所述第一电流源与所述第二电流源是匹配电流源，所述第一晶体管沟道宽长比小于所述第二晶体管沟道宽长比。
[0012]在本实用新型的一个方面，所述第一电阻的阻值实质固定，数值介于10至100欧姆之间。
[0013]在本实用新型的一个方面，若所述参考信号与所述误差检测电路第一端电压之差大于第二误差，所述晶体管开关完全导通；若所述参考信号与所述误差检测电路第一端电压之差小于第二误差，所述晶体管开关的输出端电压被限制于设定电压。
[0014]在本实用新型的一个方面，所述的过压保护电路用于USB接口过压保护。
[0015]利用本实用新型实施例，可以在晶体管开关的供电端供电电压过高等情况发生时，快速地将晶体管开关的输出端电压箝位在设定电压附近。
【附图说明】
[0016]下列附图涉及有关本实用新型非限制性和非穷举性的实施例的描述。除非另有说明，否则同样的数字和符号在整个附图中代表同样或相似的部分。附图无需按比例画出。另夕卜，图中所示相关部分尺寸可能不同于说明书中叙述的尺寸。为更好地理解本实用新型，下述细节描述以及附图将被提供以作为参考。
[0017]图1示出一款现有的电子开关系统10的电路示意图；
[0018]图2不出一款根据本实用新型一个实施例的电子开关系统20的电路不意图；
[0019]图3示出一款根据本实用新型一个实施例的电子开关系统30的电路示意图；以及
[0020]图4示出一款根据本实用新型一个实施例的电子开关系统40的电路示意图。
[0021]不同附图中相同的标记表示相同或相似的特征。
【具体实施方式】
[0022]在下文所述的特定实施例代表本实用新型的示例性实施例，并且本质上仅为示例说明而非限制。在说明书中，提及“一个实施例”或者“实施例”意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或者特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。术语“在一个实施例中”在说明书中各个位置出现并不全部涉及相同的实施例，也不是相互排除其他实施例或者可变实施例。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0023]下面将参考附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同的部件或特征。
[0024]图2示出一款根据本实用新型