CN107390768A - 电子设备电力保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主机电子设备，该主机电子设备可耦接至附件电子设备。在正常操作期间，主机设备可通过电源线路向附件设备供应电力。可通过在电源线路中插入保护晶体管来阻止其中附件设备向主机设备传送电力的逆供电事件。可使用保护晶体管和另一晶体管形成电流镜，所述电流镜产生与流过电源线路的电流量成比例的感测电流。电流‑电压放大器可产生与感测电流成比例的感测电压。偏置电路可用于使通过电流镜的感测电流偏置。控制电路可将感测电压与一个或多个参考电压进行比较，并且在适于阻止主机设备的逆供电时关断保护晶体管。

Description

电子设备电力保护电路

本申请是于2014年11月27日进入中国国家阶段、国家申请号为201380027991.6、发明名称为“电子设备电力保护电路”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地，涉及用于电子设备的电力保护电路。

背景技术

电子设备(诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、和其它设备)常耦接至附件。例如，附件设备可具有显示器、扬声器、或主机电子设备在为用户播放媒体文件或其它内容时可使用的其它组件。

在正常操作期间，主机设备可向附件供应电力。如果附件有缺陷或设计不当，那么附件可能向主机设备供应电力而不是从主机设备汲取电力。这种有时可被称为逆供电的行为可能对主机设备造成损坏。

因此，将期望能够提供用于在附件耦接至电子设备时防止因逆供电而导致的损害的保护电路。

发明内容

附件可能潜在地对主机电子设备进行逆供电。为了防止对主机电子设备造成损坏，电子设备可具有保护电路。每当检测到逆供电状况时，保护电路可用于阻断附件和主机设备之间的电流流动。

主机电子设备可通过电源路径耦接至附件电子设备。在正常操作期间，主机设备可通过电源线路向附件设备供应电力。在一些情况下，附件可能试图向主机设备传送电力。这种类型的逆供电操作是不期望的，并且可通过在电源线路中插入保护晶体管来阻止。可使用保护晶体管和另一晶体管来形成电流镜。可使用偏置电路来保持所述另一晶体管的漏极与保护晶体管的漏极基本上处于相同的电压，从而提高电流镜的准确度。例如，偏置电路可包括以共源共栅布置形成的镜晶体管。可使用偏置电路来偏置流过所述另一晶体管的电流以匹配预先确定的偏置电流。通过将流过所述另一晶体管的电流偏置成预先确定的偏置电流以及使用共源共栅布置，可减轻与温度相关联的变化。

电流镜可产生与当前流过保护晶体管和电源线路的电流量成比例的感测电流。电流-电压放大器可产生与感测电流成比例的感测电压。如果需要，偏置电路可被配置为使得电流-电压放大器产生与感测电流减去预先确定的偏置电流成比例的感测电压。控制电路可使用比较器来将感测电压与参考电压进行比较。

每当感测电压处于指示电力正在从主机设备流向附件的水平时，控制电路可接通保护晶体管以允许主机为附件供电。只要电源线路上出现的反向电流不超过可接受的小的量，也可接通保护晶体管。当检测到逆供电状况时，控制电路可关断晶体管以防止电流通过电源线路从附件流入到主机设备中。

控制电路可使用第一比较器来检测严重逆供电状况。控制电路可使用第二比较器和检测电路来检测持续时间过长的适度逆供电状况。响应于检测到严重逆供电状况或持续时间过长的适度逆供电状况，控制电路可关断保护晶体管。

吸收晶体管可耦接至电源线路以将逆供电电流从设备的电源电路转移出去。吸收晶体管可由控制电路基于感测电压来控制，以吸收适当量的逆电流。

根据附图以及以下对优选实施例的详细描述，本发明的其它特征、本发明的实质以及各种优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的其中主机电子设备耦接至附件电子设备的一种系统的图解。

图2是根据本发明一实施例示出可在电子设备中测量以检测逆供电状况的信号的图。

图3是根据本发明一实施例的例示性保护电路的电路图。

图4是根据本发明一实施例的具有共源共栅镜布置的例示性保护电路的电路图。

图5是示出被感测到的电压可如何取决于图4的电路的输出电流的图解。

图6是根据本发明一实施例示出图4的电路可如何帮助减轻被感测到的电压的与温度相关联的变化的图解。

图7是根据本发明一实施例示出可如何将图4的电路调整成不同偏置设定的图解。

图8是根据本发明一实施例的可检测严重的和适度逆供电状况的例示性控制电路的图解。

图9是根据本发明一实施例示出图8的控制电路可如何响应严重逆供电状况的时序图。

图10是根据本发明一实施例示出图8的控制电路可如何响应适度逆供电状况的时序图。

图11是根据本发明一实施例的具有吸收晶体管的例示性保护电路的图解。

具体实施方式

图1中示出包括具有保护电路的电子设备的一种例示性系统。如图1中所示，系统8可包括主机设备(诸如电子设备10)、以及附件设备(诸如电子设备14或其它外部设备)。路径12可用于耦接设备10和14。路径12可包括电力线，诸如正电源电流流过的正电力线16和接地电源电流流过的接地电力线17。路径12还可包括模拟信号线和/或数字信号线(例如，成对的数据线等)。当电力正在从主机10传送到附件14时，流过线路16的电流I将为正。

设备10可具有带有输入-输出电源端子T1和T2的输入-输出端口。设备14可具有带有输入-输出电源端子T3和T4的输入-输出端口。端子T1和T3可以是正电源端子。端子T2和T4可以是接地电源端子。当设备10和设备14耦接在一起时，端子T1可经由线路16电连接至端子T3，端子T2可经由线路17连接至端子T4。导电路径16和17可形成电缆的一部分，或可通过端子T1和T2之间以及端子T3和T4之间的直接接触形成。端子T1和T2可与设备10中的连接器(例如，设备10上的输入-输出端口中的输入-输出连接器)中的触点相关联。端子T3和T4可与设备14中的连接器(例如，设备14上的输入-输出端口中输入-输出连接器)中的触点相关联。

电子设备(诸如图1的设备10和14)可以是：蜂窝电话；媒体播放器；其它手持便携式设备；稍微较小的便携式设备，诸如腕表设备、挂式设备或其它可穿戴或微型设备；游戏设备；平板电脑；笔记本电脑；台式计算机；电视机；计算机监视器；整合到电脑显示器中的计算机；嵌入式设备，诸如汽车中的设备；包括用于向用户呈现声音和/或视频的扬声器和/或监视器的设备；或其它电子设备。例如，主机电子设备10可以是蜂窝电话、媒体播放器、或计算机，附件电子设备14可以是包括用于向用户呈现音频的扬声器和/或用于向用户呈现视频的显示器的设备。可通过与路径12相关联的数据路径从设备10向设备14提供要被显示的音频和/或视频内容。

主机10可包括存储和处理电路30以及输入-输出电路28。电子设备14可包括存储和处理电路48以及输入-输出电路50。存储和处理电路30和48可包括一个或多个集成电路，诸如存储器电路、处理器、和专用集成电路。输入-输出电路28和输入-输出电路50可包括用户接口组件，诸如按钮、扬声器、麦克风、显示器、触摸传感器、以及用于收集输入或向用户呈现输出的其它设备。输入-输出电路28还可包括有线通信电路、无线通信电路、传感器、和其它电子设备组件。

可使用来自壁式插座或其它交流电(AC)电力源(例如，AC源20和52)的AC线路电力来为设备10和14供应电力。也可使用电池(诸如电池22和46)来获得电力。

电力调节器电路18和44可用于将来自AC源的AC电力或电池电力转换成供设备10和14的电气组件使用的调节后的直流(DC)电力源(例如，+端子上的正电压和–端子上的零电压或接地电压)。

在正常操作期间，设备10的电力调节器电路18可向节点38提供正电源电压。保护晶体管SW(用作保护开关)通常可以是接通的(即，由晶体管形成的开关可以是闭合的)，使得将节点38上的电压输送到节点36。正信号线16可将设备10中的正电源电压节点36连接至设备14中的正电源电压节点54。电源接地线17可用于将设备14中的接地56连接至设备10中的接地58。

当在正常操作期间晶体管SW接通时，主机设备10可经由路径12向附件14供应电力。因此，正电流I可沿线路16流动。在不具有电力源的附件中，不存在逆供电状况的风险。然而，如果设备14出现故障或设计不当，那么电力调节器电路44可能试图经由路径12向设备10传送电力。在这种类型的情况下，线路16上可能生成负值电流I。

为了防止对设备10造成损坏，设备10一检测到逆供电状况就可以关断晶体管SW(即，可断开开关SW)。例如，在I的值低于-5mA或其它合适的阈值时(即，在电流I的量值高于给定阈值时以及在电流I的极性为负时)，可关断晶体管SW以在漏极D1和源极S1之间形成开路。

控制电路24可用于通过以下方式控制晶体管SW的状态：经由控制线42向晶体管SW的栅极G1施加控制信号，诸如控制电压Vcnt。当控制电路24断言(assert)控制信号Vcnt时，可接通晶体管SW以允许电力从电力调节器电路18流向路径12。当控制电路24解除断言(deassert)控制Vcnt时，可关断晶体管SW以阻断电流从设备14流进设备10，从而在逆供电事件期间保护设备10免于损坏。

控制电路24可使用电流感测电路、诸如具有偏置电路和电流-电压放大器电路的电流镜电路(即，电路26)来监测流过晶体管SW的电流量。电路26可利用路径32耦接至端子36，并且可经由路径34耦接至端子38。电路26可经由路径66耦接至晶体管SW的栅极。在操作期间，电路26的组件可与晶体管SW形成电流镜。电路26的电流镜和相关联电路可有利于监测电流I。

当电流I流经晶体管SW时，在端子36和38之间形成成比例的电压降V_降。因为晶体管SW是接通的，所以V_降的值可能相对很小，从而使得基于V_降对I进行的测量具有挑战性并且潜在地易受线路16上的噪声影响。因此，设备10优选地包括使用晶体管SW和电路26形成的电流镜。设备10的电流镜电路和相关联的电流-电压放大器电路可用于将被感测到的电流I_感测转换成与电压V_感测，被感测到的电流I_感测是与电流I成比例的小电流，电压V_感测与电流I成比例。控制电路24可经由路径40从电路26接收信号电压V_感测。

如由图2的曲线60所示，V_降在可能的工作电流范围(例如，在图2的实例中为从-200mA到500mA)上的量值可能相对很小，并且可能不会随电流I显著地改变。如由图2的线条62所示，V_感测的量值可显著更大(例如，大例如10倍到100倍)。电压V_感测还可随电流I显著地改变。因为V_感测大于V_降，并且更具体地，因为V_感测的针对给定的电流I变化的变化(即，线条62的倾斜度)显著大于V_降的针对相同给定的电流I变化的变化(即，线条62的倾斜度)，所以控制电路24在进行关于晶体管SW的状态的判断时使用V_感测可提高准确度。

图3是示出可用于实现电路26和电路24的例示性组件的电路图。如图3中所示，电路26可包括被配置为与晶体管SW形成电流镜的晶体管，诸如晶体管M2。电路26还可包括偏置电路和电流-电压放大器电路68。偏置和电流-电压放大器电路68可包括被配置为驱动感测电流I_感测经过电阻器R以在线路40上产生电压V_感测的晶体管，诸如晶体管M1和M6。

晶体管SW可具有源极端子S1、漏极端子D1和栅极端子G1。晶体管M2可具有源极端子S2、漏极端子D2和栅极端子G2。为了晶体管SW和M2形成的电流镜的最佳准确度，希望晶体管SW的源极S1与晶体管M2的源极S2具有相同电压并且晶体管SW的栅极G1与晶体管M2的栅极G2具有相同电压。这可通过使用线路32电连接源极S1和源极S2以及使用线路66电连接栅极G1和栅极G2来实现。

还应将漏极D1和D2维持为处于相同电压以确保电流镜的准确操作。晶体管SW和M2的漏极D1和D2未短接在一起。然而，电路68的偏置电路可用于使节点72(并且因此漏极D2)处的电压与漏极D1处的电压匹配。通过使用电路68来迫使漏极D2上的电压水平接近漏极D1上的电压水平，由晶体管SW和M2形成的电流镜可在线路32上产生感测电流I_感测，该感测电流I_感测准确地跟随线路14上的电流I的值。在一典型的布置中，晶体管M2和SW可被配置为使得I_感测是I的小分数(例如，使得I_感测将等于10^-6*I或I的其它合适的分数)。因此，通过路径32汲取的电流I_感测的量值是可忽略不计的并且可被忽略，使得流过线路14的电流(I)将基本上等于流过晶体管SW的电流的量值。

晶体管M1和M6可形成用于将电流I_感测转换成线路40上的电压V_感测的共栅极放大器。如图3中所示，晶体管M6是被连接的二极管(即，漏极D6和栅极G6由路径76连接)。电流源78产生设定漏极D6(节点74)上DC电压的偏置电流I_偏置。节点74是低于节点38处的电压的一个Vgs(即，晶体管M6在电流I_偏置下的一个栅极到源极电压)。节点74上的电压被提供至晶体管M1的栅极G并且设定晶体管M1的操作点。因为节点72处的电压是高于节点74的电压的一个Vgs(M1的)并且因为节点74上的电压是低于节点38上的电压的一个Vgs(M6的)，所以晶体管M1的源极端子S(即，节点72以及晶体管M2的漏极D2)的电压大致上跟随节点38(即，晶体管SW的漏极D1)处的电压。由于此偏置电流操作，漏极D2上的电压基本上匹配漏极D1上的电压，从而有助于确保准确的电流镜操作。

因为M2和SW形成电流镜，所以晶体管M2中的电流I_感测与晶体管SW的电流成比例。电流I_感测流过感测电阻器R并且在线路40上产生电压降V_感测。控制电路24可具有比较器，诸如比较器80。比较器80可将输入端82上的电压V_感测与输入端84上的参考电压Vref进行比较，并且可在线路86上产生反映V_感测是高于还是低于Vref的对应二进制输出信号。使用线路86上的信号的状态，控制电路24可断言或解除断言线路42上的控制信号Vcnt。

可将参考电压Vref的值设定为对应于路径14所期望的反向电流阈值的值。例如，可将Vref设定为对应于-5mA的电流I值的水平。在高于-5mA并且低于0的I值下，流到设备10中的电流量极小，使得设备10可令人满意地吸收反向电流I而不会对其内部组件造成损坏。在高于0的I值下，不存在逆供电状况并且设备10和附件14正常工作。在这两种情况下，控制电路24可在线路42上断言Vcnt信号，以确保晶体管SW是接通的。在晶体管SW接通的情况下，节点38和36将短接在一起，并且设备10和设备14可以设备10通过路径12为设备14供电的模式来操作。

为了有助于确保准确的性能，可校准参考电压Vref。例如，可将Vref的值设定为以下值，该值去除比较器的内部偏移并且确保控制电路将在所期望的电流I值(例如，-5mA或其它合适的水平)被触发。

线路86上的输出将在I值低于-5mA的阈值电流值(在该示例中)时来回切换(反转)。控制电路24将通过解除断言控制信号Vcnt以关断晶体管SW来相应地作出响应。在关断晶体管SW的情况下，从设备14流向设备12的逆供电电流将被阻断，从而防止对设备10的电路造成损坏。

可通过使用彼此匹配的晶体管来提高由晶体管M1和M6形成的共栅极放大器的准确度。晶体管M2和SW可具有比率(K值)为约10^-2至10^-4或其它合适比率的强度(W/L值)。例如，晶体管M2可具有晶体管SW的约千分之一强度的强度。

用于帮助检测逆供电状况的偏置电路可具有用于改善电路偏置的共源共栅电路。图4是示出偏置电路和电流到电压电路68可如何形成共源共栅布置的一例示性电路图。如图4中所示，偏置电流I_偏置可通过晶体管M8、M9、和M12镜像到电路分支102和104(例如，晶体管M8和M9可形成用于电路分支102的电流镜，而晶体管M8和M12可形成用于电路分支104的电流镜)。

晶体管M11和M13可用作共源共栅晶体管，其有助于使电流镜晶体管M9和M12与和不同漏极电压相关联的变化隔离。例如，晶体管M11可有助于使晶体管M9与晶体管M8的漏极-源极电压匹配，这往往使晶体管M9的操作与电流I_感测的变化隔离(例如，因为使晶体管M9的漏极-源极电压和栅极-源极电压与晶体管M8的漏极-源极电压和栅极-源极电压匹配)。晶体管M3、M5、M4和M7可用作共源共栅布置，其有助于使晶体管M2的漏极D2处的电压与晶体管SW的漏极D1处的电压匹配。

由晶体管M2从晶体管SW镜像的电流I_感测可被提供至晶体管M1和M3。电流I_感测可被划分为电流Is2和Is1。电流Is2可由源自电流镜晶体管M12的电流量确定(例如，电流Is2可等于I_偏置加电流I1)。电流Is1可反映来自I_感测的任何剩余电流。例如，对于大于电流Is2(例如，大于I_偏置)的I_感测电流而言，电流Is1可反映I_感测与Is2之间的电流差值。又如，对于不足的(例如，小于I_偏置)的电流I_感测而言，极小量的电流可流过电阻器R。电流Is1可被路由通过电路分支106并且被电阻器R放大以产生电压V_感测。

图5是示出由图4的电路产生的电压V_感测如何随输出电流I(例如，被提供至附件设备的输出电流)变化的一例示性图解。如图5中所示，在输出电流Ia下，V_感测可以为零伏特。Ia的值可反映电路分支102的偏置电流I1和电路分支104的Is2之间的差值。例如，如果晶体管M9和M12被匹配成使得I1等于Is2，那么Ia可以是极小的(例如，Ia可以是在-2mA和0mA之间的值，诸如-1.5mA)。换句话讲，当电流I_感测等于电流Is2并且没有电流经过电阻器R时，V_感测可以是零伏特。在设备输出电流大于Ia时，电压V_感测可保持在零伏特。

控制电路24可被配置为响应于确定电压V_感测超过阈值电压Vb(例如，当逆供电电流的量值超过电流Ib的量值时)而禁用晶体管SW。阈值电压Vb可基于电力调节器电路18经受量值最高至Ib量值的逆供电电流的能力来选择。

图4的偏置电路68有助于确保晶体管SW的漏极D1处的电压与晶体管M2的漏极D2处的电压在逆供电阈值条件期间匹配。在输出电流Ia(例如，极小输出电流水平)下，电流I_感测与电流IS2基本上相同，并且由晶体管M1、M3、M4、M5、M6、M7、M11、M9、M13和M12形成的共源共栅镜结构有助于确保晶体管SW的漏极D1处的电压约等于晶体管M2的漏极D2处的电压。

通过使D1和D2处的电压匹配，偏置电路68可有助于保护免受温度变化的影响。图6是示出如何可通过偏置电路68减轻与温度变化相关联的V_感测变化的例示性图解。如图6中所示，线条112可对应于在第一温度T1产生的V_感测，线条114可对应于在第二温度T2产生的V_感测，线条116可对应于在第三温度T3产生的V_感测。在电流Ia周围的窗口118内的输出电流下，线条112、114、和116可具有极小差别(例如，V_感测可能对窗口118内的温度变化不敏感)。

如果需要，可调整产生电压V_感测所处的阈值电流Ia。可通过调整电路分支102的电流I1和电路分支104的电流Is2之间的差值来调整阈值电流Ia。例如，可相对于晶体管的宽长比(W/L)来调整晶体管M9的W/L，以控制电流I1与电流Is2之间的差值。为了增大电流Is2，可相对于晶体管M9增大晶体管M12的W/L(例如，通过增大晶体管M12的W或减小晶体管M9的W)。图7是示出可如何通过调整电流镜晶体管M9和M12的尺寸来控制阈值电流Ia的例示性图解。

如图7中所示，线条122可对应于阈值电流Ia。偏置电路和电流-电压放大器电路26的阈值电流可通过减小晶体管M12和M9之间的W/L的比率来增大到阈值电流Ia’。例如，可相对于晶体管M9的W/L减小晶体管M12的W/L的比率。在这种情境下，通过晶体管M12的电流Is2可相对于通过晶体管M9的电流I1减小，这就针对任何给定的输出电流I增大提供至感测电阻器R的电流量(例如，针对任何给定的输出电流I，线条126的被感测电压可大于线条122的被感测电压)。相似地，阈值电流可通过增大M12的W/L与M9的W/L的比率来减小至Ia”。

图8是控制电路24的一例示性图解，控制电路24可被提供用于响应于由电路26产生的被感测电压V_感测而生成控制信号Vcnt。如图8中所示，控制电路24可包括比较器132和134，比较器132和134接收电压V_感测并且将V_感测与相应的参考电压Vref1和Vref2进行比较。Vref1可以是适于检测与严重逆供电状况相关联的大电压的电压(例如，当V_感测大于Vref1时可断言C1)。Vref2可以是适于检测与适度逆供电状况相关联的较小电压的电压(例如，当V_感测大于Vref2时可断言C2)。例如，Vref1可以是由电路26在I_感测为约200mA时感测到的电压，而Vref2可以是由电路26在I_感测为约5mA时感测到的电压。该实例仅仅是例示性的。Vref1和Vref2可以是用于检测逆供电状况的任何期望电压。

检测电路136可从比较器134接收信号C2并且检测C2何时已被连续断言持续长于预先确定的时间阈值(例如，10uS、100uS、或任何其它期望的阈值持续时间)的时间。例如，当比较器134的输出已被连续断言持续长于10uS的时间时，检测电路136可断言提供至控制电路138的检测信号D1。该实例仅仅是例示性的。检测电路136可被配置为具有任何期望的时间阈值。例如，可基于设备10的调节器电路18经受来自电子设备14的适度逆供电电流量的能力来确定时间阈值。

检测电路136可包括基于数字和/或模拟的检测电路。例如，检测电路136可包括基于时钟的计数器，该计数器检测比较器134的输出已被连续断言经过的时钟周期数。在这种情境下，检测电路136可响应于确定计数器已经达到预先确定的值(例如计数器阈值)而断言检测信号D1。该实例仅是示例性的。如果需要，检测电路136可包括基于状态机的检测电路、基于RC的检测电路、或检测比较器134的输出已被连续断言多长时间的任何期望电路。

图9是示出控制电路24在逆供电状况期间的操作的一例示性图解。如图9中所示，设备输出电流I初始可能振荡(例如，当由主机10向附件14供应电力时，与路径16和17相关联的电源路径电感可能会引起振铃振荡)。初始振铃振荡可具有足够的量值来触发比较器134在时间T1和T2期间断言信号C2(例如，在时间T1和T2期间可产生所具有的量值大于Vref2的对应V_感测电压)。然而，检测电路136可确定时间T1和T2的持续时间不足，并且检测信号D1可保持被解除断言。

在时间T3期间，严重逆供电状况可能发生，其中设备10接收到足够的逆供电来触发比较器132(例如，电流I可以是对于电路26产生大于Vref1的V_感测电压来说足够负的)。这种情境下，控制电路138可禁用晶体管SW以保护设备10免受逆供电状况的影响(例如，通过解除断言Vcnt)。

图10是示出控制电路24在适度逆供电状况期间的操作的一例示性图解。如图10中所示，设备输出电流I可在初始振铃振荡之后稳定到适度量值的负电流(例如，在初始振铃振荡之后，逆供电电流的量可足以触发比较器134在时间段T5期间断言信号C2，但可不足以触发比较器132)。在图10的实例中，检测电路136可在时间段T5结束时断言检测信号D1(例如，因为信号C2已被连续断言持续长于预先确定的阈值的时间)。控制电路138可响应于信号D1的断言而解除断言Vcnt。

图11是示出控制电路24可如何用于通过向吸收晶体管202的栅极提供控制信号Vs来控制吸收晶体管202的一例示性图解。控制信号Vs可基于由电流-电压放大器电路26提供的电压V_感测来确定。在逆供电状况期间，控制电路24可利用控制信号Vs来控制通过晶体管202的吸收电流Is，以将逆供电电流从电力调节器电路18转移出去。

根据一个实施例，提供一种被配置为通过包括电源线路的路径向附件提供电力的电子设备，该电子设备包括：向电源线路提供电源电压的电力调节器电路；插入在电源线路中的第一晶体管；第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管形成电流镜，该电流镜产生指示流过第一晶体管的电流量的信号；以及电路，当信号指示流过第一晶体管的电流与其中该电子设备从该附件接收电力的逆供电状况相关联时，该电路向第一晶体管提供控制信号以关断第一晶体管。

根据另一个实施例，该电路包括监测与信号成比例的感测电压的控制电路，第一晶体管上的电压降响应于流过第一晶体管的电流的给定变化而改变了第一量，感测电压响应于流过第一晶体管的电流的所述给定变化而改变了第二量，并且第二量大于第一量。

根据另一个实施例，该电路包括将信号转换成感测电压的电流-电压放大器。

根据另一个实施例，该电流-电压放大器包括耦接以形成共栅极放大器的成对的晶体管。

根据另一个实施例，该控制电路包括接收感测电压和参考电压的比较器。

根据另一个实施例，第一晶体管具有第一源极、第一漏极、和第一栅极，并且第二晶体管具有第二源极、第二漏极、和第二栅极，该电子设备还包括使第二漏极偏置以匹配第一漏极上的电压的偏置电路。

根据另一个实施例，该电流镜包括将第一源极耦接至第二源极的第一线路，并且包括将第一栅极耦接至第二栅极的第二线路。

根据另一个实施例，该电路被配置为响应于确定流过第一晶体管的电流高于给定阈值而断言控制信号以接通第一晶体管，并且该电路被配置为响应于确定流过第二晶体管的电流低于所述给定阈值而解除断言控制信号以关断第一晶体管。

根据另一个实施例，该给定阈值具有负值，该控制电路具有带有第一输入端和第二输入端的比较器，并且该第二输入端被配置为接收表示所述阈值的参考电压。

根据另一个实施例，该电子设备包括选自以下的设备：蜂窝电话、平板电脑、便携式计算机、和媒体播放器，该电子设备还包括存储和处理电路。

根据一个实施例，提供一种电子设备中的在逆供电状况期间阻止从外部设备向电子设备传送电力的保护电路，该保护电路包括：耦接至电源输入-输出端子的第一晶体管，在该保护电路的至少一些操作期间，电源电流流过第一晶体管；第二晶体管，第二晶体管耦接至第一晶体管以形成电流镜，该电流镜产生与流过第一晶体管的电源电流成比例的感测电流；以及对感测电流进行响应的电路，在逆供电状况期间，该电路提供用以关断第一晶体管的控制信号。

根据另一个实施例，该电路包括将感测电流转换成感测电压的电流-电压放大器。

根据另一个实施例，该电路包括监测感测电压并且基于感测电压提供控制信号的控制电路。

根据另一个实施例，该控制电路包括比较器，该比较器具有接收感测电压的第一输入端和接收参考电压的第二输入端。

根据另一个实施例，该电路包括偏置电路，所述偏置电路使第二晶体管中的漏极电压偏置以匹配第一晶体管的漏极电压。

根据另一个实施例，该偏置电路包括电流源。

根据一个实施例，提供一种电子设备，该电子设备包括：第一输入-输出端子；第二输入-输出端子；耦接至第二输入-输出端子的接地电源线路；耦接至第一输入-输出端子的正电源线路；耦接至正电源线路的第一晶体管；耦接至第一晶体管以形成电流镜的第二晶体管，该电流镜产生与流过第一晶体管和正电源线路的电流成比例的感测电流；以及将感测电流转换成感测电压的电流-电压放大器电路。

根据另一个实施例，该电流-电压放大器包括感测电流流经的电阻器。

根据另一个实施例，该电子设备包括控制电路，该控制电路接收感测电压并且产生控制第一晶体管的对应控制信号。

根据另一个实施例，该控制电路包括比较器，该比较器具有接收感测电压的第一输入端和接收参考电压的第二输入端，该电子设备还包括信号线，控制信号通过该信号线被提供至第一晶体管的栅极。

根据一个实施例，提供一种电子设备，该电子设备包括：电源端子；可操作用于通过电源端子向外部设备供应电力的电力调节器电路；耦接至电源端子的保护电路，该保护电路被配置为检测逆供电状况，在逆供电状况中，该电子设备在电源端子处接收电流，并且该保护电路被进一步配置为响应于检测到逆供电状况而使电力调节器电路与电源端子断开电连接。

根据一个实施例，提供一种被配置为通过包括电源线路的路径向附件提供电力的电子设备，该电子设备包括：向电源线路提供电源电压的电力调节器电路；插入在电源线路中的第一晶体管；第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管形成电流镜，该电流镜产生指示流过第一晶体管的电流量的信号；耦接至第一晶体管和第二晶体管的偏置电路，该偏置电路提供用于第二晶体管的电流偏置，该偏置电路包括由至少一个共源共栅晶体管形成的另外的电流镜；以及控制电路，该控制电路可操作用于基于由电流镜产生的信号来控制第一晶体管。

根据另一个实施例，该偏置电路包括第一分支和第二分支，用于第二晶体管的电流偏置的第一部分流过第一分支，并且电流偏置的第二部分流过第二分支。

根据另一个实施例，该第一分支包括电阻器，并且信号由电阻器上的与电流偏置的第一部分相关联的电压降产生。

根据另一个实施例，另外的电流镜包括第三晶体管和镜像第三晶体管的第四晶体管，并且共源共栅晶体管耦接至第四晶体管。

根据另一个实施例，该电流镜包括第一电流镜，该另外的电流镜包括第二电流镜，第一分支包括电流偏置的第二部分流经的第五晶体管，该第五晶体管与第三晶体管形成第三电流镜，并且第三电流镜的第五晶体管所具有的宽长比不同于第二电流镜的第四晶体管的宽长比。

根据一个实施例，提供一种电子设备，该电子设备包括：电源端子；可操作用于通过电源端子向外部设备供应电力的电力调节器电路；以及耦接至电源端子的保护电路，该保护电路被配置为检测逆供电状况，在逆供电状况中，该电子设备在电源端子处接收电流持续超过阈值的连续时间，并且该保护电路被进一步配置为响应于检测到逆供电状况而使电力调节器电路与电源端子断开电连接。

根据另一个实施例，该保护电路包括：电流镜，该电流镜产生指示该电子设备在电源端子处接收的电流量的信号；第一比较器，该第一比较器将该信号与第一参考电压进行比较以产生第一控制信号；以及第二比较器，该第二比较器将该信号与第二参考电压进行比较以产生第二控制信号，该第一参考电压大于该第二参考电压。

根据另一个实施例，该保护电路还包括接收第二控制信号并且产生检测信号的检测电路，该检测信号标识第二控制信号何时已被连续断言持续超过该阈值的时间。

根据另一个实施例，该电子设备包括接收第一控制信号和检测信号的控制电路，该控制电路被配置为响应于第一控制信号的断言而使电力调节器电路与电源端子断开电连接。

根据另一个实施例，该检测电路被配置为响应于标识第二控制信号已被连续断言持续超过该阈值的时间而断言检测信号，并且该控制电路被进一步配置为响应于检测信号的断言而使电力调节器电路与电源端子断开电连接。

以上所述仅是说明本发明的原理，并且在不脱离本发明范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以做出各种修改。上述实施例可单独实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种操作第一蜂窝电话的方法，所述第一蜂窝电话通过连接耦接至第二蜂窝电话，所述方法包括：

利用所述第一蜂窝电话，通过所述连接向所述第二蜂窝电话传送电力；

利用所述第一蜂窝电话，确定电力是否正在通过所述连接从所述第二蜂窝电话向所述第一蜂窝电话传送；以及

利用所述第一蜂窝电话，响应于确定电力正在通过所述连接从所述第二蜂窝电话向所述第一蜂窝电话传送，停止电力向所述第二蜂窝电话的传送。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

利用所述第一蜂窝电话，通过所述连接向所述第二蜂窝电话传输数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述连接包括电力线和数据线，并且其中通过所述连接向所述第二蜂窝电话传送电力包括：

通过所述电力线向所述第二蜂窝电话传送电力。

4.根据权利要求3所述的方法，其中停止电力向所述第二蜂窝电话的传送包括：

在所述第一蜂窝电话处，将所述电力线从所述第二蜂窝电话断开连接，而维持所述第一蜂窝电话与所述第二蜂窝电话之间的所述连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述电力线从所述第二蜂窝电话断开连接包括：

利用所述第一蜂窝电话上的控制电路，关断所述第一蜂窝电话中的晶体管，其中所述晶体管插入在所述电力线上。

6.根据权利要求5所述的方法，其中关断所述晶体管包括：

利用所述控制电路，解除断言被提供给插入在所述电力线上的所述晶体管的栅极端子的控制信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定电力是否正在通过所述连接从所述第二蜂窝电话向所述第一蜂窝电话传送包括：

确定所述第二蜂窝电话是否已经向所述第一蜂窝电话传送电力达到超过预定阈值持续时间的持续时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其中确定电力是否正在通过所述连接从所述第二蜂窝电话向所述第一蜂窝电话传送包括：

确定所述第二蜂窝电话是否已经向所述第一蜂窝电话传送超过预定阈值电力量的电力量。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

利用控制电路，通过与所述连接分开的路径来将被传送至所述第一蜂窝电话的电力转移出去。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过所述路径来将被传送至所述第一蜂窝电话的电力转移出去包括：

响应于检测到所述第二蜂窝电话正在通过所述连接向所述第一蜂窝电话传送电力，向吸收晶体管提供控制信号。

11.一种操作电子设备的方法，所述方法包括：

利用所述电子设备，通过具有多个导电路径的电缆向外部附件设备传送电力；

利用所述电子设备，标识由所述电子设备通过所述电缆从所述外部附件设备接收的电流量；

利用所述电子设备，确定所述电流量是否超过阈值电流；以及

利用所述电子设备，响应于确定所述电流量超过所述阈值电流，断开所述多个导电路径中的给定导电路径。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述给定导电路径包括第一导电路径，所述方法还包括：

利用所述电子设备，通过所述多个导电路径中的第二导电路径传输数据。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述给定导电路径包括电力线，其中所述多个导电路径中的另一导电路径包括数据线，并且其中通过所述电缆向所述附件设备传送电力包括：

通过所述电力线传送电力。

14.根据权利要求11所述的方法，其中断开所述给定导电路径包括：

关断插入在所述给定导电路径上的晶体管。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：

响应于确定由所述外部附件设备通过所述电缆向所述电子设备提供的所述电流量超过所述阈值电流，通过吸收晶体管将电流从所述给定导电路径转移出去。

16.一种操作电子设备的方法，所述方法包括：

利用所述电子设备，通过具有多个导电路径的电缆向附件设备传送电力；

利用所述电子设备，标识其间由所述电子设备通过所述电缆从所述附件设备接收电流的持续时间；

利用所述电子设备，确定所述持续时间是否超过阈值持续时间；以及

利用所述电子设备，响应于确定所述持续时间超过所述阈值持续时间，将所述多个导电路径中的给定导电路径从所述附件设备电气地断开连接。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述给定导电路径包括第一导电路径，所述方法还包括：

利用所述电子设备，通过所述多个导电路径中的第二导电路径传输数据。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述给定导电路径包括电力线，其中所述多个导电路径中的另一导电路径包括数据线，并且其中通过所述电缆向所述附件设备传送电力包括：

通过所述电力线传送电力。

19.根据权利要求16所述的方法，其中将所述给定导电路径从所述附件设备电气地断开连接包括：

关断插入在所述给定导电路径上的晶体管。

20.根据权利要求16所述的方法，还包括：

响应于确定所述持续时间超过所述阈值持续时间，通过吸收晶体管将电流从所述给定导电路径转移出去。