CN112416046A - 电压钳位电路 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“电压钳位电路”。在一般方面,电路可包括被配置成接收输入电压并提供输出电压的传递装置。电路还可包括电流吸收器,该电流吸收器与传递装置的控制端子耦接,电流吸收器被配置成响应于输入电压超过阈值电压而对传递装置的控制端子放电以限制输出电压。电路还可包括开关,该开关与电流吸收器串联耦接,开关被配置成响应于输入电压超过阈值电压而启用电流吸收器。
Description
技术领域
本说明书涉及用于限制电压的电路。更具体地讲,本公开涉及用于钳制施加到电路负载的电压的电路。
背景技术
电气设备和系统(诸如消费电子设备)可易于因向此类设备和系统施加的电压发生变化而受损。例如,用于为电子设备供电的电压(例如,输入供电电压)可变化。在输入供电电压超过所需电压的情况下(例如,过电压状态),正从输入供电电压供电的电子设备的部件可能发生损坏。为了防止此类损坏发生,然后可响应于此类过电压条件采取保护措施。
然而,用于过电压检测和保护的当前方法(例如,电压极限和/或电压钳位电路)具有缺点。例如,反馈电路可用于过电压极限或钳位(电压钳位),其中反馈电路对输出电压采样并使用控制回路来将输出电压保持在或低于期望的(钳位)极限。然而,此类反馈电路可对正向其提供电压的部件敏感。例如,存在可导致此类反馈控制回路在操作中不稳定的一些外部部件(例如,由于电容耦合和/或感应负载)。此外,用于实施非反馈电压钳位电路的当前方法也可具有缺点,诸如低于钳位极限的高电阻和/或由于温度引起的操作变化。
发明内容
在一般方面,电路可包括电路可包括被配置成接收输入电压并提供输出电压的传递装置。电路还可包括电流吸收器,所述电流吸收器与所述传递装置的控制端子耦接,所述电流吸收器被配置成响应于所述输入电压超过阈值电压而对所述传递装置的所述控制端子放电以限制所述输出电压。电路还可包括开关,所述开关与所述电流吸收器串联耦接,所述开关被配置成响应于所述输入电压超过所述阈值电压而启用所述电流吸收器。
在另一个一般方面,电路可包括被配置成接收输入电压并提供输出电压的传递装置。电路还可包括与传递装置的控制端子耦接的电流吸收器。电流吸收器可以被配置成响应于输入电压超过阈值电压而对传递装置的控制端子放电以限制输出电压。电路还可包括与电流吸收器串联耦接的开关。开关可被配置成响应于输入电压超过阈值电压而启用电流吸收器。电路还可包括与电流吸收器的控制端子耦接的电压基准电路。电压基准电路可被配置成生成与阈值电压相对应的电压。电路还可包括耦接到开关的控制端子的过电压检测电路。所述过电压检测电路被配置成:响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而关断所述开关以禁用所述电流吸收器;以及响应于所述输入电压大于所述阈值电压而接通所述开关以启用所述电流吸收器。电路还可包括电荷泵,所述电荷泵耦接到所述传递装置的所述控制端子,所述电荷泵被配置成接收所述输出电压并向所述传递装置提供控制电压,所述控制电压大于所述输出电压。
在另一个一般方面,操作电路的方法可包括在电路的传递装置处接收输入电压,利用传递装置基于输入电压提供输出电压。该方法还可包括确定输入电压超过阈值电压。响应于输入电压超过所述阈值电压,该方法可以包括:启用与所述传递装置的控制端子耦接的电流吸收器;以及利用所述电流吸收器对所述传递装置的所述控制端子放电以限制所述输出电压。
附图说明
图1是示出根据一个实施方式的电压钳位电路的框图。
图2是示出可以在图1的电压钳位电路中实施的过电压检测电路的示意图。
图3A是示出可以在图1的电压钳位电路中实施的电压基准电路的示意图。
图3B是示出可以在图1的电压钳位电路中实施的另一个电压基准电路的示意图。
图4A是示出根据一个实施方式的电压钳位电路的示意图。
图4B是示出根据一个实施方式的另一个电压钳位电路的示意图。
图5是示出电压钳位电路诸如图4A和图4B的电压钳位电路中的传递装置的操作的图。
图6是示出电压钳位电路诸如图4A和图4B的电压钳位电路的操作的图。
图7是时序图,示出了电压钳位电路诸如图4A和图4B的电压钳位电路的操作。
图8是示出可在图1、图4A和图4B的电路中实施的钳位电压的方法的流程图。
各个附图中的相同参考标号指示相同和/或类似的元件。
具体实施方式
本公开涉及用于电压限制和/或电压钳位(下文称为“电压钳位”)的方法,例如电路和相关联的方法。本文描述的方法可克服当前方法的缺点中的至少一些。例如,在本文所述的实施方式中,钳位电压基于输入电压而不是使用反馈电路采样的输出电压来执行。因此,本文所述的方法不易受此类反馈回路的不稳定性影响。此外,因为本文所述的用于电压钳位(限制)的方法基于输入电压来执行,因此减小了输出电压的电容和/或电感负载的影响。
与当前实施方式相比,本文所述的电路可被配置成降低对温度的敏感性。例如,在示例性实施方式中,用于生成用于确定过电压的基准电压的电路可被配置成具有带有互补温度效应的元件(例如,电阻器和电流源)。另外,因为本文所述的示例性实施方式不包括反馈电路,因此当在半导体器件(芯片)中实施时,此类实施方式与当前实施方式相比可具有减小的面积和较低的制造成本。
图1是示出根据一个具体实施的电压钳位电路100的框图。如图1所示,电路100包括传递装置110,该传递装置可接收输入电压VIN并生成(传递)基于VIN的输出电压VOUT。在电路100中,当VIN等于或低于阈值电压(钳位电压、电压钳位极限等)时,VOUT可以是VIN的非限制性(非钳位)型式。当VIN高于阈值电压时,可使用本文所述的方法操作传递装置110,以便将VOUT限制(钳位)为与电路100的阈值(钳位)电压相对应(等于、大约等于等)的电压。
如图1所示,电路100也可包括电荷泵120和电阻器130。电路100的电荷泵120可接收VOUT并从VOUT生成用于传递装置110的大于VOUT的控制电压。例如,在一些实施方式中,传递装置110可以使用晶体管设备(例如,n沟道场效应晶体管(FET)、NPN双极结型晶体管(BJT)、n沟道绝缘栅双极晶体管IGBT等)来实施。由电荷泵120生成的控制电压可以是当VIN小于或等于阈值电压时足以以低传导电阻操作传递装置110(例如,以线性区域或线性模式操作n沟道FET)的电压。电阻器130可以限制施加到传递装置110的控制端子的电流(例如,栅极电流)。在一些实施方式中,电阻器130可包括在电荷泵120中(例如,作为输出阻抗)。
如图1所示,电路100还包括电流吸收器140、电压基准电路150、钳位开关160和过电压检测电路170。如图1所示,电流吸收器140可以与传递装置110(例如,与传递装置110的控制端子)耦接,并且钳位开关160可以与电流吸收器140串联耦接。在一些实施方式中,电流吸收器可使用p沟道FET、PNP BJT等来实施,并且钳位开关160可使用n沟道FET、NPN BJT和n沟道IGBT、继电器等来实施。同样如图1所示,电压基准电路150和过电压检测电路170可接收VIN。
在电路100中,电压基准电路150与电流吸收器140耦接,并且可被配置成提供基准电压(例如,来自VIN),考虑到电路变化,该基准电压接近电路100的电压钳位极限(阈值电压)。过电压检测电路170与钳位开关160耦接,并且可被配置成在钳位开关160的控制端子上提供逻辑信号,其中逻辑信号可指示VIN是高于阈值电压(使用第一逻辑值)还是VIN等于或低于(小于或等于)电压阈值(使用第二逻辑值)。
当由过电压检测电路170提供的逻辑信号指示VIN等于或低于电压阈值时,钳位开关160可以断开(打开),使得电流吸收器140被禁用,并且传递装置110可以低传导电阻操作(例如,VOUT是VIN的未钳位型式)。然而,当由过电压检测电路170提供的逻辑信号指示VIN高于(超过,大于等)电压阈值时,钳位开关160可以导通(闭合),使得电流吸收器140被启用,并且传递装置110可以高传导电阻操作(VOUT是VIN的钳位型式)。例如,在一些实施方式中,诸如在图4A和图4B的电路中,电流吸收器140可以被配置成在被启用时对传递装置140的控制端子(例如,栅极端子)放电,这可以通过例如n沟道FET来实施。在该示例中,电流吸收器可对FET的栅极放电(克服由电荷泵120生成的增加的电压),使得FET饱和操作(具有高沟道电阻)并将VOUT钳位到与阈值电压(电压钳位极限)相对应(等于、大约等于等)的电压。
图2是示出可在图1的电压钳位电路100(例如,作为过电压检测电路170)中实施的过电压检测电路200的示意图。因此,出于说明目的,将进一步参考图1来描述电路200。图2的过电压检测电路200以举例的方式给出,并且过电压检测电路的其他配置可用于本文所述的电路中。
如图2所示,过电压检测电路200包括电阻器210和电阻器220,它们在VIN和电接地之间限定电阻分压器。因此,在过电压检测电路200中,存在于电路200的节点225上的分压基于与VIN成比例的电阻器210和电阻器220的值。电路200还包括比较器230,该比较器被配置成将节点225上的电压与施加到比较器230的端子240的基准电压进行比较。在该示例中,施加到端子240的基准电压可对应于电路100的电压钳位极限(具有与分压相同的比例)。
在电路200中,比较器230可被配置成基于节点225上的电压与施加到端子240的基准电压的比较来生成过电压保护接通(OVP_on)逻辑信号。例如,当节点225上的电压小于或等于施加到端子240的基准电压(例如,VIN小于或等于电路100的电压钳位极限)时,OVP_on信号可具有第一逻辑值(例如,逻辑0)。此外,当节点225上的电压大于施加到端子240的基准电压(例如,VIN大于电压钳位极限)时,OVP_on信号可具有与第一逻辑值相反的第二逻辑值(例如,逻辑1)。因此,因为OVP_on逻辑信号指示VIN何时大于电压钳位极限,OVP_on逻辑信号可用于控制钳位开关160。例如,OVP_on逻辑信号可用于断开钳位开关160,并且当OVP_on信号为逻辑0(例如,VIN小于或等于电压钳位极限)时禁用电流吸收器140,或当OVP_on信号为逻辑1(例如,VIN大于电压钳位极限)时,接通钳位开关160以启用电流吸收器140(以对传递装置110的控制端子放电并限制VOUT)。
图3A是示出可以在图1的电压钳位电路中实施的电压基准电路300a的示意图。图3B是示出也可以在图1的电压钳位电路中实施的另一个电压基准电路300b的示意图。因此,出于说明的目的,进一步参考图1描述了电路300a和300b。电路300a和300b是类似的,并且电路300a和300b中的类似元件以类似的参考字符标记。图3A和图3B的电压基准电路300a和300b以举例的方式给出,并且电压基准电路的其他配置可用于本文所述的电路中。
参见图3A和图3B,电压基准电路300a和300b两者被配置成生成过电压保护基准电压(OVP_ref),其中考虑到电路变化,OVP_ref电压等于(例如,大约等于、基本上等于等)电路100的电压钳位极限。如图3A和图3B所示,电路300a和300b各自包括被配置成接收输入电压VIN的电流源310。在示例性实施方式中,电流源310和电阻器320可被配置成(基于VIN)生成OVP_ref电压。OVP_ref基准电压可继而施加到电流吸收器140的控制端子(例如,p沟道FET、PNP晶体管等),其中电流吸收器140可如本文所述操作以限制(钳位)输出电压(VOUT)。如上所述,为了降低电压基准电路300a和300b的温度敏感性,电流源310和电阻器320可被设计成具有互补的温度效应,使得电路300a和300b在所需的温度范围内产生一致的电压。
图3B的电压基准电路300b与图3A的电压基准电路300a的不同之处在于电路300b包括由OVP_on逻辑信号控制的n沟道FET 300,诸如相对于图2所述。因此,当OVP_on为逻辑0(例如,VIN小于或等于电压钳位极限)时,电路300b将被禁用(例如,将不生成对应于电压钳位极限的OVP_ref电压)。当OVP_on为逻辑1 0(例如,VIN小于或等于电压钳位极限)时,电路300b将被启用(例如,将生成对应于电压钳位极限的OVP_ref电压)。在该示例中,可减小提供VIN的电源的电流。
图4A是示出根据一个实施方式的电压钳位电路400a的示意图。图4B是示出根据一个实施方式的另一个电压钳位电路400b的示意图。电路400a和400b是类似的,并且电路400a和400b中的类似元件以类似的参考字符标记。在一些实施方式中,电路400a和400b可实施图1的电路100。因此,出于说明的目的,将进一步参考图1描述电路400a和400b。然而,在一些实施方式中,具有其他配置的电路可用于实施图1的电压钳位电路100。
在图4A和图4B中,图1的电压基准电路150和过电压检测电路170未示出,然而用于施加OVP_ref电压和OVP_on逻辑信号的相应端子(诸如相对于图2、图3A和图3B所述)在电路400a和400b中示出。在一些实施方式中,图2、图3A和/或图3B的电路可在图4A和图4B的电路中实施,以便实施电路100。
参见图4A和图4B,电路400a和400b包括电荷泵420,该电荷泵可实施电路100的电荷泵120。在电路400a中,使用n沟道FET 410实施的用于限制传递装置的栅极电流的电阻器可包括在电荷泵420中(例如,作为电荷泵420的输出阻抗)。在这些示例中,FET 410实施电路100的传递装置110。与电路400a相比,电路400b包括限流电阻器430,该限流电阻器可用于限制FET(传递装置)410的栅极电流。在电路400a和400b中,电路100的电流吸收器140使用p沟道FET 440来实施,并且钳位开关160使用n沟道FET 460来实施。与电路400a相比,图4B的电路400b还包括电流吸收器470、第一(齐纳)二极管480和第二(齐纳)二极管490。
在电路400a和400b中,类似于图1的电流源140和传递装置110,p沟道FET(电流吸收器)440与n沟道FET(传递装置)410的栅极端子耦接(例如,FET 440的源极与FET 410的栅极耦接)。另外,FET(电流吸收器)440被配置成在其栅极端子上接收OVP_ref电压(来自电压基准电路)。此外,类似于图1的钳位开关160,n沟道FET 460与FET 440串联耦接(例如,在FET 440的漏极与VOUT或电接地之间)。另外,FET(钳位开关)460被配置成在其栅极端子上接收OVP_on逻辑信号。如相对于电路100的电流吸收器140所讨论的,FET(电流吸收器)440可被配置成仅在其被启用时(例如,如果OVP_on逻辑信号为逻辑1并且FET(钳位开关)460接通并且导电)诸如当VIN超过电路400a或400b的阈值(钳位)电压并且VOUT然后是VIN的钳位型式时才吸收电流。
在电路400a中,当OVP_on为逻辑1时,由于FET(电流吸收器)440导电,FET(传递装置)410的栅极上的电压将等于OVP_ref电压+FET 440的阈值电压。在电路400b中,当OVP_on为逻辑1时,由于FET(电流吸收器)440导电,FET(传递装置)410的栅极上的电压将等于OVP_ref电压+FET 440的阈值电压+二极管490的正向电压。因此,在电路400a和400b中,当OVP_on为逻辑1时,VOUT不应超过OVP_ref(例如,电路的阈值或钳位电压)。在一些实施方式中,由于电路变化,可能存在VOUT的微小变化,诸如p沟道(电流吸收器)FET 440和n沟道(传递装置)FET 410的阈值电压的变化。
在电路400a和400b中,FET 440由于OVP_on生效或设置为逻辑1而变为导电(吸收电流)(例如,FET 460接通并且导电),并且FET(传递装置)410的栅极端子比OVP_ref电压大FET(电流吸收)440的阈值电压。如前所述,当OVP_on逻辑信号为逻辑1时,FET(钳位开关)460导电(接通)。这允许电流通过FET 440从FET 410的栅极拉出(下沉),这限制了FET 410的栅极端子上的电压,诸如上文所讨论的。
在电路400b中,电流吸收器470可被配置成限制通过FET 440和FET 460的电流(例如,从FET 410的栅极端子),以防止那些装置被瞬态电流浪涌损坏。二极管480可防止FET440的栅极-源极电压超过安全值,并且因此保护FET 440免受相关联的电损坏。此外,在电路440b中,二极管490可允许FET 410被关断(例如,在FET 410的栅极电压为0V的情况下),而OVP_ref电压不被干扰(从期望值改变),或者电流由用于生成OVP_ref电压的电流源从VIN电源消耗。
图5是示出了电压钳位电路中的传递装置的操作的图500,诸如图4A和图4B的电压钳位电路的n沟道FET 410。图5的图500示出了在电路400a和400b的实施方式的操作期间FET 410的栅极-源极电压(Vgs)。具体地讲,图500示出FET 410的Vgs(y轴)与输入电压VIN(x轴)的关系。在该示例中,FET 410是5伏(V)器件,但是可使用具有其他操作电压(例如,2V、3V、10V等)的装置。在图500中,x轴上的OVP_on的指示指示VIN超过电路400a和400b的电压钳位极限的位置,使得OVP_on改变逻辑状态(例如,从逻辑0变为逻辑1)并使得电流吸收器(p沟道FET 440)能够吸收电流并对FET 410的栅极放电。如图5所示,在该示例中,当VIN小于或等于电压钳位极限(例如,OVP_on为逻辑0)时,FET 410的Vgs为约5V,并且FET 410将以低电阻(以线性模式)导电,使得VOUT将约等于(跟踪)VIN,诸如图6所示。
还如图5所示,当VIN大于电压钳位极限(例如,OVP_on为逻辑1)时,FET 410的Vgs为大约1V(例如,由于p沟道FET 440的阈值电压Vt),并且FET 410将以高电阻导电(在饱和模式下),使得VOUT将被限制(钳位)到电压钳位极限,也如图6所示。
图6是示出了电压钳位电路的操作的图600,诸如图4A和图4B的电压钳位电路400a和400b。因此,将参考图4A和图4B的电路400a和400b进一步描述图600。对于示例性电路400a和400b,图600示出了跨VIN电压范围的输入电压VIN(迹线610)、FET(传递装置)410的栅极电压Vgs(迹线620)和VOUT(迹线630)。在图600中,与图5的图500一样,OVP_on在x轴上被指示为与OVP_on逻辑信号生效(例如,变为逻辑1)时的电压钳位极限(阈值电压)相对应。与图5的图500一样,图6示出了例如电路400a和/或400b的操作,其中FET(传递装置)410使用5V操作n沟道FET装置来实施。
由托架650指示的图的部分对应于等于或低于示例性电路的阈值(钳位)电压的VIN电压(例如,OVP_on为逻辑0)。由托架660指示的图的部分对应于高于示例性电路的阈值(钳位)电压的VIN电压(OVP_on为逻辑1)。如图6所示,对于该示例,在由托架650指示的图的区域中,FET(传递装置)410的栅极电压Vgs是高的(比VIN和VOUT大约5V,其中VOUT跟踪VIN)。因此,图600的区650中FET 110的漏极到源极Vds电压将较低(例如,在该示例中为约0.1V),因为FET410在其线性区中操作,并且VIN与VOUT之间的电阻(例如,通过FET 110的沟道)较低。
还如图6所示,在由托架660指示的区域中,由于FET(电流吸收器)440的电流传导,FET(传递装置)410的栅极电压Vgs是低的(例如,约1V),而FET 410的Vds是高的,这是由于FET 410在其饱和区域中的操作。如图6所示,对于高于阈值电压(大于OVP_ref)的Vin值,电路400a和400b例如可被配置成提供VOUT的恒定值。
图7是时序图700,示出了电压钳位电路(诸如图4A和图4B的电压钳位电路400a和400b)的操作的模拟结果。具体地讲,时序图700示出了在电路400a和400b的操作期间输入电压VIN(由迹线710示出)与输出电压VOUT(由迹线720示出)的关系。在时序图700中,时间沿x轴示出,并且电压沿y轴示出。在图7中,y轴上指示的电压730对应于该示例的电压钳位极限。
如图7所示,当输入电压710小于或等于电压钳位极限730时,输出电压720跟踪(跟随、等于等)输入电压710。如图7中还可以看出的,当输入电压710超过电压钳位极限730时,输出电压720保持钳位(限制)电压钳位极限730(例如,由于电路400a和400b中的电流吸收器440的操作,以对FET 410的栅极放电,使得FET 410在饱和模式下操作)。
图8是示出可例如在图1、图4A和图4B的电路中实施的钳位电压的方法800的流程图。因此,出于说明目的,将进一步参考图1、图4A和图4B来描述方法800。然而,应当理解,方法800可在具有其他配置的电压钳位电路中实施。
如图8所示,方法800包括在框800处,在电压极限电路的传递装置处接收输入电压。例如,如图1所示,可以在传递装置110处接收输入电压VIN,其中传递装置110可以是图4A和图4B的n沟道FET 410。在一些实施方式中,传递装置110可以使用NPN晶体管、n沟道IGBT或其他装置来实施,诸如上文所述。在框820处,方法800包括利用传递装置110提供输出电压(例如,VOUT),其中VOUT基于VIN(例如,不受限制或受限制,取决于电压钳位极限和VIN的值)。
在框830处,方法800包括确定输入电压(VIN)超过阈值电压(电压钳位极限),指示应当执行输出电压(VOUT)的极限,诸如在方法800的框840处完成。例如,如图8所示,在框840处,方法800包括响应于输入电压超过阈值电压:启用与传递装置(110)的控制端子耦接的电流吸收器(140);以及利用电流吸收器(140)对传递装置(110)的控制端子放电以限制输出电压(VOUT)。在一些实施方式中,诸如电路100,为了限制(钳位)输出电压(VOUT),可通过接通(闭合)与电流吸收器(140)串联耦接的钳位开关(160)来启用电流吸收器(140)(以吸收电流)。如本文所述,对传递装置(110)的控制端子放电可以增加传递装置的传导电阻,诸如通过使传递装置(例如,n沟道FET 410)在饱和模式下操作,而不是在线性模式下操作(例如,当输入电压(VIN)低于电路的钳位极限(阈值电压)时)。
本文所述的各种装置和技术可使用各种半导体处理和/或封装技术来实施。一些实施方案可使用与半导体衬底相关联的各种类型的半导体处理技术来实施,该半导体衬底包括但不限于例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)等。
还应当理解,当元件诸如层、区域或衬底被提及在另一个元件上、连接到另一个元件、电连接到另一个元件、耦接到另一个元件、或电耦接到另一个元件时,该元件可直接在另一个元件上、连接另一个元件、或耦接到另一个元件,或可存在一个或多个中间元件。相反,当元件被提及直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、或直接耦合到另一个元件或层时,不存在中间元件或层。
虽然在整个具体实施方式中可能不会使用术语直接在…上、直接连接到…、或直接耦接到…,但是被示为直接在元件上、直接连接或直接耦接的元件能以此类方式提及。本申请的权利要求书可被修订以叙述在说明书中描述或者在附图中示出的示例性关系。
如在本说明书中所使用的,除非根据上下文明确地指出特定情况,否则单数形式可包括复数形式。除了附图中所示的取向之外,空间相对术语(例如,在…上方、在…上面、在…之上、在…下方、在…下面、在…之下、在…之以下等)旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。在一些实施方式中,在…上面和在…下面的相对术语可分别包括竖直地在…上面和竖直地在…下面。在一些实施方式中,术语邻近能包括横向邻近或水平邻近。
虽然所描述的实施方式的某些特征已经如本文所述进行了说明,但是本领域技术人员现在将想到许多修改形式、替代形式、变化形式和等同形式。因此,应当理解,所附权利要求旨在涵盖落在实施方案的范围内的所有此类修改和变化。应当理解,这些修改形式和变化形式仅仅以举例而非限制的方式呈现,并且可以进行形式和细节上的各种变化。除了相互排斥的组合以外,本文所述的装置和/或方法的任何部分可以任意组合进行组合。本文所述的实施方案可包括所描述的不同实施方案的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。
Claims (12)
1.一种电路,包括:
传递装置,所述传递装置被配置成接收输入电压并提供输出电压;
电流吸收器,所述电流吸收器与所述传递装置的控制端子耦接,所述电流吸收器被配置成响应于所述输入电压超过阈值电压而对所述传递装置的所述控制端子放电以限制所述输出电压;和
开关,所述开关与所述电流吸收器串联耦接,所述开关被配置成响应于所述输入电压超过所述阈值电压而启用所述电流吸收器。
2.根据权利要求1所述的电路,其中所述开关被配置成响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而禁用所述电流吸收器。
3.根据权利要求1所述的电路,还包括与所述电流吸收器的控制端子耦接的电压基准电路,所述电压基准电路被配置成生成与所述阈值电压相对应的电压,所述电压基准电路被配置成:
响应于所述输入电压大于所述阈值电压而被启用;以及
响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而被禁用。
4.根据权利要求1所述的电路,还包括:
过电压检测电路,所述过电压检测电路耦接到所述开关的控制端子,所述过电压检测电路被配置成:
响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而关断所述开关以禁用所述电流吸收器;以及
响应于所述输入电压大于所述阈值电压而接通所述开关以启用所述电流吸收器;和
电荷泵,所述电荷泵耦接到所述传递装置的所述控制端子,所述电荷泵被配置成接收所述输出电压并向所述传递装置提供控制电压,所述控制电压大于所述输出电压。
5.根据权利要求1所述的电路,其中:
所述传递装置包括第一n沟道场效应晶体管、第一NPN双极结型晶体管或第一n沟道绝缘栅双极晶体管中的一者;
所述电流吸收器包括p沟道场效应晶体管或PNP双极结型晶体管中的一者;并且
所述开关包括第二n沟道场效应晶体管、第二NPN双极结型晶体管、第二n沟道绝缘栅双极晶体管或继电器中的一者。
6.根据权利要求1所述的电路,其中所述电流吸收器是第一电流吸收器,所述电路还包括:
第二电流吸收器,所述第二电流吸收器与所述第一电流吸收器和所述开关串联耦接,
所述第二电流吸收器被配置成限制通过所述第一电流吸收器和所述第二电流吸收器传导的电流。
7.根据权利要求1所述的电路,其中所述传递装置是n沟道场效应晶体管FET,所述电路被配置成使得:
该n沟道FET响应于所述输入电压大于所述阈值电压而饱和操作;并且
该n沟道FET响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而以线性模式操作,其中限制所述输出电压包括将所述输出电压钳制到所述阈值电压。
8.一种电路,包括:
传递装置,所述传递装置被配置成接收输入电压并提供输出电压;
电流吸收器,所述电流吸收器与所述传递装置的控制端子耦接,所述电流吸收器被配置成响应于所述输入电压超过阈值电压而对所述传递装置的所述控制端子放电以限制所述输出电压;
开关,所述开关与所述电流吸收器串联耦接,所述开关被配置成响应于所述输入电压超过所述阈值电压而启用所述电流吸收器;
电压基准电路,所述电压基准电路与所述电流吸收器的控制端子耦接,所述电压基准电路被配置成生成与所述阈值电压相对应的电压;
过电压检测电路,所述过电压检测电路耦接到所述开关的控制端子,所述过电压检测电路被配置成:
响应于所述输入电压小于或等于所述阈值电压而关断所述开关以禁用所述电流吸收器;以及
响应于所述输入电压大于所述阈值电压而接通所述开关以启用所述电流吸收器;和
电荷泵,所述电荷泵耦接到所述传递装置的控制端子,所述电荷泵被配置成接收所述输出电压并向所述传递装置提供控制电压,所述控制电压大于所述输出电压。
9.根据权利要求8所述的电路,其中:
所述过电压检测电路包括:
电阻分压器,所述电阻分压器被配置成基于所述输入电压生成分压;和
比较器,所述比较器被配置成将所述分压与基准电压进行比较,所述比较器被配置成:
基于所述分压与所述基准电压的所述比较来提供逻辑信号,
所述逻辑信号的第一逻辑值指示所述输入电压小于或等于所述阈值电压,并且
所述逻辑信号的第二逻辑值指示所述输入电压大于所述阈值电压,所述第二逻辑值与所述第一逻辑值相反;
所述电压基准电路包括:
电流源,所述电流源被配置成接收所述输入电压;和
电阻器,所述电阻器与所述电流源串联耦接;并且所述开关是第一开关,所述电压基准电路还包括:
第二开关,所述第二开关与所述电流源和所述电阻器串联耦接,
所述第二开关由所述逻辑信号控制,使得所述开关响应于具有所述第一逻辑值的所述逻辑信号打开,并且响应于具有所述第二逻辑值的所述逻辑信号闭合。
10.一种操作电路的方法,所述方法包括:
在所述电路的传递装置处接收输入电压;
利用所述传递装置基于所述输入电压提供输出电压;
确定所述输入电压超过阈值电压;以及
响应于所述输入电压超过所述阈值电压:
启用与所述传递装置的控制端子耦接的电流吸收器;以及
利用所述电流吸收器对所述传递装置的所述控制端子放电以限制所述输出电压。
11.根据权利要求10所述的方法,其中对所述传递装置的所述控制端子放电增加所述传递装置的传导电阻。
12.根据权利要求10所述的方法,其中启用所述电流吸收器包括闭合与所述电流吸收器串联耦接的开关。
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