[发明专利]用于USB输电的可配置且功率优化的集成栅极驱动器及Type-C SoC

说明书

本发明公开了用于USB输电的可配置且功率优化的集成栅极驱动器及Type‑C SoC。本文描述了用于功率场效应晶体管(功率FET)栅极驱动器的技术。在示例实施例中,设备包括设置在单片集成电路(IC)中的通用串行总线(USB)子系统。USB子系统包括栅极驱动器电路，其被配置以选择性地控制外部的N沟道功率FET或者外部的P沟道功率FET。

优先权

本申请要求享有于2016年5月13日提交的美国临时申请第62/336,183号的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及被配置用于控制向电子设备输电/从电子设备输电的集成电路(IC)和片上系统(SoC)。

背景

各种电子设备(例如，诸如智能电话、平板、笔记本电脑、膝上型电脑、集线器、充电器、适配器等等)被配置成通过通用串行总线(USB)连接器传输电力。例如，在一些用途中，电子设备可以配置为通过USB连接器(例如，用于电池充电)接收电力的耗电方，而在其他用途中，电子设备可以配置为向通过USB连接器连接于其的另一设备提供电力的电力供应器。电子设备通常被配置成通过包括作为开关设备的功率场效应晶体管(功率FET)电力路径传输电力。一般来说，当其源极和漏极是“n+”区域并且其主体是“p”区域的时候，功率FET被称作是N沟道类型的。当其源极和漏极是“p+”区域并且其主体是“n”区域的时候，功率FET被称作是P沟道类型的。虽然功率FET可以是具有不同特性的N沟道类型的或者P沟道类型的，但是当设计需要支持具有N沟道功率FET的电力路径的并且具有P沟道功率FET的电力路径的电子设备的时候，电子设备制造商仍面临各种挑战。

附图简述

图1A示出根据一些实施例的具有USB子系统的示例片上集成电路(IC)控制器。

图1B示出根据示例实施例的可以包括具有图1A的USB子系统的IC控制器的示例设备。

图2A示出根据一些实施例的用于具有公共栅极控制的功率FET的示例集成栅极驱动器电路。

图2B示出根据一些实施例的用于具有独立的栅极控制的功率FET的示例集成栅极驱动器电路。

图3示出根据示例实施例的在N沟道功率FET的栅极处的控制信号的电压波形的简图。

图4示出根据图3中的实施例的在P沟道功率FET的栅极处的控制信号的电压波形的简图。

图5示出根据一些实施例的具有可配置的/可编程的集成栅极驱动器电路的示例IC控制器。

图6示出根据一些实施例的用于操作功率FET的示例方法。

图7示出根据一些实施例的示例系统。

图8示出根据示例实施例的用于控制N沟道功率FET的栅极驱动器输出信号的电压波形的简图。

图9示出根据在图8中的实施例的用于控制P沟道功率FET的栅极驱动器输出信号的电压波形的简图。

详细描述

下列描述阐述很多特定的细节，诸如以特定的系统、组件、方法等为例，以便提供对于本文描述的关于功率FET栅极驱动器电路的技术的各种实施例的良好理解。然而对本领域的技术人员明显的是至少一些实施例可在没有这些特定细节的情况下被实施。在其它实例中，没有详细地描述或以简单的方框图格式呈现公知的组件、元素或方法，以便避免不必要地模糊本文描述的技术。因此，在下文中阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定的实施方式可根据这些示例性细节而变化，并且仍然被设想为在本发明的精神和范围内。