技术领域
[0001] 本
发明是有关于一种
电子装置，且特别是有关于一种通用
串行总线(universal serial bus，以下称为USB)设备及其操作方法。
背景技术
[0002] USB连接器是最近流行的通信
接口。基于设备小型化的需求，USB连接器的尺寸亦须小型化。例如，USB标准组织提出了新一代的USB Type-C连接器标准，以满足小型化的需求。USB Type-C连接器包括配置通道(configuration channel，以下称CC)引脚、电
力(以下称Vbus)引脚与其他引脚。Vbus引脚可以传输高
电压(例如20伏特或是其他电压电平)。需注意的是，由于USB Type-C连接器本身的机械结构，USB Type-C连接器的CC引脚(CC1引脚或是CC2引脚)紧邻Vbus引脚。使用者在使用USB Type-C连接器的过程中，CC引脚有可能与Vbus引脚发生
短路现象。当Vbus引脚的高电压意外地冲击至CC引脚时，此高电压可能会烧毁与CC引脚连接的相关
电路和/或元件。
[0003] 须注意的是，“背景技术”段落的内容是用来帮助了解本发明。在“背景技术”段落所公开的部份内容(或全部内容)可能不是所属技术领域中具有通常知识者所知道的已知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容在本发明
申请前已被所属技术领域中具有通常知识者所知悉。
发明内容
[0004] 本发明提供一种
通用串行总线(universal serial bus，以下称为USB)设备及其操作方法。在过压事件发生在USB连接器的配置通道(configuration channel，以下称CC)引脚时，所述USB设备可以实时地降低在终端
电阻电路内的终端
开关的跨压，以保护终端开关。
[0005] 本发明的一
实施例提供一种USB设备。所述USB设备包括USB连接器、第一
终端电阻电路以及第一过压保护电路。第一终端电阻电路包括相互
串联的第一终端电阻与第一终端开关，其中第一终端电阻与第一终端开关共同提供
电流路径。所述电流路径的一端耦接至USB连接器的第一CC引脚，以及所述电流路径的另一端耦接至第一参考电压。在配置检测期间，所述第一终端开关为导通。第一过压保护电路耦接至USB连接器的第一CC引脚，以检测过压事件。第一过压保护电路耦接至第一终端电阻电路，以影响所述第一终端开关。在配置检测期间结束后的省电期间，第一过压保护电路控制第一终端电阻电路以截止第一终端开关。在第一CC引脚的过压事件发生时，第一过压保护电路控制第一终端电阻电路以导通第一终端开关。
[0006] 本发明的一实施例提供一种USB设备的操作方法。所述操作方法包括：由在第一终端电阻电路中相互串联的第一终端电阻与第一终端开关共同提供电流路径，其中所述电流路径的一端耦接至USB连接器的第一CC引脚，以及所述电流路径的另一端耦接至第一参考电压；在配置检测期间导通第一终端开关；由第一过压保护电路检测第一CC引脚的过压事件；在配置检测期间结束后的省电期间，由第一过压保护电路控制第一终端电阻电路以截止第一终端开关；以及在第一CC引脚的过压事件发生时，由第一过压保护电路控制第一终端电阻电路以导通第一终端开关。
[0007] 基于上述，本发明诸实施例所述USB设备及其操作方法可以检测USB连接器的CC引脚是否发生过压事件。在过压事件发生在CC引脚时，过压保护电路可以控制终端电阻电路以导通在终端电阻电路内的终端开关，以便实时地降低终端开关的跨压。因此，所述USB设备及其操作方法可以保护终端开关。
[0008] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合
附图作详细说明如下。
附图说明
[0009] 图1是依照一实施例说明具有USB Type-C连接器的USB设备的电路方
块(circuit block)示意图。
[0010] 图2是依照本发明的一实施例说明一种USB设备的电路方块示意图。
[0011] 图3是依照本发明的一实施例说明一种USB设备的操作方法的流程示意图。
[0012] 图4是依照本发明的另一实施例说明一种USB设备的操作方法的流程示意图。
[0013] 图5是依照本发明的一实施例说明图2所示终端电阻电路与过压保护电路的电路方块示意图。
[0014] 图6是依照本发明的另一实施例说明图2所示过压保护电路的电路方块示意图。
[0015] 图7是依照本发明的再一实施例说明图2所示终端电阻电路的电路方块示意图。
[0016] 图8是依照本发明的另一实施例说明图7所示初期保护电路的电路方块示意图。
[0017] 图9是依照本发明的又一实施例说明图2所示终端电阻电路的电路方块示意图。
[0018] 图10是依照本发明的更一实施例说明图2所示终端电阻电路的电路方块示意图。
[0019] 图11是依照本发明的又一实施例说明图2所示终端电阻电路的电路方块示意图。
[0020] 图12是依照本发明的另一实施例说明USB设备的电路方块示意图。
[0021] 图13是依照本发明的更一实施例说明图2所示终端电阻电路与过压保护电路的电路方块示意图。
[0022] 图14是依照本发明的又一实施例说明USB设备的电路方块示意图。
具体实施方式
[0023] 在本申请
说明书全文(包括
权利要求书)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间
接地连接至该第二装置。本申请说明书全文(包括权利要求书)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名元件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量的上限或下限，亦非用来限制元件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同附图标记的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同附图标记或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
[0024] 通用串行总线(universal serial bus，以下称为USB)标准组织提出了USB Type-C连接器标准。图1是依照一实施例说明具有USB Type-C连接器110的USB设备100的电路方块(circuit block)示意图。USB Type-C连接器110包括配置通道(configuration channel，以下称CC)引脚111与电力(以下称Vbus)引脚112。CC引脚111可以表示USB Type-C连接器110的CC1引脚或是CC2引脚。为了图式简明，图1所示实施例并未示出USB Type-C连接器110的其他引脚。无论如何，USB Type-C连接器110是符合USB标准规范的连接器。
[0025] 图1所示USB设备100还包括终端电阻(terminal resistor)121与核心电路130。终端电阻121有时也称为电气终端(electrical termination)。终端电阻121的一端耦接至USB Type-C连接器110的CC引脚111，以及终端电阻121的另一端通过终端开关122耦接至参考电压VSSA。所述参考电压VSSA可以是依照设计需求所决定的任何固定电压(例如接地电压)。图1所示终端电阻121可以是符合USB标准规范的Ra电阻或Rd电阻，故在此不予赘述。
[0026] 核心电路130耦接至USB Type-C连接器110的CC引脚111。核心电路130可以包括USB标准规范的电力传输(Power Delivery，以下称PD)
控制器以和/或是其他USB控制电路。当外部装置(未示出)电性连接至USB Type-C连接器110时，核心电路130进入配置检测期间，以便设置USB设备100的USB配置。在配置检测期间，终端开关122为导通(turn on)，因此核心电路130可以依据CC引脚111的电压电平来判断所述外部装置的
角色是否为“主机(host)”，或是所述外部装置可以依据CC引脚的电压电平来判断USB设备100是否为“装置(device)”。在所述外部装置(未示出)与USB设备100之间的USB连接被确认后，亦即在配置检测期间结束后，扮演供电端(provider)的装置(例如未示出的所述外部装置)可以经由Vbus引脚112供电给扮演受电端(consumer)的装置(例如USB设备100)。此外，核心电路130可以经由CC引脚111而与主机(所述外部装置，未示出)进行沟通。在完成沟通后，核心电路
130可以依照沟通结果去设置USB设备100的PD配置以和/或是其他USB控制配置。
[0027] 在配置检测期间结束后，核心电路130可以进入省电期间。在省电期间中，核心电路130可以输出控制
信号PS来截止(turn off)终端开关122。终端开关122的截止可以有效减少流经终端电阻121的电流。需注意的是，在配置检测期间所述外部装置(未示出)供应至CC引脚111的电流极小(例如80微安培)，因此终端开关122的元件选用会有所限制。一般而言，低压元件被选择做为终端开关122。所述低压元件可以是低可承受电压元件(low voltage tolerance device)(其栅源极电压Vgs与漏源极电压Vds只能承受
低电压)或低阈电压(threshold voltage，以下称Vt)元件、零Vt元件或是其他低压元件。举例来说，终端开关122可以包含原生型(native)N通道金属
氧化
半导体(N channel metal oxide semiconductor，以下称NMOS)晶体管。无论如何，当低压元件的两端的跨压过大时，高电压将击穿低压元件。
[0028] 需注意的是，CC引脚111被配置在Vbus引脚112的旁边。Vbus引脚112可以传输高电压(例如20伏特或是其他电压电平)。由于USB Type-C连接器110本身的机械结构，USB Type-C连接器110的CC引脚111(CC1引脚或是CC2引脚)紧邻Vbus引脚112。使用者在使用USB Type-C连接器110的过程中，CC引脚111有可能与Vbus引脚112发生短路现象。当Vbus引脚112的高电压意外地冲击至CC引脚111时，此高电压在省电期间(终端开关122为截止的期间)可能会击穿(损毁)终端开关122。在CC引脚111发生过压事件时如何实时地保护终端开关122是一个重要课题。
[0029] 图2是依照本发明的一实施例说明一种USB设备200的电路方块示意图。USB设备200包括USB连接器210、终端电阻电路220、核心电路230以及过压保护电路240。USB连接器
210包括配置通道(configuration channel，以下称CC)引脚211。依照设计需求，USB连接器
210可以是USB Type-C连接器或是其他类型的USB连接器。以USB Type-C连接器为例，CC引脚211可以表示USB Type-C连接器的CC1引脚或是CC2引脚。为了图式简明，图2所示实施例并未示出USB连接器210的其他引脚。无论如何，USB连接器210是符合USB标准规范的连接器。图2所示USB连接器210、CC引脚211与核心电路230可以参照图1所示USB连接器110、CC引脚111与核心电路130的相关说明来类推，故不再赘述。
[0030] 图2所示终端电阻电路220可以是符合USB标准规范的Ra电阻或Rd电阻，其中所述Ra电阻或所述Rd电阻在此不予赘述。在图2所示实施例中，终端电阻电路220包括相互串联的终端电阻Rt与终端开关SWt。终端电阻Rt与终端开关SWt共同提供一个电流路径于CC引脚211与参考电压VSSA之间。亦即，所述电流路径的一端耦接至USB连接器210的CC引脚211，以及所述电流路径的另一端耦接至参考电压VSSA。举例来说，在一些实施例中，终端电阻Rt的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211，终端电阻Rt的第二端耦接至终端开关SWt的第一端，而终端开关SWt的第二端耦接至参考电压VSSA。在另一些实施例中，终端电阻Rt的第一端耦接至参考电压VSSA，终端电阻Rt的第二端耦接至终端开关SWt的第一端，而终端开关SWt的第二端耦接至USB连接器210的CC引脚211。图2所示终端电阻Rt与终端开关SWt可以参照图1所示终端电阻121与终端开关122的相关说明来类推，故不再赘述。
[0031] 图3是依照本发明的一实施例说明一种USB设备200的操作方法的流程示意图。请参照图2与图3。在步骤S310中，终端电阻Rt与终端开关SWt共同提供一个电流路径于CC引脚211与参考电压VSSA之间。当外部装置(未示出)电性连接至USB连接器210时，USB设备200进入配置检测期间，以便设置USB设备200的USB配置。在配置检测期间，终端开关SWt为导通(步骤S320)，因此核心电路230可以依据CC引脚211的电压电平来判断所述外部装置(未示出)的角色是否为“主机(host)”，或是所述外部装置可以依据CC引脚的电压电平来判断USB设备200是否为“装置(device)”。在所述外部装置(未示出)与USB设备200之间的USB连接被确认后，亦即在配置检测期间结束后，扮演供电端的装置(例如未示出的所述外部装置)可以经由USB连接器210供电给扮演受电端的装置(例如USB设备200)。此外，核心电路230可以经由CC引脚211而与主机(所述外部装置，未示出)进行沟通。在完成沟通后，核心电路230可以依照沟通结果去设置USB设备200的PD配置以及/或是其他USB控制配置。
[0032] 过压保护电路240耦接至终端电阻电路220，以输出
控制信号OVP去影响终端开关SWt。举例来说，在配置检测期间结束后，USB设备200可以进入省电期间。在省电期间中，过压保护电路240可以控制终端电阻电路220以截止终端开关SWt(步骤S330)。终端开关SWt的截止可以有效减少流经终端电阻Rt的电流。
[0033] 过压保护电路240还耦接至USB连接器210的CC引脚211，以检测CC引脚211的过压事件(步骤S340)。在CC引脚211的过压事件发生时，过压保护电路240可以控制终端电阻电路220以导通终端开关SWt(步骤S350)。在CC引脚211的过压事件发生时，终端开关SWt的实时导通可以瞬间减少终端开关SWt的两端的跨压。因此，终端开关SWt可以避免被击穿(损毁)。
[0034] 图4是依照本发明的另一实施例说明一种USB设备200的操作方法的流程示意图。请参照图2与图4。USB设备200可以进行步骤S410，以便判定USB连接器210是否连接外部装置(未示出)。当外部装置(未示出)连接至USB连接器210时，USB设备200进入配置检测期间，以便设置USB设备200的USB配置。在配置检测期间，终端开关SWt为导通(步骤S420)，因此核心电路230可以依据CC引脚211的电压电平来判断所述外部装置(未示出)的角色是否为“主机(host)”，或是所述外部装置可以依据CC引脚的电压电平来判断USB设备200是否为“装置(device)”。
[0035] 在所述外部装置(未示出)与USB设备200之间的USB连接被确认后，亦即在配置检测期间结束后，所述外部装置(未示出)可以经由USB连接器210的Vbus引脚供电给USB设备200(步骤S430)。在配置检测期间结束后，USB设备200可以进入省电期间。在省电期间中，过压保护电路240可以控制终端电阻电路220以截止终端开关SWt(步骤S440)。
[0036] 在步骤S450中，过压保护电路240可以检测CC引脚211的过压事件。在CC引脚211的过压事件没有发生时(步骤S460为“无”)，USB设备200可以回到步骤S440，以使终端开关SWt保持截止。当过压事件发生在CC引脚211时(步骤S460为“有”)，过压保护电路240可以控制终端电阻电路220以导通终端开关SWt(步骤S470)。在CC引脚211的过压事件还没结束时(步骤S480为“否”)，USB设备200可以回到步骤S470，以使终端开关SWt保持导通。在CC引脚211的过压事件结束后(步骤S480为“是”)，USB设备200可以回到步骤S470，以使终端开关SWt恢复为截止。
[0037] 图5是依照本发明的一实施例说明图2所示终端电阻电路220与过压保护电路240的电路方块示意图。在图5所示实施例中，终端电阻Rt的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211，终端电阻Rt的第二端耦接至终端开关SWt的第一端，而终端开关SWt的第二端耦接至参考电压VSSA。终端开关SWt的控制端耦接至过压保护电路240的输出端，以接收控制信号OVP。
[0038] 在图5所示实施例中，过压保护电路240包括过压检测电路510以及或
门520。过压检测电路510耦接至USB连接器210的CC引脚211，以检测过压事件。依照过压事件的发生与否，过压检测电路510可以对应输出通知信号OVP1给或门520。因此，通知信号OVP1可以表示过压事件的发生。或门520的第一输入端耦接至过压检测电路510的输出端，以接收通知信号OVP1。举例来说，当USB连接器210的CC引脚211的电压超过某一个
阈值电压时，过压检测电路510可以对应输出逻辑态为“1”的通知信号OVP1给或门520。当USB连接器210的CC引脚211的电压没有超过所述阈值电压时，过压检测电路510可以对应输出逻辑态为“0”的通知信号OVP1给或门520。所述阈值电压可以依照设计需求来决定。举例来说，在一些实施例中，所述阈值电压可以是6伏特或是其他电压值。
[0039] 或门520的第二输入端接收核心电路230所提供的省
电信号PS。省电信号PS可以定义所述省电期间。举例来说，当核心电路230进入省电期间时，核心电路230可以对应输出逻辑态为“0”的省电信号PS给或门520。当核心电路230离开省电期间时，核心电路230可以对应输出逻辑态为“1”的省电信号PS给或门520。图5所示省电信号PS可以参照图1所示的省电信号PS的相关说明来类推，故不再赘述。
[0040] 或门520的输出端耦接至终端开关SWt的控制端，以提供控制信号OVP。举例来说，当控制信号OVP的逻辑态为“0”时，终端开关SWt为截止。当控制信号OVP的逻辑态为“1”时，终端开关SWt为导通。
[0041] 图6是依照本发明的另一实施例说明图2所示过压保护电路240的电路方块示意图。在图6所示实施例中，过压保护电路240包括过压检测电路610以及或非门620。过压检测电路610耦接至USB连接器210的CC引脚211，以检测过压事件。过压检测电路610可以依照过压事件的发生而对应输出通知信号OVP1给或非门620。或非门620的第一输入端耦接至过压检测电路610的输出端，以接收通知信号OVP1。或非门620的第二输入端接收核心电路230所提供的省电信号PS。图6所示省电信号PS与通知信号OVP1可以参照图5所示的省电信号PS与通知信号OVP1的相关说明来类推，故不再赘述。或非门620的输出端耦接至终端电阻电路220，以影响终端开关SWt。
[0042] 在图6所示实施例中，过压检测电路610包括降压电路611以及电压比较器612。依照设计需求，图5所示过压检测电路510的实施方式可以参照图6所示过压检测电路610的相关说明来类推。降压电路611耦接至USB连接器210的CC引脚211，以接收CC引脚211的原电压。降压电路611可以对CC引脚211的原电压进行降压，以输出经降电压V611。电压比较器612的第一输入端(例如非
反相输入端)耦接至降压电路611的输出端，以接收所述经降电压V611。电压比较器612的第二输入端(例如反相输入端)接收参考电压VREF。所述参考电压VREF可以是依照设计需求所决定的任何固定电压。电压比较器612的输出端耦接至或非门
620的第一输入端，以提供所述通知信号OVP1。
[0043] 在图6所示实施例中，降压电路611包括电阻R61、电阻R62、开关SW61、开关SW62、开关SW63以及非门NOT61。依照设计需求，开关SW61、开关SW62或开关SW63可以是NMOS晶体管或是其他晶体管。电阻R61的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211，以接收CC引脚211的所述原电压。电阻R62的第一端耦接至电阻R61的第二端。开关SW61的第一端耦接至电阻R62的第二端。开关SW61的第二端耦接至参考电压VSSA。开关SW62的第一端耦接至电阻R61的第二端。开关SW62的第二端输出所述经降电压V611至电压比较器612的第一输入端。开关SW63的第一端耦接至电压比较器612的第一输入端。开关SW63的第二端耦接至参考电压VSSA。非门NOT61的输出端耦接至开关SW63的控制端。
[0044] 开关SW61的控制端与开关SW62的控制端均受控于致能信号EN。非门NOT61的输入端可以接收致能信号EN。依照设计需求，致能信号可以由核心电路230或是其他电路来提供。当致能信号EN的逻辑态为“0”时，开关SW61与开关SW62为截止而开关SW63为导通，因此过压检测电路610被禁能(disable)以及通知信号OVP1被保持于逻辑态“0”。当致能信号EN的逻辑态为“1”时，开关SW61与开关SW62为导通而开关SW63为截止，因此过压检测电路610被致能(enable)。
[0045] 图7是依照本发明的再一实施例说明图2所示终端电阻电路220的电路方块示意图。请参照图2、图6与图7。在图7所示实施例中，终端电阻Rt的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211。终端电阻Rt的第二端耦接至终端开关SWt的第一端。终端开关SWt的第二端耦接至参考电压VSSA。依照设计需求，终端开关SWt可以是NMOS晶体管或是其他晶体管。
[0046] 在图7所示实施例中，终端电阻电路220还包括电阻R71、晶体管T71、晶体管T72以及钳位电路710。电阻R71的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211。晶体管T71的第一端(例如源极)耦接至电阻R71的第二端。晶体管T71的第二端(例如漏极)与晶体管T72的第二端(例如漏极)耦接至终端开关SWt的控制端。晶体管T71的控制端(例如栅极)与晶体管T72的控制端(例如栅极)耦接至过压保护电路240以接收控制信号OVP。晶体管T72的第一端(例如源极)耦接至参考电压VSSA。依照设计需求，晶体管T71可以是P通道金属氧化半导体(P channel metal oxide semiconductor，以下称NMOS)晶体管或是其他晶体管，而晶体管T72可以是NMOS晶体管或是其他晶体管。
[0047] 钳位电路710耦接至晶体管T71的第一端。钳位电路710可以将晶体管T71的第一端的电压钳制在某一个默认电压电平以下。钳位电路710的实施方式可以依照设计需求来决定。举例来说，在图7所示实施例中，钳位电路710包括相互串接的多个
二极管。这个二极管串的
阳极耦接至晶体管T71的第一端，而这个二极管串的
阴极耦接至参考电压VSSA。这个二极管串的二极管数量可以决定钳位电路710的所述默认电压电平。在图7所示实施例中，钳位电路710是以三个二极管相互串接，然不以此为限。
[0048] 在图7所示实施例中，终端电阻电路220还可以选择性地配置初期保护电路720。初期保护电路720耦接至终端开关SWt的第一端。当过压事件发生在CC引脚211时，在终端开关SWt被导通之前，初期保护电路720可以更早期地拉降终端开关SWt的第一端的电压。因此，初期保护电路720可以在过压事件发生的初期减少终端开关SWt的两端的跨压，以避免终端开关SWt被击穿(损毁)。初期保护电路720的实施方式可以依照设计需求来决定。举例来说，在图7所示实施例中，初期保护电路720包括电容C71。电容C71的第一端耦接至终端开关SWt的第一端。电容C71的第二端耦接至参考电压VSSA。
[0049] 图8是依照本发明的另一实施例说明图7所示初期保护电路720的电路方块示意图。在图8所示实施例中，初期保护电路720包括电容C81、电阻R81以及晶体管T81。电容C81的第一端耦接至终端开关SWt的第一端。电阻R81的第一端耦接至电容C81的第二端。电阻R81的第二端耦接至参考电压VSSA。晶体管T81的第一端(例如源极)耦接至参考电压VSSA。晶体管T81的控制端(例如栅极)耦接至电容C81的第二端与电阻R81的第一端。晶体管T81的第二端(例如漏极)耦接至终端开关SWt的第一端。依照设计需求，晶体管T81可以是NMOS晶体管或是其他晶体管。
[0050] 图9是依照本发明的又一实施例说明图2所示的终端电阻电路220的电路方块示意图。请参照图2、图6与图9。在图9所示实施例中，终端电阻电路220包括电阻R91、晶体管T91、钳位电路710、初期保护电路720、终端电阻Rt与终端开关SWt。电阻R91的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚211。晶体管T91的第一端(例如源极)耦接至参考电压VSSA。晶体管T91的控制端(例如栅极)耦接至过压保护电路240，以接收控制信号OVP。晶体管T91的第二端(例如漏极)耦接至电阻R91的第二端以及终端开关SWt的控制端。依照设计需求，晶体管T91可以是NMOS晶体管或是其他晶体管。图9所示电阻R91、晶体管T91、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt可以参照图7所示电阻R71、晶体管T72、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt的相关说明来类推，图9所示初期保护电路720可以参照图7或图8所示初期保护电路720的相关说明来类推，故不再赘述。
[0051] 图10是依照本发明的更一实施例说明图2所示终端电阻电路220的电路方块示意图。请参照图2、图6与图10。在图10所示实施例中，终端电阻电路220包括电阻R101、晶体管T101、晶体管T102、钳位电路710、终端电阻Rt、终端开关SWt、电阻R102与初期保护电路720。图10所示电阻R101、晶体管T101、晶体管T102、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt可以参照图7所示电阻R71、晶体管T71、晶体管T72、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt的相关说明来类推，图10所示初期保护电路720可以参照图7或图8所示初期保护电路720的相关说明来类推，故不再赘述。
[0052] 在图10所示实施例中，电阻R102的第一端耦接至终端开关SWt的第二端。电阻R102的第二端耦接至参考电压VSSA。当电流流过电阻R102时，电阻R102可以抬高终端开关SWt的源极电压，以便减小终端开关SWt的栅源极电压(一般称为Vgs)。终端开关SWt的Vgs越小，终端开关SWt的
漏电流越小。
[0053] 图10所示电路可以依照设计需求来进一步
修改。举例来说，图10所示晶体管T101可以依照设计需求而省略，使得晶体管T102的第二端耦接至电阻R101的第二端以及终端开关SWt的控制端，如同图9所示晶体管T91的第二端耦接至电阻R91的第二端以及终端开关SWt的控制端。
[0054] 图11是依照本发明的又一实施例说明图2所示终端电阻电路220的电路方块示意图。请参照图2、图6与图11。在图11所示实施例中，终端电阻电路220包括电阻R111、晶体管T111、晶体管T112、钳位电路710、终端电阻Rt、终端开关SWt与初期保护电路720。图11所示电阻R111、晶体管T111、晶体管T112、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt可以参照图7所示电阻R71、晶体管T71、晶体管T72、钳位电路710、终端电阻Rt与终端开关SWt的相关说明来类推，图11所示初期保护电路720可以参照图7或图8所示初期保护电路720的相关说明来类推，故不再赘述。
[0055] 在图11所示实施例中，终端开关SWt的第二端耦接至参考电压VSSA(例如接地电压)，而晶体管T112的第一端(例如源极)以及钳位电路710耦接至低于参考电压VSSA的负电压VNEG。负电压VNEG的电平可以依照设计需求来决定。当晶体管T112为导通时，负电压VNEG被传输至终端开关SWt的控制端(例如栅极)。负电压VNEG可以减小终端开关SWt的Vgs(栅源极电压)。终端开关SWt的Vgs越小，终端开关SWt的漏电流越小。
[0056] 图12是依照本发明的另一实施例说明USB设备1200的电路方块示意图。在图12所示实施例中，USB设备1200包括USB连接器210、终端电阻电路220、过压保护电路240、终端电阻电路250以及过压保护电路260。USB连接器210包括CC引脚211、Vbus引脚212与CC引脚213。图12所示Vbus引脚212可以参照图1所示Vbus引脚112的相关说明来类推。图12所示CC引脚213可以参照CC引脚211的相关说明来类推。具体而言，CC引脚211是USB连接器210的一个CC引脚(例如符合USB标准的“CC1”引脚)，而CC引脚213是USB连接器210的另一个CC引脚(例如符合USB标准的“CC2”引脚)。图12所示终端电阻电路220可以参照图2或图7所示终端电阻电路220的相关说明来类推，图12所示过压保护电路240可以参照图2或图6所示过压保护电路240的相关说明来类推，故不再赘述。或者，图12所示终端电阻电路220可以参照图9、图10或图11所示终端电阻电路220的相关说明来类推。
[0057] 在图12所示实施例中，终端电阻电路250包括相互串联的终端电阻Rt2与终端开关SWt2。终端电阻Rt2的第一端耦接至USB连接器210的CC引脚213。终端电阻Rt2的第二端耦接至终端开关SWt2的第一端。终端开关SWt2的第二端耦接至参考电压VSSA。在配置检测期间，终端开关SWt2为导通，因此USB设备1200的核心电路(未示出)可以依据CC引脚213的电压电平来判断所述外部装置(未示出)的角色是否为“主机(host)”，或是所述外部装置可以依据CC引脚的电压电平来判断USB设备1200是否为“装置(device)”。终端电阻Rt2与终端开关SWt2可以参照终端电阻Rt与终端开关SWt的相关说明来类推。
[0058] 过压保护电路260耦接至USB连接器210的CC引脚213，以检测过压事件。过压保护电路260耦接至终端电阻电路250，以影响终端开关SWt2。在配置检测期间结束后的省电期间，过压保护电路260藉由控制信号OVP2控制终端电阻电路250，以截止终端开关SWt2。在CC引脚213的过压事件发生时，过压保护电路260控制终端电阻电路250，以导通终端开关SWt2。过压保护电路260与控制信号OVP2可以参照过压保护电路240与控制信号OVP的相关说明来类推，故不再赘述。
[0059] 在图12所示实施例中，终端电阻电路250还包括晶体管T121、晶体管T122、晶体管T123与晶体管T124。晶体管T121的第一端(例如源极)与晶体管T122的控制端(例如栅极)耦接至USB连接器210的Vbus引脚212。晶体管T121的控制端(例如栅极)与晶体管T122的第一端(例如源极)耦接至电阻R71的第二端。晶体管T123的第一端(例如源极)耦接至晶体管T121的第二端(例如漏极)与晶体管T122的第二端(例如漏极)。晶体管T123的控制端(例如栅极)耦接至过压保护电路260，以接收控制信号OVP2。控制信号OVP2可以参照控制信号OVP的相关说明来类推。晶体管T123的第二端(例如漏极)耦接至终端开关SWt2的控制端。当晶体管T123导通时，Vbus引脚212或电阻R71可以提供
偏压电压给终端开关SWt2。
[0060] 晶体管T124的第一端(例如源极)耦接至参考电压VSSA。晶体管T124的控制端(例如栅极)耦接至过压保护电路260，以接收控制信号OVP2。晶体管T124的第二端(例如漏极)耦接至终端开关SWt2的控制端。终端电阻电路250、晶体管T123与晶体管T124可以参照终端电阻电路220、晶体管T71与晶体管T72的相关说明来类推，故不再赘述。
[0061] 图13是依照本发明的更一实施例说明图2所示终端电阻电路220与过压保护电路240的电路方块示意图。图13所示过压保护电路240可以参照图6所示过压保护电路240的相关说明来类推，故不再赘述。在图13所示实施例中，过压保护电路240还包括非门NOT62。非门NOT62的输入端耦接至核心电路230，以接收控制信号PS。非门NOT62的输出端耦接至开关SW61的控制端、开关SW62的控制端与非门NOT61的输入端，以提供致能信号EN。
[0062] 图13所示终端电阻电路220可以参照图10所示终端电阻电路220的相关说明来类推，故不再赘述。在图13所示实施例中，终端电阻电路220还包括开关SW131。开关SW131的第一端耦接至终端电阻Rt的第二端。开关SW131的第二端耦接至参考电压VSSA。开关SW131的控制端耦接至过压检测电路610的输出端，以接收通知信号OVP1。过压检测电路610可以检测CC引脚211的过压事件。依照过压事件的发生与否，过压检测电路610可以对应输出通知信号OVP1给或非门620与开关SW131。当CC引脚211发生过压事件时，过压检测电路610可以实时地导通开关SW131，以更早期地拉降终端开关SWt的第一端的电压。因此，过压检测电路610与开关SW131可以避免终端开关SWt被击穿(损毁)。
[0063] 图14是依照本发明的又一实施例说明USB设备1400的电路方块示意图。在图14所示实施例中，USB设备1400包括USB连接器210、终端电阻电路220、核心电路230、过压保护电路240、终端电阻电路270以及过压保护电路280。图12所示USB连接器210、CC引脚211、Vbus引脚212与CC引脚213可以参照图12所示USB连接器210、CC引脚211、Vbus引脚212与CC引脚213的相关说明来类推，故不再赘述。图14所示终端电阻电路220可以参照图2或图7所示终端电阻电路220的相关说明来类推，图14所示过压保护电路240可以参照图2或图6所示过压保护电路240的相关说明来类推，故不再赘述。或者，图14所示终端电阻电路220可以参照图
9、图10或图11所示终端电阻电路220的相关说明来类推。
[0064] 在图14所示实施例中，过压保护电路280包括过压检测电路1410以及或非门1420。过压检测电路1410耦接至USB连接器210的CC引脚213，以检测过压事件。过压检测电路1410可以依照过压事件的发生而对应输出通知信号OVP3给或非门1420。或非门1420的第一输入端耦接至过压检测电路1410的输出端，以接收通知信号OVP3。或非门1420的第二输入端接收核心电路230所提供的省电信号PS。或非门1420的输出端耦接至终端电阻电路270，以影响终端开关SWt2。图14所示过压检测电路1410以及或非门1420可以参照图6所示过压检测电路610以及或非门620的相关说明来类推，图14所示省电信号PS与通知信号OVP3可以参照图6所示省电信号PS与通知信号OVP1的相关说明来类推，故不再赘述。
[0065] 在图14所示实施例中，终端电阻电路270包括晶体管T121、晶体管T122、晶体管T123、晶体管T124、终端电阻Rt2与终端开关SWt2。图14所示终端电阻电路270、晶体管T121、晶体管T122、晶体管T123、晶体管T124、终端电阻Rt2与终端开关SWt2可以参照图12所示终端电阻电路250、晶体管T121、晶体管T122、晶体管T123、晶体管T124、终端电阻Rt2与终端开关SWt2的相关说明来类推，故不再赘述。
[0066] 在图14所示实施例中，终端电阻电路270还包括开关SW141。开关SW141的第一端耦接至终端电阻Rt2的第二端。开关SW141的第二端耦接至参考电压VSSA。开关SW141的控制端耦接至过压检测电路1410的输出端，以接收通知信号OVP3。过压检测电路1410可以检测CC引脚213的过压事件。依照过压事件的发生与否，过压检测电路1410可以对应输出通知信号OVP3给或非门1420与开关SW141。当CC引脚213发生过压事件时，过压检测电路1410可以实时地导通开关SW141，以更早期地拉降终端开关SWt2的第一端的电压。因此，过压检测电路1410与开关SW141可以避免终端开关SWt2被击穿(损毁)。
[0067] 综上所述，本发明诸实施例所述USB设备及其操作方法可以检测USB连接器210的CC引脚是否发生过压事件。在过压事件发生在CC引脚时，过压保护电路可以控制终端电阻电路以导通在终端电阻电路内的终端开关，以便实时地降低终端开关的跨压。因此，所述USB设备及其操作方法可以保护终端开关。
[0068] 虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
[0069] 【符号说明】
[0070] 100：USB设备
[0071] 110：USB Type-C连接器
[0072] 111：配置通道(CC)引脚
[0073] 112：电力(Vbus)引脚
[0074] 121：终端电阻
[0075] 122：终端开关
[0076] 130：核心电路
[0077] 200、1200、1400：USB设备
[0078] 210：USB连接器
[0079] 211、213：配置通道(CC)引脚
[0080] 212：电力(Vbus)引脚
[0081] 220、250、270：终端电阻电路
[0082] 230：核心电路
[0083] 240、260、280：过压保护电路
[0084] 510、610、1410：过压检测电路
[0085] 520：或门
[0086] 611：降压电路
[0087] 612：电压比较器
[0088] 620、1420：或非门
[0089] 710：钳位电路
[0090] 720：初期保护电路
[0091] C71、C81：电容
[0092] EN：致能信号
[0093] NOT61、NOT62：非门
[0094] OVP、OVP2：控制信号
[0095] OVP1、OVP3：通知信号
[0096] PS：控制信号
[0097] R61、R62、R71、R81、R91、R101、R102、R111：电阻
[0098] Rt、Rt2：终端电阻
[0099] S310～S350、S410～S480：步骤
[0100] SW61、SW62、SW63、SW131、SW141：开关
[0101] SWt、SWt2：终端开关
[0102] T71、T72、T81、T91、T101、T102、T111、T112、T121、T122、T123、T124：晶体管[0103] V611：经降电压
[0104] VNEG：负电压
[0105] VREF、VSSA：参考电压
