[发明专利]一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片

权利要求书

1.一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：包括接在USB接口并产生磁场的磁场产生单元、检测磁场的检测单元、用于在漏电时切断电路的MEMS开关单元，以及驱动MEMS开关单元工作的驱动单元；所述的磁场产生单元为聚磁铁芯，USB接口的V_BUS和GND线绕制在聚磁铁芯上；所述的检测单元利用霍尔元件检测磁场，该霍尔元件位于聚磁铁芯的正上方，保证当有磁场时，磁力线垂直于霍尔元件；所述的驱动单元为电荷泵升压模块；当设备发生漏电，则磁场产生单元产生磁场，该磁场被检测单元获取，并触发MEMS开关动作。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述聚磁铁芯为铁氧体磁芯。

3.根据权利要求1所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述的电荷泵升压模块的输入电压为3.3V，输出电压为12V。

4.根据权利要求1所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述的MEMS开关单元由2个静电驱动的MEMS开关组成，分别设置在USB接口的V_BUS和GND线上，每一个MEMS开关包括电极和用于实现电气隔离的隔离触点，所述电极形成等效平板电容，当施加激励电压时，所述平板电容提供静电力，驱动电极发生横向位移，完成“开”的动作；当撤掉激励电压，静电力随之消失。

5.根据权利要求4所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述的电极包括可动电极和固定电极，其中，可动电极由中间的折叠弹簧梁支撑，固定电极被锚定在衬底上。

6.根据权利要求5所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述固定电极和可动电极均为矩形梳齿状，每个梳齿上都有多个多晶硅叉齿，可动电极和固定电极上的多晶硅叉齿相互交错形成许多等效的平板电容。

7.根据权利要求5所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述的MEMS开关的可动电极极板两面都有叉齿，与两个固定电极相对应。

8.根据权利要求5所述的一种基于MEMS开关的USB漏电保护芯片，其特征在于：所述MEMS开关进一步包括有自锁弹性梁，在其中一个固定电极和可动电极上施加激励电压时，隔离触点接通工作电路，同时自锁弹性梁使开关保持在“常闭”状态。