近年來(lái)，隨著USB-C接口在智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦及各類便攜設(shè)備中的全面普及，快充技術(shù)已成為標(biāo)配。從傳統(tǒng)的5V/1A、5V/2A，到QC、PD等各類快充協(xié)議支持的9V、12V、15V甚至20V電壓檔位，充電電壓不斷提升。然而，市面上的充電器質(zhì)量參差不齊，熱插拔時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰、劣質(zhì)充電器輸出異常高壓等問(wèn)題，都可能對(duì)后級(jí)電路造成不可逆的損壞。

為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，保護(hù)下游電路的充電管理芯片、電池及核心電路，在USB電源入口處增加一道可靠的過(guò)壓保護(hù)（OVP）防線已成為電子設(shè)備設(shè)計(jì)的必要舉措。針對(duì)這一關(guān)鍵需求，無(wú)錫平芯微電子推出了高性能、可編程的輸入OVP過(guò)壓保護(hù)芯片—— PW2609A。該芯片以超低導(dǎo)通電阻、靈活可調(diào)的過(guò)壓閾值和快速的響應(yīng)能力，為各類USB供電設(shè)備提供堅(jiān)實(shí)的前端安全保障。

圖1 PW2609A的典型應(yīng)用電路

PW2609A的關(guān)鍵參數(shù)

PW2609A的保護(hù)性能解析

1. 超低導(dǎo)通電阻

PW2609A內(nèi)部集成了高品質(zhì)N-FET功率管，其導(dǎo)通電阻（Rds(on)）典型值低至 35mΩ。這一關(guān)鍵參數(shù)意味著：

• 在3A負(fù)載電流下，芯片自身壓降僅約 0.1V，極大減少了功率損耗

• 芯片發(fā)熱量顯著降低，提升了系統(tǒng)效率和可靠性

• 支持3A持續(xù)電流和5A峰值電流，足以應(yīng)對(duì)快充和大負(fù)載瞬態(tài)需求

2. 靈活可調(diào)的過(guò)壓保護(hù)（OVP）

PW2609A的核心優(yōu)勢(shì)在于其過(guò)壓保護(hù)閾值的高度靈活性。用戶可通過(guò)VOVP引腳外接兩個(gè)電阻（R1、R2）構(gòu)成分壓網(wǎng)絡(luò)，在 4V至24V范圍內(nèi)精確設(shè)定保護(hù)點(diǎn)。

計(jì)算公式為： V_OVP = 1.2V × (1 + R1/R2)

若將VOVP引腳直接接地，芯片自動(dòng)啟用內(nèi)部默認(rèn)的 6.1V閾值，完美適配標(biāo)準(zhǔn)5V USB電源環(huán)境。這種設(shè)計(jì)使PW2609A能夠從容應(yīng)對(duì)：

• 標(biāo)準(zhǔn)USB 5V供電（6.1V保護(hù)）

• QC2.0/3.0的9V/12V檔位

• USB PD等快充協(xié)議的多種電壓保護(hù)需求

3. 納秒級(jí)快速響應(yīng)

OVP響應(yīng)時(shí)間（t_OVP）典型值為 50納秒。這意味著當(dāng)輸入端出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓尖峰時(shí)，芯片能在電壓尚未深入系統(tǒng)內(nèi)部之前就完成檢測(cè)并關(guān)斷通路，為后級(jí)電路提供及時(shí)有效的保護(hù)。

4. 高輸入耐壓

PW2609A支持 3V至40V的輸入電壓范圍，輸入端可承受高達(dá) 40V的瞬態(tài)電壓。在USB熱插拔或使用劣質(zhì)充電器時(shí)，輸入端產(chǎn)生的電壓尖峰可能遠(yuǎn)超正常電壓，高耐壓特性確保芯片自身不會(huì)在浪涌中損壞，同時(shí)保持保護(hù)功能有效。

5. 全面的保護(hù)功能

• 軟啟動(dòng)功能：系統(tǒng)上電或使能開(kāi)啟時(shí)，內(nèi)部MOSFET緩慢導(dǎo)通，有效抑制浪涌電流（Inrush Current），避免對(duì)輸入電源造成沖擊

• 過(guò)溫保護(hù)（OTP）：當(dāng)芯片內(nèi)部結(jié)溫超過(guò)約150°C時(shí)，強(qiáng)制關(guān)斷輸出；溫度降低后自動(dòng)恢復(fù)

• 使能控制（EN）：EN引腳低電平有效，內(nèi)置上拉電阻，懸空即默認(rèn)開(kāi)啟?？赏ㄟ^(guò)外部MCU或邏輯電路進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)電源序列管理或遠(yuǎn)程關(guān)斷

6. 緊湊封裝

PW2609A采用 SOT23-6L封裝，僅6個(gè)引腳，電路設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)潔。輸入輸出端各并聯(lián)一顆低ESR陶瓷電容（建議≥1μF）即可構(gòu)成完整保護(hù)電路，非常適合PCB空間受限的便攜設(shè)備應(yīng)用。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

• USB端口保護(hù)：防止劣質(zhì)充電器、熱插拔浪涌對(duì)后級(jí)電路造成損壞

• 鋰電池充電前端保護(hù)：與充電芯片配合，為鋰電池充電電路提供過(guò)壓保護(hù)

• TWS耳機(jī)充電倉(cāng)：靠近人體使用的設(shè)備更需要高可靠性保護(hù)

• 電子煙、便攜設(shè)備：對(duì)安全性和可靠性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景

• 快充適配器輸出端：防止異常高壓損壞下游設(shè)備

關(guān)于平芯微

平芯微在OVP過(guò)壓保護(hù)芯片領(lǐng)域擁有完整的產(chǎn)品矩陣，從1A至6A不同電流等級(jí)、固定閾值到可調(diào)閾值、基礎(chǔ)保護(hù)到附帶故障指示功能的多種型號(hào)，能夠滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的差異化需求。公司致力于為消費(fèi)電子、工業(yè)控制、車載電子等領(lǐng)域提供高可靠性、高性價(jià)比的電源管理解決方案。