圣邦微电子推出SGM2538系列高精度、单通道电子保险丝产品

圣邦微电子推出 SGM2538 系列高精度、单通道电子保险丝产品。SGM2538 系列产品可满足数字通讯系统母线电压多样化和内部节点功能复杂化等市场需求，为电源系统提供可靠而全面的路径保护解决方案。

SGM2538 系列产品配置功能丰富，包括固定过压钳位、可调输出软起斜率和过热关断。器件支持 3.3V PCI-E、5V Bus 及 12V Bus 等多种总线应用，可调输出限流（1A 至 5A），并且限流精度典型值可达 ±8%（ILIMIT = 3.7A）。此外，SGM2538 系列产品还可通过 BFET 引脚实现反向电流阻断。

芯片采用符合环保理念的 TDFN-3×3-10AL 绿色封装，工作温度范围 -40℃ 至 +125℃。

图 1 SGM2538 典型应用电路

SGM2538 典型特性

SG Micro Corp

工作电压范围：4.5V 至 13.8V 工作电压，支持 20V 浪涌电压；

低导通电阻：27mΩ（典型值）；

可调输出电流限制：1A 至 5A；

输出电流限制精度：±8%（+25℃，3.7A）；

可调输出软起斜率；

额外的 BFET 引脚，支持反向电流阻断等应用；

完备的保护功能：可调输入欠压锁定、固定过压钳位、输出快速短路保护、过温保护；

固定过压钳位：

   - SGM2538Ax 版本：6.1V 过压钳位；

   - SGM2538Bx 版本：15V 过压钳位；

热关断响应：

   - SGM2538xA 版本：热关断后自恢复；

   - SGM2538xB 版本：热关断后锁存。

SGM2538 核心特点

SG Micro Corp

1. SGM2538 支持 20V 输入电压，可调节的输出软起斜率可有效减小浪涌电流，保护下游大电流敏感器件并抑制输入端电压波动。

图 2 启动时的输出电压跃变和浪涌电流

2. SGM2538 具有 27mΩ 的低导通电阻，可显著降低在大电流场景下的损耗，提高系统效率。

图 3 导通电阻与温度的关系

3. SGM2538 内部集成固定过压钳位，可以快速响应输入过压事件并将输出钳位，有效保护下游电压敏感型器件。

图 4 SGM2538Bx 输出钳位电压与温度的关系

图 5 SGM2538Bx 过压钳响应

4. SGM2538 通过在 ILIM 引脚外接电阻实现从 1A 至 5A 的可调电流限制，限流精度可达 ±8%（3.7A）。除限流保护外，SGM2538 还配备了快速短路保护（Fast-Trip）功能。当负载电流超过短路电流阈值（1.6 × IOL）时，SGM2538 能够在 300ns 内快速切断短路电流，有效保护下游器件。当输出长时间过载或短路时，自恢复版本（SGM2538xA）芯片由于过温保护进行打嗝重启并在异常状态移除后恢复正常工作，锁存版本（SGM2538xB）芯片在过热关断后需要通过电源或 EN/UVLO 引脚重置。

图 6 SGM2538BA 短路唤醒响应

图 7 SGM2538BA 短路恢复响应

图 8 SGM2538BA 过电流响应

图 9 SGM2538BA 输出热短接地响应

图 10 SGM2538 输出热短对地响应，放大

5. 除以上功能外，SGM2538 还内置了 BFET 引脚。BFET 引脚提供 2μA（TYP）的驱动能力，可满足丰富的应用需求。例如，将外部 N-MOSFET 与 SGM2538 内置 FET 构成背靠背结构，通过 BFET 引脚驱动外部 N-MOSFET 可实现反向电流阻断功能；此外，BFET 引脚还可驱动外部 P-MOSFET 实现故障指示、输出快速放电等功能。

图 11 SGM2538 关闭至 BFET 的延迟

SGM2538 应用案例

SG Micro Corp

在工业系统及 12V 总线应用中，通常为了降低系统开启过程的涌入电流，希望总线输入端的保护电路在开启后，输出信号启动后级负载或者后级供电线路逐级启动，同时在一些系统应用（如 SSD 供电）禁止将输出电容存储的能量倒灌到输入总线端，这两项需要就要求电子保险丝同时能够支持故障指示和反向电流阻断。如前所述，SGM2538 系列产品内置的 BFET 引脚可以驱动外部 N-MOSFET 实现反向电流阻断功能，并且能指示故障给后级电路或者 SOC 来满足以上系统应用需求。下图展示了基于 SGM2538 的 SSD 供电方案。

图 12 基于 SGM2538 的 SSD 供电方案

所示方案中，BFET 引脚驱动外部 N-MOSFET（简称 N 管）实现反向电流阻断；此外，BFET 引脚还驱动外部 P-MOSFET（简称 P 管）用于故障状态指示（P 管的源极经电阻上拉到 OUT）。当输入上电时，SGM2538 内置 FET 导通，同时 BFET 驱动 N 管导通，提供从 IN 到 OUT 的导通路径；同时，P 管处于关断状态，其源极电位（即故障指示位 FLTB）拉高。当检测到输入掉电时，BFET 引脚关断 N 管，阻止输出电容上存储的能量倒灌输入端；同时，P 管导通，FLTB 拉低，实现故障指示。

图 13 启动时的输出电压跃变和浪涌电流

图 14 VIN 故障时的备用电源

审核编辑：刘清