OVP过压保护芯片:为何电子工程师需要它?功能、作用全解析

描述

OVP 过压保护芯片
OVP 过压保护 IC: 为了保护后级电路, 平芯微早早推出了系列 OVP 过压保护芯片产品, 很多客户对于 OVP 过压保护芯片的功能和使用仍然存在一些误解。 这次我们平芯微就针对 OVP 过压保护芯片功能使用做详细的描述和介绍。
首先我们需要先看下芯片规格书的描述(如下图) , 有一定了解后, 我们再往下给大家讲解。 

芯片

 

下图是我们手绘的输入电压 VIN 和输出电压 VOUT 和过压阈值 OVP 三者的关系和芯片内部框图。 

芯片

 

1, 当输入电压 VIN 是 5V 时, 输出电压 VOUT 也是 5V;
2, 当输入电压 VIN 是 9V 时, 输出电压 VOUT 也是 0V;
3, 当输入电压从 5V 提高到 9V 时, 电压在 uS 时间下看是斜坡形上升的(需用示波器查看) , 由于 OVP 过压保护芯片的目的是保护后级电路的安全, 不受高压的危险, 导致损坏后级电路,所以要求 OVP 过压保护芯片需要要过快的响应时间, 平芯微的以下 4 款 OVP 过压保护产品,都具有极快的 OVP 响应时间 0.05uS, 在 OVP 阈值达到时, 快速关闭芯片内置 MOS, 使得无输出电压, 保护后级电路。
PW2605 (输入耐压 36V, SOT23-3 封装, OVP 阈值 6.1V, 1A 电流, 内阻 350mΩ);
PW2606B(输入耐压 40V, SOT23-6 封装, OVP 阈值 6.1V, 1A 电流, 内阻 350mΩ);
PW2606(输入耐压 40V, SOT23-6 封装, OVP 阈值 6.1V, 2A 电流, 内阻 100mΩ);
PW2609A(输入耐压 40V, SOT23-6 封装, OVP 阈值可调, 3A 电流, 内阻 35mΩ); 

 

OVP 过压保护芯片选型时的其他主要参数:
1, 内置 MOS 的内阻阻抗
[ 电压压差 ] 根据欧姆定律: R(内阻) x I(电流) =V(压差) , 内阻越高时, 输入电压和输出电压的压差也越高。
[ 芯片温度 ] 内阻越高时, 芯片发热量也提高。
[ 电流大小 ] 内阻越低时, 可以通过更高的电流, 如 PW2609A 可做 3A 应用, PW2606 是 2A,PW2606B/PW2605 是 1A, 须知大部分 OVP 过压保护芯片无限流功能, 如需再增加限流功能, 除了成本增加外, 电路也增加, 平芯微也有系列带 OVP 过压保护和可调限流功能的系列产品, 如:PW1515, PW1555, PW1558。

2, 输入端耐压
由于电源的特性, 输入上电瞬间会产生尖峰电压, 所以需要芯片输入端有足够的耐压。PW2605/PW2606B.PW2606/PW2609A 输入耐压都在 40V 左右, 可以抗住 12V 的输入尖峰测试,当输入 20V 尖峰测试时, 在输入端加个电解电容做吸收, 使得尖峰电压在 30V 以下, 远低于我们芯片耐压, 保证安全性。
如: 面对后级电路的耐压是 15V 时, 如果电路中因为高度限制没加电解电容时, 输入 12V 时,由于电源的特性输入上电瞬间, 会产生尖峰电压, 瞬间的尖峰电压可能会达到 16V,18V 等等, 超过耐压 15V, 造成损坏。 也可以加 PW2609A 起到过压保护作用。
如: 快充充电器, 市面上快充充电器产品质量的参差不齐, 也需要平芯微的过压保护芯片提高安全性和质量可靠性。 

如: TWS 耳机, 电子烟这种靠近人头部使用产品, 更需要平芯微的过压保护芯片提高安全性和质量可靠性。
 

在过压保护芯片产品使用中, 很多使用在锂电池充电芯片前面做保护左右, 为了节省 PCB 设计和成本。 平芯微也有多款集成了 OVP 过压保护的锂电池充电芯片:
PW4056HH, SOP8 封装 4056 脚位, 双 LED 灯, 1A 充电, OVP 阈值 6.8V, 输入耐压 28V;
PW4057H, SOT23-6 封装 4057 脚位, 双 LED 灯, 0.8A 充电, OVP 阈值 6.8V, 输入耐压 28V;
PW4054H, SOT23-5 封装 4054 脚位, 单 LED 灯, 0.5A 充电, OVP 阈值 6.8V, 输入耐压 28V。
在面对锂电池放电时, 如遇到大功率放电突然断开时, 也会产生异常尖峰高压, 平芯微针对以上三款新品, 对于 BAT 电池端引脚耐压从普遍 6V 设计, 提高了 3 倍以上, 采用了 20V 耐压, 提高质量可靠性。
其他相关锂电池充电芯片可参考下图。 

芯片


 

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