‌FPF2890保护开关技术详解与应用指南

安森美 (onsemi) FPF2890 22V/5.5A保护开关具有5.5A连续电流和15A浪涌电流（10ms，2%功率开关），适用于USB Type-C ^®^ /供电 (PD) 应用。安森美 (onsemi) FPF2890开关提供过压保护 (OVP)、过热保护 (OTP) 和理想 二极管真反向电流阻断 (IDTRCB) 来保护系统。这些设备导通电阻低至33mΩ（典型值），采用DFN封装，工作电压范围为3.4V至22V，绝对最大电压可达28V。这些设备采用热增强型3mm x 3mm DFN-12封装，可在-40°C至+125°C结温范围内运行。

数据手册：*附件：onsemi FPF2890 22V，5.5A保护开关数据手册.pdf

安森美 (onsemi) FPF2890保护开关是多端口Type-C PD电流吸收应用的理想解决方案。IDTRCB功能可在任何条件下防止VIN 因来自VOUT 的反向电流而上升。内部软启动电路可控制因电容负载引起的浪涌电流，可通过外部电容器调节转换速度。集成的背对背MOSFET具有低导通电阻和高SOA，可安全处理大电流和VOUT 上的宽范围输出电容。

特性

• 支持22V/5.5A的OTP/OVP/IDTRCB电源开关
• 峰值电流：15A（10ms，占空因数为2%）
• 3.4 V 到 22 V 的输入电压范围
• 超低导通电阻 - 典型值：33mΩ
• 输入/输出电压ABS：高达28V
• 有效高电平EN极性
• 理想二极管真反向电流阻断 (IDTRCB)
• 可配置的软启动
• 热关闭
• 开漏故障FTLB输出指示INRUSH、OTP、OVP和IDTRCB事件
• 热增强型DFN 3mm x 3mm、12引脚封装
• IEC 61000-4-5 - VIN 和VOUT ：±35V
• IEC 61000-4-2 - VIN 和VOUT ：±8kV

应用电路图

方框图

‌FPF2890保护开关技术详解与应用指南‌

一、产品概述

FPF2890MN是一款专为USB Type-C/PD应用设计的22V/5.5A保护开关，具有过压保护（OVP）、过热保护（OTP）和理想二极管真实反向电流阻断（IDTRCB）功能。其采用热增强型DFN-12封装（3mm×3mm），典型导通电阻仅33mΩ，工作温度范围-40°C至+125°C结温。

‌ 核心特性： ‌

• 支持5.5A连续电流与15A峰值电流（10ms @ 2%占空比）
• 3.4V~22V宽输入电压范围（绝对最大值28V）
• 集成反向电流阻断与可配置软启动
• IEC 61000-4-5：±35V浪涌保护；IEC 61000-4-2：±8kV静电保护

二、关键参数解析

2.1 极限参数（Absolute Maximum Ratings）

参数	符号	范围	单位	说明
输入电压	VIN/CAP	-0.3~28	V	引脚对地耐压
输出电流	IIN_VOUT	5.5（连续）	A	超过可能导致永久损坏
峰值电流	IDM	15（10ms脉冲）	A	需保证占空比≤2%
结温范围	TJ	-40~+150	°C	长期工作需≤125°C

2.2 电气特性（典型条件VIN=20V）

• ‌导通电阻‌：33mΩ @20V（典型值），35mΩ @5V
• ‌欠压锁定‌：3.35V（上升阈值），250mV迟滞
• ‌过压保护‌：24V（典型阈值），512ms去抖时间
• ‌软启动时间‌：通过外部CSS电容配置（公式：tON≈112.5×CSS×VIN）

三、功能机制详解

3.1 理想二极管与反向电流阻断（ID-TRCB）

• 轻载时维持VOUT比VIN低70mV的恒定压降
• 检测到VOUT-VIN>50mV时，在0.5ms延迟后关闭功率开关
• 完全隔离VIN与VOUT，防止电流反向流动

3.2 保护机制协同工作

1. ‌启动保护‌：输出电容>1.1V时功率限制42W，<1.1V时限制24W
2. ‌故障指示‌：FLTB开漏输出，可驱动LED或GPIO
3. ‌热管理‌：结温>140°C触发关断，需通过EN或VIN循环复位

3.3 工作模式选择

• ‌自动重试模式‌（FPF2890MNTXG-F）：故障后8ms自动恢复
• ‌锁定模式‌（FPF2890MNTXG-L）：需手动复位

四、典型应用设计

4.1 电路配置要点

• ‌输入滤波‌：VIN引脚需并联10μF电容
• ‌软启动调节‌：SS引脚外接电容CSS（5.6nF典型值）
• ‌散热设计‌：必须使用独立导热岛，通过多个过孔连接各层铜箔

4.2 布局规范

• 顶部层：尽可能扩大裸露焊盘面积
• 内层：创建电气隔离的导热岛
• 底层：利用大气暴露优势扩展散热面积

五、应用场景适配

1. ‌笔记本电脑‌：支持Type-C PD协议的电流汲取应用
2. ‌多端口设备‌：利用IDTRCB功能防止端口间反向电流
3. ‌高可靠性系统‌：凭借±35V浪涌耐受能力适应恶劣环境

六、设计注意事项

1. 启用期间若检测到OVP，将在去抖时间后关闭开关并拉低FLTB
2. 软启动结束后自动禁用电流限制和短路保护功能
3. 必须确保裸露焊盘电气隔离，仅用于导热目的