低导通电阻且集成 TVS 的 28V/5A 过压保护器件 FPF3380UCX 详解

在电子设备的设计中，过压保护一直是至关重要的一环。今天要给大家介绍的是安森美（onsemi）的 FPF3380UCX，一款具有集成超低导通电阻单通道开关的过压保护（OVP）器件。

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一、器件概述

FPF3380UCX 包含一个 N - MOSFET，可在 2.8V 至 23V 的输入电压范围内工作，最大连续电流支持 5A。当输入电压超过过压阈值时，内部 FET 会立即关闭，防止受保护的下游组件受损。同时，该器件集成了基于 IEC61000 - 4 - 5 标准的±110V 浪涌保护 TVS。它采用小型 12 凸点 WLCSP 封装，工作温度范围为 - 40°C 至 + 85°C。

二、主要特性

2.1 过压保护能力强

具备高达 + 28V 的过压保护，能有效应对各种过压情况，为下游电路提供可靠的保护。大家在实际设计中，是否遇到过因过压导致设备损坏的情况呢？

2.2 集成 TVS

集成了±110V 的 TVS（针对 IEC61000 - 4 - 5），可有效抑制浪涌，增强了设备的抗干扰能力。

2.3 低导通电阻

内部低 RDS(on) NMOS 晶体管，典型值为 15mΩ，能降低功耗，提高效率。

2.4 可编程过压锁定

可通过 OVLO 引脚进行外部调节，方便工程师根据不同的应用场景进行灵活设置。

2.5 快速响应

超快速 OVLO 响应时间，典型值仅 40ns，能在过压瞬间迅速做出反应。

2.6 多重保护功能

具有过温保护（热关断）功能，以及强大的 ESD 性能，包括±4kV 人体模型（HBM）、±2kV 充电器件模型（CDM），系统级 ESD（IEC61000 - 4 - 2）方面，±10kV 接触放电和±15kV 空气间隙放电也能应对自如。

三、典型应用

适用于多种电子设备，如手机、个人数字助理（PDAs）和全球定位系统（GPS）等。这些设备通常对体积和性能要求较高，FPF3380UCX 的小封装和高性能正好满足了这些需求。

四、引脚功能及订购信息

4.1 引脚功能

引脚	名称	功能描述
A1	OUT	下拉电阻集成
A1		OVLO 输入：过压锁定调整输入
A4, B4, C4		接地

4.2 订购信息

器件	标记	封装	包装
FPF3380UCX	3L	WLCSP - 12L	4000 / 卷带包装

五、电气特性

在不同的测试条件下，FPF3380UCX 展现出了优秀的电气特性。例如，输入静态电流、过压期间的电源电流、OVLO 输入泄漏电流等都有明确的参数范围。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景，合理选择这些参数。大家在选择参数时，会优先考虑哪些因素呢？

六、功能描述

6.1 功率 MOSFET

集成一个 15mΩ 电阻的 N 型 MOSFET，可在 2.8V - 23V 电压和高达 5A 的直流电流能力下工作。

6.2 电源供应

由 IN 引脚供电，在 USB 即插即用（OTG）条件下工作时，OUT 会首先为 IN 供电。

6.3 使能控制

具有一个低电平有效使能引脚 ENB。当 ENB 引脚连接到高电平时，内部 FET 关闭；连接到低电平时，只要 VIN 不高于过压阈值，FET 就会开启。

6.4 欠压锁定

当 IN 上的电压低于 UVLO 阈值 (V{IN_UV_F}) 时，电源开关关闭。当 VIN 电压上升到高于 (V{IN_UV_R}) 时，在没有过压或过温条件下，经过 tDEB 去抖时间后，功率 FET 会自动开启。

6.5 过压锁定

当 IN 电压高于 (V{IN_OVLO}) 时，功率 FET 关闭。(V{IN_OVLO}) 的值可以通过外部电阻梯设置或使用默认值 (V_{IN}) OVLO。

6.6 电源正常指示

具有一个开漏输出 ACOKB，通过电阻连接到外部电源，可指示 IN（或 VBUS）的状态。

6.7 热关断

在开关模式下，当结温超过 (T{SD}) 时，电源开关关闭；当温度降至 (T{SD} - T_{SH}) 以下时，开关再次开启。

七、应用信息

7.1 输入去耦

建议使用至少 0.1μF 的陶瓷或钽电容，并将其靠近 FPF338x 封装连接，更高的电容和更低的 ESR 可改善整体线路和负载瞬态响应。

7.2 输出去耦

FPF338x 是稳定的组件，输出电容不需要最小等效串联电阻（ESR），最小输出去耦值为 0.1μF，可根据严格的负载瞬态要求进行增加。

7.3 热考虑

随着 FPF3380 功率的增加，可能需要进行热缓解。其最大功耗取决于电路板设计和布局，PCB 上的安装焊盘配置、电路板材料和环境温度会影响器件结温上升速率。

八、总结

总的来说，FPF3380UCX 是一款性能优异、功能丰富的过压保护器件，在电子设备的设计中具有广泛的应用前景。工程师们在进行设计时，可以根据其特性和应用信息，合理选择和使用该器件，以提高设备的可靠性和稳定性。大家在使用类似器件时，有没有什么独特的经验可以分享呢？