过压过流保护芯片的ic电路设计,应用场景

2021-03-11 12:00:00
admin
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过压过流保护芯片,应用讲解, 电路板测试
随着消费类产品的日益丰富,电子产品的多样化,对于电路和模块的保护也是要求越来
越多。例如 TWS 蓝牙耳机,由于需要经常从充电仓拿出来和放进去,这样的动作就是我们
经常熟悉的拔插动作了,经常拔插会产生浪涌,瞬间的高压,造成芯片超过耐压值,而损坏。
所以很多高端的 TWS 耳机和智能手表在充电输入都会串个过压保护 IC 或者过压过流保护
芯片。

过压过流保护芯片的应用:


如上:
左上图: 是无加任何保护芯片,当有尖峰电压或者高压输入,或者 DC-DC 输出异常时,会
造成其他三个方框电路损坏。

左下图:通过加过压过流保护 IC 芯片,来进行过电压保护,和过电流保护。 保护后级所有
电路的功能。

右上图:一个 5V 总电源,分成 3 个或者 10 个, 20 个 USB 端口充电,或者 5V 给其他电路
供电,不说其他,一旦任意一口短路,将照成其他所有支路都是进行短路保护状态,无法工
作。

右下图:解决右上图方法就是加入 PW1503,或者 1502 来解决这个问题,使得每一个并联
的支路,变成具有自己支路独立的过流保护开关,短路保护功能,

开关拔插通电有几率产成的输入浪涌,产生瞬间尖峰高压,对于电子设备和模块供电
都是一个随时的“炸弹“。这适合也是需要更高耐压输入电压范围的过压保护电压芯片, 这样
即使有瞬间尖峰电压产生,但是对于具有高压输入电压范围的过压保护芯片来说,是在过压
保护芯片的范围内,不会有损坏出现。

过压保护
例如下图:输入 24V 时,输出电压保持 5.6V 最高,不会输入=输出电压,保护输出
后面的电路。同时输入电压降到 5.6V 左右时,输出电压也会跟着降低。保持输入电压和输
出电压一致。能抗住 24V 输入电压不损坏,实际输入的工作电压范围在 7V 以下。 7V 工作
电压范围内时,输出电压也不超过 5.6V.多重输入和输出电压的保护。

PW1555 是一个可编程的限流开关,具有输入电压范围选择和输出电压钳位,自恢复功
能,和短路保护功能, 30V 最高输入电压等。可调限流 1A-4.8A,可选输入电压范围。
PW1555 可选三个输入电压挡位: 3.6V, 5V, 12V(9-13V 范围) , 由 4 脚选择


输入 25V 左右时,输出电压控制最高 12.92V,直到输入电压降到 12.92V 以下时,输出电压
跟输入电压一致。

输入 25V 时,输出电压空载为 12.92V,按下负载键,输出电压变零,无法启动负载,需要
输入电压低于 14V 时,负载才能自动恢复正常

输入 12V,输出 12V3A 时,输入电压拉高,当输入电压达到 14V 时,输出电压关闭,输入
电压再高,也是没有输出。

短路保护:
对于同一路电源总供电,多条支路并联输出的电路,防止其他支路输出抽的电流过大,
其他支路输出电流小,最重要的是,当某一个支路短路时,其他全部支路也会是短路状
态。所以有些设备就加了过电流和短路保护芯片产品。把每条支路脱离总供电主路的影
响,当任意一条支路输出短路时,平芯微的过电流和短路保护芯片产品会断开供电,使
其不会影响到其他支路的工作状态,同时还保护了设备。
如下面的输出短路测试情况。

过流限流保护开关:

1, 很多电子设备都有个额定电流,不允许超过额定电流, 过大电流会烧坏设备。所以有些
设备就加了平芯微的过电流保护芯片产品。当电流超过设定电流时,设备自动断电,以
保护设备。如主板 CPU 的 USB 接口一般有 USB 过流保护,保护主板不被烧坏。

2, 在多口 USB 输出,或者多路 5V,12V 支路给其他供电时,为了保证每个支路互不影响,
也时需要加限流过流开关芯片。来设置每个支路的最大输出电流,和隔离一个支路短路,
所有支路都短路的问题。
PW1503,输入 5V,输出 5V 时,负载 2.4A 的工作温度是 43 度,负载 3A 时的工作温度
是 53 度,可调限流是 0.4A-3A 之间。 PW1502 可调限流是 0.4A-2A 之间.适合应用在 USB
端口限流过流开关保护,和多口充电器,多路输出并联等。

PW1555 的输入电压是 12.30V,输出电压为 12.16V,负载 3A 时。再负载 3A 时,芯片
的温度在 44 度。 可调限流是 1A-4.8A 之间。

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