USB 过压保护芯片 6.1V 关闭输出
平芯微OVP 全系列选型指南
型号:PW2605 | PW2605R | PW2605Z | PW2609A | PW1500 | PW1600 | PW1515
一、什么是USB 过压保护( OVP )芯片?
USB 过压保护芯片( OVP IC )是安装在 USB 电源输入端与后级负载之间的前端保护器件。它实时监测输入电压,当检测到输入电压超过预设的过压保护阈值(如 6.1V )时,芯片在纳秒级时间内关断内部功率 MOSFET 开关,切断输入到输出的电源通路,从而保护后级充电 IC 、电池、 MCU 等敏感器件免受过压损坏。
当异常电压消除、输入恢复正常后,OVP 芯片自动重新开启内部开关,恢复正常供电。整个保护和恢复过程对用户完全透明。
为什么默认OVP 阈值选择 6.1V ?
USB 标准规定 VBUS 正常电压为 5V±10% ,即 4.5V~5.5V 范围。 6.1V 的 OVP 阈值精确卡在 USB 5V 规范上限之上 —— 既不会在正常 5V 供电时误触发保护,又能在适配器输出异常(如 6V 以上)时立即切断,是 5V USB 应用中最合理的过压保护点。平芯微全系列 OVP 芯片均内置 6.1V 默认阈值,无需外接设置电阻即可直接使用。
PW2605
是平芯微
OVP
家族中外围最精简的型号,仅有
VIN
、
VOUT
、
GND
三个引脚,采用
SOT23-3
封装。无需任何外部设置电阻,芯片内部固定
6.1V OVP
阈值,
50ns
极速响应。适合对成本和
PCB
面积极度敏感的
5V USB
保护应用。
三、各型号详细介绍
3.1 PW2605 ——
最精简的
3
脚
OVP
方案
3.2 PW2605R ——
带输入反接保护和
FAULT
指示
PW2605R
在标准
OVP
功能基础上,增加了输入反接保护(可承受
-20V
反压)和
FAULT
故障指示输出。当发生任何保护事件(
OVP/OCP/OTP
)时,
FAULT
引脚输出低电平,方便
MCU
监测系统状态。支持
IADJ
引脚外接电阻设定过流保护阈值(
0.5A~1.9A
),
DFN2x2-8L
封装。
3.3 PW2605Z —— OVP/OCP
双可调
+ PG
电源输出
PW2605Z
是功能最丰富的中端型号。
OVP
阈值可通过外部电阻分压设置(
4.5V~16V
范围),也支持默认
6.1V
。
OCP
阈值同样可调(
0.5A~3A
),过流后需重新上电或
EN
脚复位恢复。独特的
PG
引脚在
VBUS
存在时提供稳压电源输出,可为外部指示
LED
或逻辑电路供电。
3.4 PW2609A —— 45V
高耐压
3A
大电流
35mΩ
超低内阻
PW2609A
是兼顾高耐压、大电流和超低内阻的旗舰
6
脚方案。
45V
绝对最大耐压可覆盖
USB PD 20V
快充及车载
12V/24V
应用的浪涌需求。
3A
持续电流满足大功率充电场景,
35mΩ
超低
Rdson
确保极低的压降和功耗。
OVP
阈值通过外部电阻可设
4V~24V
,默认
6.1V
。
3.5 PW1515 ——
恒流
OCP
模式 防瞬态误触发
PW1515
采用恒流(
Constant Current
)过流保护模式,当负载电流超过
OCP
阈值时不立即关断,而是限制输出电流在设定值,避免因瞬态大电流导致误关机。同时具备高瞬态抗干扰能力,在电压快速变化时不会误触发
OVP
保护。特别适合需要稳定供电不中断的场景。
3.6 PW1500—— 50V
耐压 精准定位欧盟
42V USB
认证
PW1500
是
PW1600
的降低耐压优化版,
50V
最大耐压精准覆盖欧盟
IEC 62368-1
标准中
42.4V SELV
安全电压要求。相比
PW1600
在成本上更具优势,专为
USB PD 5V~20V
充电器的
42V
安全认证而设计。引脚与
PW1600
完全兼容,可无缝替换。
3.7 PW1600 —— 70V
最高耐压 全场景覆盖
PW1600
是平芯微
OVP
家族中耐压最高的型号,
70V
绝对最大耐压可覆盖
USB PD EPR 48V
、车载
12V/24V
系统
60V
浪涌、工业
24V
供电等所有应用场景。
OVP
阈值
4V~55V
全范围可调,
50ns
极速响应,
80mΩ
低内阻
2.5A
大电流。
按电流需求选型:
• ≤1A
(轻载):
PW2605
(最简方案)
• ≤1.5A
:
PW1500
(
50V
耐压认证方案)
• ≤1.9A
:
PW2605R
(含反接保护)
• ≤2A
:
PW1515
(恒流
OCP
)
• ≤2.5A
:
PW1600
(
70V
高耐压)
• ≤3A
(大电流):
PW2605Z
或
PW2609A
正常工作状态(VIN < 6.1V
):
当输入电压处于正常USB 5V
范围(低于
6.1V OVP
阈值)时,芯片内部功率
MOSFET
导通,
VIN
直通至
VOUT
,输出电压等于输入电压减去
MOSFET
导通压降(如
PW2609A
仅
35mΩ×1A=35mV
压降)。系统正常供电。
过压保护触发(VIN > 6.1V
):
一旦输入电压超过6.1V
的
OVP
阈值,芯片在
50ns
(
PW2605/PW2605Z/PW2609A/PW1600
)或
100ns
(
PW2605R
)内关断内部
MOSFET
,彻底切断
VIN
到
VOUT
的通路。输出电压通过内部放电电阻快速放电至安全电平,后级负载被完全隔离保护。
自动恢复(VIN
降回正常):
当异常电压消除、VIN
降回
OVP
阈值以下(含回差电压,如
6.1V-240mV≈5.86V
)后,芯片经过去抖延迟时间(
15~20ms
)确认输入稳定后,重新开启软启动序列导通
MOSFET
,恢复正常输出。软启动过程防止瞬间大电流冲击负载。
1.
输入
/
输出电容
所有型号均要求VIN
和
VOUT
引脚各接至少
1μF
陶瓷电容(
MLCC
)至
GND
。电容应尽量靠近
IC
引脚放置,走线短粗,减小寄生电感。对于高耐压型号(
PW1600/PW1500
),电容额定电压应
≥50V
。
2. OVP
阈值设定电阻(可调型号)
对于支持外部OVP
设定的型号(
PW2605Z/PW2609A/PW1500/PW1600
),
OVP
阈值公式为:
VIN_OVP = 1.2V × (1 + R1/R2)
。
R2
建议固定
100KΩ
,
R2
接地端应单独走线至
IC
的
GND
引脚。如果使用默认
6.1V
阈值,只需将
VOVP
引脚直接接地即可。
3. TVS
管(热拔插应用)
对于USB
热拔插场景,建议在
VIN
端并联
TVS
管。
TVS
的击穿电压应高于正常最大输入电压、低于
IC
的绝对最大耐压。如
5V USB
应用可选
6.5V TVS
,
20V
应用可选
24V TVS
。
4. EN
使能引脚
具有EN
引脚的型号(
PW2605R/PW2605Z/PW2609A/PW1515/PW1500/PW1600
),
EN
均为低电平有效
——
悬空或接低为使能,拉高为关断。注意
EN
是低压引脚,不可直接上拉至
VIN
。
平芯微USB
过压保护芯片全系列均内置
6.1V
默认
OVP
阈值
,覆盖从最简3
脚方案(
PW2605
)到
70V
高耐压大电流方案(
PW1600
)的完整产品线。无论是消费类
5V USB
保护、
PD
快充多电压保护、车载宽电压应用、还是出口欧盟的
42V
安全认证需求,都能找到对应的最优方案。
五、6.1V OVP
工作原理
六、设计注意事项








