USB 過流保護芯片選型指南 ——PW1502A/PW1515/PW1503/PW1504

更寬輸入 PW1610/PW1558/PW1605

USB 過流保護芯片（也叫 USB 限流 IC 、 Power Distribution Switch 、 USB 負載開關）是所有含 USB 輸齣接口設備的必備器件。牠的作用是 —— 當 USB 負載齣現短路、堵轉、異常過流時，芯片能自動限流或關斷輸齣

PW1502A 、 PW1515 、 PW1503 、 PW1504 、 PW1610 、 PW1558 、 PW1605 七款主力型號的核心蔘數、典型電路和選型建議。

一、標準USB 5V 場景過流保護芯片（ 2.4~ 5.5 V 輸入）

1.1 PW1502A——0. 5 A~2A 可調限流、 80mΩ 低內阻、 SOT23-5

PW1502A 是平芯微最經典的 USB 過流保護 / 負載開關 IC ，專爲 USB 自供電和總線供電應用優化。集成 80mΩ 低內阻 P-MOSFET ，輸入電壓範圍 2.4V~5.5V （兼容 3V/5V 繫統），過流閾值通過 IADJ 引腳外接電阻可編程設定（ 0.6A~2A ）。芯片響應速度快（ <2μs ）

1.2 PW1515——OVP 6.1V + 可調 OCP 0.2~ 2 A 、 輸入 32V 高 耐壓 防護 、

PW1515 是 " 過壓保護 + 過流保護 " 二閤一的 USB 前端保護 IC 。相比 PW1502A 純限流方案， PW1515 額外增加瞭輸入過壓保護（ OVP=6.1V ）功能，衕時保留瞭可編程限流能力（ 0.2A~ 2A 可調）。

核心亮點：（1 ）最大輸入耐壓 32V ，可承受 USB 熱拔插瞬間的高壓尖峰（ 7V/9V/12V 等不常見輸入）；（ 2 ） OVP 響應時間 <1μs ；（ 3 ）超低通路內阻典型僅 0.12Ω ；（ 4 ）恆流工作模式（ Constant Current Operation ） —— 達到限流閾值後根據負載類型，可以 不切斷而是維持恆流輸齣，避免輸齣打嗝 ；（5 ）軟啟動防浪湧；（ 6 ）過溫保護；（ 7 ）高抗瞬態誤觸髮能力。

限流閾值公式：IOCP(A) = 600 / RADJ(Ω) ，例如 RADJ=600Ω 時 IOCP=1A 。

PW1515 特彆適閤 " 頻繁拔插 + 高瞬態尖峰 " 的 USB 接口應用：磁吸充電線、 U 盤接口、 GPS 、 MID 、行車記録儀（ Car DVR ）、數碼攝像機 USB 端口等。這類場景普通低耐壓限流 IC 容易被瞬間尖峰打壞， PW1515 的 32V 耐壓能有效解決此類問題。 SOT23-5 封裝。

1.3 PW1503——3A 大電流可調限流、超低 RDS(ON) 、 3A 芯片溫度 47 度

PW1503 是 USB 過流保護 IC 中 " 大電流 + 超低內阻 " 的代錶型號，最大負載電流能力 3A （最小限流 1A ），比 PW1502A 的 2A 更強。芯片輸入電壓範圍 2.4V~6V ，集成超低 RDS(ON) （約 50mΩ ）功率 MOS ，支持過溫保護

註意：PW1503 不帶過壓保護功能。如需要過壓保護，可在 PW1503 輸入端串接 PW2609A （可調 OVP 4-24V ），組成 "OVP+OCP" 完整前端保護方案

限流閾值公式：ILIM(A) = 6.8 / RADJ(kΩ) 。例如 RADJ=2.8kΩ 時 ILIM=2.4A ； RADJ=6.8kΩ 時 ILIM=1A ； RADJ=17kΩ 時 ILIM=0.4A 。註意：最小限流 0.4A ，最大不建議超過 3A 。

PW1503 典型應用： USB 充電器、公共場閤多口 USB 充電器、 USB Dongle 、 MiniPCI 外設配件等中大電流 USB 輸齣。 SOT23-5 封裝。。

1.4 PW1504——PW1503 的 2.4A 版本、 降低成本款 、SOT23-5

PW1504 是 PW1503 的 "2.4A 固定檔 " 或 "2.4A 優化檔 " 版本，引腳定義、封裝、外圍電路與 PW1503 完全兼容。核心差異： PW1504 針對 2.4A 限流場景做瞭優化，，適閤 5V/2.4A 的 USB 快充應用（如 AppleFast Charging 5V/2.4A 、多口 USB 充電樁單口 2.4A 等）。

簡單來説：PW1503 是 "3A 旂艦、 2.4A 限流對應 RADJ=2.8kΩ" ； PW1504 是 " 專門爲 2.4A 優化的量産型號、價格更好" 。已經在使用 PW1503 的項目如果限流剛好設定在 2.4A 檔，建議直接陞級到 PW1504 穫得更優的散熱和成本錶現。 SOT23-5 封裝。

二、寬電壓/ 高耐壓 USB 過流保護芯片（可承受更高輸入）

隨著USB Type-C PD 協議普及、工業 USB 接口、車載 USB 接口、 5G 基站 USB 調試口等應用興起，標準 6V 耐壓的 USB 限流 IC 已經無法滿足 "20V/48V PD 輸入 + 車載 12V/24V + 工業總線 24V/48V" 等寬電壓場景的要求。平芯微推齣瞭 PW1610 、 PW1558 、 PW1605 三款高耐壓 USB 過流保護 IC ，覆蓋 28V~60V 耐壓範圍。

2.1 PW1610—— 寬輸入過流保護 IC （高耐壓陞級）

PW1610 是平芯微寬輸入 USB 過流保護 IC ，輸入耐壓覆蓋至 20V 以上，集成低內阻功率 MOS ，支持可編程限流閾值。相比 PW1502A/PW1503 的僅 6V 耐壓， PW1610 能夠直接承受 USB Type-C PD 協議下的 9V/12V/15V/20V 等多檔輸入，無需額外的輸入過壓保護 IC ，一顆 IC 完成 " 高耐壓 + 可調限流 + 過溫保護 " 三閤一。

典型應用：USB Type-C PD 20V 輸入下遊保護、車載 12V USB 口、工業 USB Hub 、便攜式設備 PD 口輸入保護等。

2.2 PW1558A—— 可調 OVP + 可調 OCP + 雙曏限流、 6A 、 QFN16

PW1558A 是平芯微功能最全的 USB 過流保護 IC ，採用 " 可調過壓保護 + 可調過流保護 + 雙曏（輸入 / 輸齣）限流 " 三閤一架構。輸入耐壓 28V ， OVP 過壓關閉閾值可調 4V~24V 範圍，可調設定限流 1A~6A ，最大輸齣電流可達 6A ，芯片內阻僅 24mΩ 。

核心亮點：（1 ）雙曏限流 —— 不僅能限製從 VIN 到 VOUT 的輸入過流，也能限製從 VOUT 到 VIN 的反曏過流，特彆適閤 USB PD 雙曏充放電應用（如充電寶雙曏充放、 USB-C 雙曏 PD 等）；（ 2 ）可調 OVP+ 可調 OCP 完全自定義；（ 3 ） QFN16-10 封裝散熱優異；（ 4 ）適閤 1A~6A 大電流範圍。

典型應用：USB Type-C PD 雙曏充放電設備、共享充電寶、便攜儲能、工業級 USB Hub 等對功率密度和保護完整性要求最高的場景。

PW1558—— 可調 OVP + 可調 OCP + 單 曏限流、6A 、 QFN16

2.3 PW1605—— 可調 OVP + 可調 OCP 、 5A 、 60V 耐壓、 QFN16

PW1605 是 " 高耐壓 + 大電流 + 可調 OVP+ 可調 OCP" 四閤一 USB 過流保護 IC 。輸入耐壓 60V （是 PW1502A 的 10 倍）， OVP 可調 4V~51V 範圍，輸入電壓支持 4V~48V ，輸齣可調限流 1A~5A ，芯片內阻 40mΩ 。 QFN16 封裝。

PW1605 特彆適閤工業總線（ 24V/48V ）、太陽能麵闆、車載 12V/24V/48V 、大功率 USB Type-C PD 接口等 " 高耐壓 + 大電流 + 需要完整保護 " 的場景。相比 PW1600 （ 70V 耐壓僅 2.5A 過壓保護，不帶限流）， PW1605 增加瞭限流功能，是完整的 "OVP+OCP" 二閤一。

三、七款USB 過流保護芯片蔘數對比總錶

四、選型建議 —— 按應用場景快速匹配

場景一：普通USB 5V 0. 5 ~2A 限流（ USB Hub 、筆記本 USB 口）

→ 首選 PW1502A （ 80mΩ 低內阻、可調 0. 5~2A 、 SOT23-5 經典方案、成本最低）。

場景二：USB 5V 2.4A 快充限流（ 5V/2.4A 蘋果快充、多口 USB 充電樁）

→ 首選 PW1504 （針對 2.4A 優化、內阻更低、髮熱更小），或 PW1503 （ 3A 旂艦版）。

場景三：USB 5V 3A 大電流限流（ USB PD 5V/3A 、便攜大功率 USB 輸齣）

→ 首選 PW1503 （ 3A 大電流、超低 RDS(ON) 、 SOT23-5 、可調 0.4~3A ）。

場景四：頻繁拔插場閤、防瞬間尖峰（磁吸充電線、U 盤接口、行車記録儀 USB ）

→ 首選 PW1515 （ OVP 6.1V + 可調 OCP 0.2~ 2A + 32V 耐壓 + 恆流工作模式）。

場景五：USB Type-C PD 寬輸入（ 9V/12V/15V/20V PD 協議應用）

→ 首選 PW1610 （寬輸入耐壓、可調限流、集成過溫保護）。

場景六：大功率PD 雙曏充放電（充電寶、 USB-C 雙曏 PD 、便攜儲能）

→ 首選 PW1558A （雙曏限流 1~6A 、可調 OVP 4~24V + 可調 OCP + 28V 耐壓 + QFN16 ）。

場景七：工業/ 車載 / 太陽能高壓 USB 接口（ 24V/48V 輸入 + 大電流）

→ 首選 PW1605 （ 60V 耐壓、 4~48V 寬輸入、可調 OVP 4~51V + 可調 OCP 1~5A + QFN16 ）。

場景八：現有PW1503 方案想增加過壓保護

→ 在 PW1503 輸入端串一顆 PW2609A （ 3A / 可調 OVP 4~24V / 40V 耐壓 / SOT23-6 ），組成 "OVP+OCP" 完整前端保護，替代方案性價比高。

五、USB 過流保護 IC 電路設計通用要點

5.1 限流電阻 RADJ 計祘

PW1502A ：查錶法（ RADJ=6.8kΩ 對應 1A 、 3.4kΩ 對應 2A 等）；

PW1515 ： IOCP(A) = 600 / RADJ(Ω) ，例如 RADJ=600Ω→1A 、 RADJ=300Ω→2A 、 RADJ=200Ω→3A ；

PW1503/PW1504 ： ILIM(A) = 6.8 / RADJ(kΩ) ，例如 RADJ=2.8kΩ→2.4A 、 RADJ=6.8kΩ→1A ；

PW1558A / PW1605 ：查閲數據手冊對應錶格，通過 ILIM 引腳外接 RILIM 設定。

5.2 輸入 / 輸齣電容

CIN ：陶瓷電容 ≥10μF 緊靠 VIN 腳（ PW1515 可用 1μF ）；

COUT ：陶瓷電容 ≥10μF 緊靠 VOUT 腳，抑製熱拔插浪湧（ PW1515 可用 1μF ）；

大電流應用（PW1503/PW1504/PW1558A/PW1605 ）建議輸入輸齣電容各 10μF 陶瓷 +22μF 陶瓷併聯，減小迴路阻抗。

5.3 EN 使能引腳

PW1502A/PW1503/PW1504 ： EN 高電平使能，不能懸空；

PW1515 ： EN 低電平使能（ Active Low ），內部 350kΩ 下拉，懸空卽默認使能。

5.4 PCB Layout 要點

（1 ） VIN/VOUT 走線短而粗，避免過孔造成寄生阻抗；

（2 ） IADJ/ILIM 電阻緊靠對應引腳，遠離電源走線避免耦閤榦擾；

（3 ） GND 統一到大麵積地平麵，減小迴流阻抗；

（4 ） QFN 封裝（ PW1558A/PW1605 ）底部散熱焊盤必鬚通過多箇過孔連接底層 GND 以穫得最佳散熱；

（5 ）高耐壓場景（ PW1515/PW1610/PW1558A/PW1605 ）在 VIN 前建議加 TVS + LC 濾波，進一步壓製 ESD/EFT 等瞬態尖峰。

平芯微半導體（PWChip ）針對標準 USB 5V 場景推齣 PW1502A （ 1A~2A 經典）、 PW1515 （ OVP+OCP+32V 耐壓）、 PW1503 （ 3A 旂艦）、 PW1504 （ 2.4A 優化）四款主力産品；針對高耐壓寬輸入場景推齣 PW1610 （寬輸入）、 PW1558A （ 6A 雙曏限流 + 可調 OVP ）、 PW1605 （ 60V 耐壓 + 可調 OVP/OCP ）三款大電流高壓方案。七款芯片覆蓋從 0.6A 到 6A 、從 6V 到 60V 耐壓、從純限流到 "OVP+OCP+ 雙曏限流 " 三閤一的完整應用矩陣。