短路保護芯片全繫列産品介紹與選型指南

從5V USB 端口到 48V 高壓電源，覆蓋 0.6A 至 5A 以上保護需求

電源輸齣端一旦髮生短路，瞬間電流可能超過連接器、線材和上遊電源的承受能力，引起電壓跌落、器件過熱甚至電路損壞。短路保護芯片通過檢測負載電流，在異常髮生後執行限流、關斷、打嗝重試或熱關斷，爲USB 接口、 Type-C PD 、電源適配器、服務器和車載設備建立第一道保護屏障。

平芯微短路保護産品覆蓋PW1502A 、 PW1504 、 PW1503 、 PW1555A 、 PW1558 、 PW1558A 、 PW1605 和 PW2605R 等型號。不衕芯片在工作電壓、限流範圍、導通內阻、故障動作及恢複方式方麵存在明顯差異，選型時不能隻看最大電流，還要確認短路後究竟是恆流、立卽關斷、打嗝重試還是依靠過溫保護恢複。

一、短路保護芯片有哪些工作方式

1. 恆流限流

當負載電流超過設定值後，芯片調節內部MOSFET ，使輸齣電流保持在限流值附近。若短路持續存在併造成結溫陞高，芯片再進入熱關斷，溫度下降後自動重啟。

2. 快速關斷與打嗝重試

芯片檢測到嚴重短路後立卽關閉功率通道，等待一段時間後軟啟動重試。如果故障仍未消失，就重覆關斷與重試。

3. 過流關斷與延時恢複

當輸齣電流超過閾值後，芯片關閉內部MOSFET ，經過規定延時後再次嚐試恢複。

4. 限流配閤熱關斷

部分USB 配電開關的主要動作是快速進入預設限流，併由過溫保護處理長期短路造成的溫陞。 PW1502A 明確給齣典型 1 μ s 限流響應； PW1504 則明確支持可編程限流、過溫保護與短路保護，但規格書沒有進一步説明短路後的恆流、關斷或打嗝細節。

二、8 款短路保護芯片核心蔘數對比

三、PW1502A ： 5V USB 端口快速限流保護

PW1502A 是一款麵曏 USB 應用的單路 P-MOS 負載開關，輸入範圍 2.4V~5.5V 。芯片在 5V 輸入時導通內阻典型 80m Ω ，典型工作靜態電流 15 μ A ，併支持軟啟動、熱關斷與禁用狀態下的反曏電流阻斷。

其限流閾值由IADJ 電阻設置，規格書給齣的配置包括 600mA 、 800mA 、 1A 、 1.5A 和 2A 。髮生突然短路時，大電流持續時間不足 2 μ s ，隨後限流電路啟動；電氣錶給齣的典型限流響應時間爲 1 μ s 。適閤 USB Hub 、 USB 外設、筆記本電腦接口、充電電路及便攜通信設備。

四、PW1504 ： 2.4A USB 短路保護方案

PW1504 支持 2.4V~6V 輸入，負載能力定位爲 2.4A ，導通內阻典型 80m Ω ，可編程限流範圍爲 0.4A~2.5A 。芯片集成過溫保護和反曏阻斷功能，無體二極管結構使其在關斷時可阻止輸齣曏輸入倒灌。

PW1504 適閤 5V/2.4A USB 充電端口、公共場所多口充電器、 USB Dongle 和 MiniPCI 附件。其優勢在於 SOT23 級小封裝、限流電流可調和外圍器件簡單。

五、PW1503 ： 3A 恆流型短路保護開關

PW1503 支持 2.4V~6V 輸入，內置 50m Ω 典型導通電阻，具備 3A 負載能力。限流範圍在電氣特性錶中爲 0.4A~3.5A ，但規格書正文明確指齣不建議將限流設定超過 3A 。

當檢測到過流時，PW1503 調節內部 P 溝道 MOSF ，使輸齣保持恆定電流。如果故障持續導緻芯片溫度陞至 150 ℃ ，內部開關關閉；溫度降至 130 ℃ 後重新啟動。這種 “ 恆流限流 + 熱關斷恢複 ” 方式適閤 USB 充電器、公共多口 USB 充電設備和大電流 USB 輸齣端口。

六、PW1555A ： 2.5V 至 14V 、 1A 至 5A 可調保護

PW1555A 是一款支持限流、輸入檔位選擇、輸齣鉗位和軟啟動的保護開關。規格書推薦輸入範圍爲 2.5V~14V ，併標示可承受 30V 浪湧；內置功率通道導通內阻典型 40m Ω ，限流可在 1A~5A 範圍設置。

PW1555A 規格書列齣瞭短路保護與過溫自動恢複功能，熱關斷點典型 140 ℃ 、遲滯約 20 ℃ 。但規格書沒有進一步説明短路時採用恆流、關斷還是打嗝模式。因此該型號適閤服務器、服務型 PC 、筆記本和平闆等電源端口，但短路恢複波形應以實測爲準。

七、PW1558 ： USB Type-C PD 端口打嗝式短路保護

PW1558 麵曏 USB Type-C PD 電源路徑，支持 3V~24V 輸入、 28V 浪湧，內部功率開關導通內阻典型 24m Ω 。規格書首頁標稱限流可調範圍爲 1A~5.5A ，電氣特性錶按 1A~5A 進行錶徵，推薦連續開關電流爲 5A 。

在普通負載過流時，PW1558 先進行電流限製；當輸齣髮生嚴重對地短路時，快速短路比較器關閉功率開關，芯片進入打嗝模式。經過定時等待後，芯片以軟啟動方式重新嚐試輸齣。如果短路仍然存在，該過程重覆進行，從而降低故障期間的平均功耗。

PW1558 還支持全時反曏電流阻斷、輸入過壓閾值調節、輸入 / 輸齣放電和 Fast Role Swap 功能，適閤服務器、平闆電腦、擴展塢、電源附件和 USB Type-C PD 電源開關。

八、PW1558A ：雙曏雙端口短路保護方案

PW1558A 是一款雙端口雙曏負載開關，支持 3V~24V 工作範圍。 VBUS1 和 VBUS2 分彆具有獨立使能、獨立限流設置及放電控製，導通內阻典型 24m Ω ，限流可設置爲 1A~6A 。

當VBUS 端髮生短路時，芯片快速關斷併進入打嗝式軟啟動重試。但規格書特彆提醒： MOUT 位於兩顆 N 溝道 MOSFET 的公共中點，由於體二極管路徑， MOUT 端不具備短路或過載保護。因此，實際設計不能將 MOUT 當作受保護輸齣端使用。

九、PW1605 ： 4V 至 48V 高壓恆流短路保護

PW1605 是一款高壓限流開關，工作輸入範圍 4V~48V ，浪湧耐受 60V ，內部 N 溝道 FET 導通內阻典型 40m Ω 。限流可在 1A~5A 範圍設置，併集成可編程輸入過壓保護、輸齣電壓鉗位和軟啟動功能。

短路或過流髮生後，PW1605 調節功率開關進入恆流狀態。如果長期故障使結溫陞至 150 ℃ ，芯片關閉輸齣；溫度降至 130 ℃ 後重新啟動。牠適閤筆記本、服務器及中高壓電源前端，可衕時解決高壓輸入、輸齣鉗位、過流和短路保護問題。

十、PW2605R ：反接保護與延時重試短路保護

PW2605R 支持 3.5V~30V 輸入，導通內阻典型 130m Ω ，推薦 OCP 設置範圍爲 0.5A~1.9A 。電流超過設定閾值後，芯片關閉內部 MOSFET ，典型連續重試恢複延時爲 2.5 秒。該模式適閤 GPS 、 MID 、車載 DVR 和數字視頻設備等需要故障隔離與延時重試的輸入保護場景。

流的檢測、關斷與延時重試，併不能被描述爲 “ 保護外部輸入電源被直接短路 ” 。

十一、 短路保護芯片選型建議