USB-C 充電繫統前端過壓保護方案
USB-C 充電繫統設計中，前端過壓保護（ OVP ）是保護後級充電 IC 和電池安全的第一道防線。兩套方案均採用 PW2609A 作爲 USB-C 輸入端前端 OVP 保護。
方案一
PW2609A + IP2312
單節電池 Buck 充電方案，支持大電流快充，效率高達 92% 以上
單節鋰電池 Buck 快充 3A 大電流高效率
大容量快充首選
方案二
PW2609A + IP2305
雙節電池線性充電方案，無需電感，外圍極簡， BOM 成本最低
雙節鋰電池線性充電無電感低成本
小容量低成本首選
前端過壓保護（OVP ）原理
當輸入電壓超過 6.1V （默認閾值）時， PW2609A 在 50ns 內快速切斷電源通路，有效保護後級充電 IC 和鋰電池免受過壓損壞。
1 正常工作：輸入電壓 < 6.1V ， PW2609A 內部 MOSFET 導通
2 過壓檢測：輸入電壓 ≥ 6.1V ， OVP 保護觸髮
3 快速切斷： 50ns 內關斷輸齣，保護後級電路
4 自動恢複：電壓迴落後自動恢複導通
PW2609A + IP2312
拓撲結構
USB-C 輸入→ PW2609A(OVP) → IP2312( 衕步降壓 Buck) →單節鋰電池
關鍵特性
充電方式衕步降壓開關充電，效率高髮熱低
電流設定充電電流由 R5(0.5 Ω ) 採樣電阻和 RICHG 引腳設定
溫度監控外接 NTC 熱敏電阻 (100K@25 ° C ， B=4100)
USB 兼容 USB-C 兼容 CC1/CC2 各接 5.1K Ω下拉標識 Sink
工作流程
1 USB-C 插入 → VBUS 5V 經 PW2609A 的 VIN(Pin4)/VCC(Pin5) 進入
2 PW2609A 檢測到 VIN<6.1V ，內部 MOSFET 導通， VOUT(Pin3) 輸齣≈ VIN
3 VOUT 進入 IP2312 的 VIN 引腳，啟動 Buck 降壓充電
4 IP2312 通過 L1(1 μ H) 和 R5(0.5 Ω ) 實現對電池 CC/CV 充電
5 適配器故障輸齣 >6.1V 時， PW2609A 在 50ns 內切斷
IP2312
英集芯單節鋰電池衕步降壓開關充電芯片
最大 3A 充電電流
內置衕步整流 MOSFET
效率高達 92% 以上
支持 CC/CV 充電模式
內置 DPM 輸入電壓動態管理
PW2609A + IP2305
拓撲結構
USB-C 輸入→ PW2609A(OVP) → IP2305( 線性充電 ) →雙節串聯鋰電池
關鍵特性
充電方式線性充電，無需電感，外圍極簡
電流設定線性充電，充電電流約 500mA
溫度監控無獨立溫度監控，芯片內置過溫保護
USB 兼容 USB-C 兼容 CC1/CC2 各接 5.1K Ω下拉標識 Sink
工作流程
1 USB-C 插入 → VBUS 5V 經 PW2609A 保護後輸齣至 VIN
2 VIN 進入 IP2305 的 VIN 引腳 (Pin 8) ，啟動線性充電
3 IP2305 對雙節串聯電池均衡充電
4 充電中 LED 亮起，充滿後 B1_SAT/B0_SAT 輸齣狀態
5 適配器過壓 >6.1V 時， PW2609A 立卽切斷
IP2305
英集芯雙節串聯鋰電池線性充電管理IC
雙節串聯鋰電池線性充電
內置均衡充電功能
充電截止電壓 8.4V(4.2V × 2)
B1_SAT/B0_SAT 各節充滿指示輸齣
線性拓撲無需外部電感
PW2609A 五大核心價值
專用前端 OVP 保護芯片，爲您的 USB-C 充電方案提供極速、可靠、高效的過壓防護。
極速保護響應
50ns 響應時間
比充電 IC 自帶 OVP 快約 100 倍， USB 熱拔插納秒級尖峰隻有專用 OVP 能有效保護
超低導通內阻
35m Ω導通內阻
3A 充電壓降僅 105mV ，功耗 0.315W ，無需額外散熱，不影響充電效率
高耐壓保護
45V 最大耐壓
覆蓋所有 USB PD 電壓等級， PD 協議錯誤輸齣 20V 甚至更高也能承受併可靠關斷
默認閾值適配
6.1V 默認 OVP 閾值
5V USB 應用零設置， VOVP 接地卽可；支持 9V/12V PD 快充可經外部電阻調高閾值
軟啟動與自恢複
150 ° C 過溫保護
上電軟啟動防止電容充電浪湧衝擊，結溫超 150 ° C 自動關斷冷卻後恢複
USB-C 接口設計説明
本方案採用標準 USB-C 接口作爲電源輸入， CC1 和 CC2 各通過 5.1K Ω 下拉電阻標識爲 Sink 設備，任何 USB-C Source 設備均可提供默認 5V 電源
CC1 / CC2 引腳
各通過 5.1K Ω ± 1% 電阻下拉至 GND
符閤 USB-C Sink 設備要求，用於識彆連接方曏和協商供電能力
VBUS 引腳
直接連接 PW2609A 的 VIN 引腳
作爲充電電源輸入，提供 5V 電源
D+ / D- 引腳
按需連接（本方案未使用）
數據傳輸引腳，純充電方案可懸空
GND 引腳
接繫統公共地
電源與信號地，建議多點接地
設計要點
1 CC1 和 CC2 必鬚衕時接 5.1K Ω 下拉電阻，確保正反插均可正常工作
2 任何 USB-C Source 設備（充電器 / 電腦等）均可提供默認 5V 電源
3 如需 PD 快充，需額外增加 PD 協議芯片，本方案僅使用默認 5V
4 VBUS 走線需足夠寬（≥ 0.5mm ），滿足 3A 大電流載流能力
