USB-C 充电系统前端过压保护方案
USB-C 充电系统设计中，前端过压保护（ OVP ）是保护后级充电 IC 和电池安全的第一道防线。两套方案均采用 PW2609A 作为 USB-C 输入端前端 OVP 保护。
方案一
PW2609A + IP2312
单节电池 Buck 充电方案，支持大电流快充，效率高达 92% 以上
单节锂电池 Buck 快充 3A 大电流高效率
大容量快充首选
方案二
PW2609A + IP2305
双节电池线性充电方案，无需电感，外围极简， BOM 成本最低
双节锂电池线性充电无电感低成本
小容量低成本首选
前端过压保护（OVP ）原理
当输入电压超过 6.1V （默认阈值）时， PW2609A 在 50ns 内快速切断电源通路，有效保护后级充电 IC 和锂电池免受过压损坏。
1 正常工作：输入电压 < 6.1V ， PW2609A 内部 MOSFET 导通
2 过压检测：输入电压 ≥ 6.1V ， OVP 保护触发
3 快速切断： 50ns 内关断输出，保护后级电路
4 自动恢复：电压回落后自动恢复导通
PW2609A + IP2312
拓扑结构
USB-C 输入→ PW2609A(OVP) → IP2312( 同步降压 Buck) →单节锂电池
关键特性
充电方式同步降压开关充电，效率高发热低
电流设定充电电流由 R5(0.5 Ω ) 采样电阻和 RICHG 引脚设定
温度监控外接 NTC 热敏电阻 (100K@25 ° C ， B=4100)
USB 兼容 USB-C 兼容 CC1/CC2 各接 5.1K Ω下拉标识 Sink
工作流程
1 USB-C 插入 → VBUS 5V 经 PW2609A 的 VIN(Pin4)/VCC(Pin5) 进入
2 PW2609A 检测到 VIN<6.1V ，内部 MOSFET 导通， VOUT(Pin3) 输出≈ VIN
3 VOUT 进入 IP2312 的 VIN 引脚，启动 Buck 降压充电
4 IP2312 通过 L1(1 μ H) 和 R5(0.5 Ω ) 实现对电池 CC/CV 充电
5 适配器故障输出 >6.1V 时， PW2609A 在 50ns 内切断
IP2312
英集芯单节锂电池同步降压开关充电芯片
最大 3A 充电电流
内置同步整流 MOSFET
效率高达 92% 以上
支持 CC/CV 充电模式
内置 DPM 输入电压动态管理
PW2609A + IP2305
拓扑结构
USB-C 输入→ PW2609A(OVP) → IP2305( 线性充电 ) →双节串联锂电池
关键特性
充电方式线性充电，无需电感，外围极简
电流设定线性充电，充电电流约 500mA
温度监控无独立温度监控，芯片内置过温保护
USB 兼容 USB-C 兼容 CC1/CC2 各接 5.1K Ω下拉标识 Sink
工作流程
1 USB-C 插入 → VBUS 5V 经 PW2609A 保护后输出至 VIN
2 VIN 进入 IP2305 的 VIN 引脚 (Pin 8) ，启动线性充电
3 IP2305 对双节串联电池均衡充电
4 充电中 LED 亮起，充满后 B1_SAT/B0_SAT 输出状态
5 适配器过压 >6.1V 时， PW2609A 立即切断
IP2305
英集芯双节串联锂电池线性充电管理IC
双节串联锂电池线性充电
内置均衡充电功能
充电截止电压 8.4V(4.2V × 2)
B1_SAT/B0_SAT 各节充满指示输出
线性拓扑无需外部电感
PW2609A 五大核心价值
专用前端 OVP 保护芯片，为您的 USB-C 充电方案提供极速、可靠、高效的过压防护。
极速保护响应
50ns 响应时间
比充电 IC 自带 OVP 快约 100 倍， USB 热拔插纳秒级尖峰只有专用 OVP 能有效保护
超低导通内阻
35m Ω导通内阻
3A 充电压降仅 105mV ，功耗 0.315W ，无需额外散热，不影响充电效率
高耐压保护
45V 最大耐压
覆盖所有 USB PD 电压等级， PD 协议错误输出 20V 甚至更高也能承受并可靠关断
默认阈值适配
6.1V 默认 OVP 阈值
5V USB 应用零设置， VOVP 接地即可；支持 9V/12V PD 快充可经外部电阻调高阈值
软启动与自恢复
150 ° C 过温保护
上电软启动防止电容充电浪涌冲击，结温超 150 ° C 自动关断冷却后恢复
USB-C 接口设计说明
本方案采用标准 USB-C 接口作为电源输入， CC1 和 CC2 各通过 5.1K Ω 下拉电阻标识为 Sink 设备，任何 USB-C Source 设备均可提供默认 5V 电源
CC1 / CC2 引脚
各通过 5.1K Ω ± 1% 电阻下拉至 GND
符合 USB-C Sink 设备要求，用于识别连接方向和协商供电能力
VBUS 引脚
直接连接 PW2609A 的 VIN 引脚
作为充电电源输入，提供 5V 电源
D+ / D- 引脚
按需连接（本方案未使用）
数据传输引脚，纯充电方案可悬空
GND 引脚
接系统公共地
电源与信号地，建议多点接地
设计要点
1 CC1 和 CC2 必须同时接 5.1K Ω 下拉电阻，确保正反插均可正常工作
2 任何 USB-C Source 设备（充电器 / 电脑等）均可提供默认 5V 电源
3 如需 PD 快充，需额外增加 PD 协议芯片，本方案仅使用默认 5V
4 VBUS 走线需足够宽（≥ 0.5mm ），满足 3A 大电流载流能力
