12V/20V限流芯片IC应用详解

12V/20V 限流保护芯片方案
PW1558 · PW2605Z · PW1605 选型指南

在 USB Type-C PD 快充、笔记本电脑适配器、工业电源、服务器供电等应用中, 12V 和 20V 电源总线需要可靠的过流保护( OCP )和过压保护( OVP )。传统保险丝方案反应慢、不可恢复;分立 MOS+ 运放方案外围复杂、精度不足。平芯微三款高集成度限流开关芯片,内置低导通电阻 MOSFET ,支持可编程电流限制、过压保护、软启动等功能,是电源路径保护的理想方案。

3 款 核心芯片型号

48V 最高输入电压

5.5A 最大限流能力

50ns 最快 OVP 响应

三款芯片技术详情

从低压到高压、从小电流到大电流,覆盖 USB-C PD 、工业电源、通信设备等多元应用场景。每款芯片均集成可编程限流、过压保护与软启动功能。

PW1558

高性能单向限流开关芯片 · 3V~24V / 5.5A

内置 24m Ω 超低导通电阻 N-MOSFET ,支持 3V~24V 宽输入电压(瞬态耐压 28V ),电流限制范围 1A~5.5A 可通过外部电阻精确设定。集成可调 OVP ( 5V~24V )、可调软启动、反向电流阻断、 Fast Role Swap ( FRS )等丰富功能,特别适合 USB Type-C PD 20V/5A 电源路径保护。

24mΩ RDS(ON)

5.5A 限流

FRS 支持

反向阻断

可调 OVP

电流限制公式

IADJ(A) = 28 / Rlimit(KΩ)

Rlimit = 5.6KΩ → 5ARlimit = 9.33KΩ → 3ARlimit = 28KΩ → 1A

PW2605Z

高集成度负载开关芯片 · 3.5V~30V / 3A

集 OVP (过压保护) + OCP (过流保护) + 负载开关于一体。支持 3.5V~30V 宽输入电压,电流限制 0.5A~3A 可调, OVP 默认 6.1V 或通过外部电阻设定 4.5V~16V , 50ns 超快 OVP 响应。采用 DFN 2×2-8L 超小封装,是 USB Type-C VBUS 保护的理想方案。

OVP+OCP 一体

50ns OVP

DFN 2×2

PG 引脚

±8KV ESD

电流限制公式

IOCP(A) = 600 / ROCP(Ω)

ROCP = 300Ω → 2AROCP = 200Ω → 3A

OVP 阈值公式

VOVP = 1.2V × (R1/R2 + 1)

R2 推荐 10K ~ 100KΩ

PW1605

高压大电流限流保护芯片 · 4V~48V / 5A

支持 4V~48V 超宽输入电压(瞬态耐压 60V ),电流限制 1A~5A 可编程。独有输出钳压功能( VCV 引脚),当输入电压介于钳压值和 OVP 阈值之间时,芯片自动调节输出电压至钳压值,实现 " 过压不关断、只钳位 " 的智能保护模式。

48V 宽压

输出钳压 VCV

60V 瞬态耐压

200ns OVP

散热焊盘

电流限制公式

RILMT(KΩ) = 11000 / ILIM(A)

2.2KΩ → 5A3.7KΩ → 3A5.5KΩ → 2A11KΩ → 1A

三种工作模式

1 直通模式

VIN < VCLAMP 且 VIN > UVLO → 输出跟随输入,正常导通

2 钳压模式 · 独有功能

VCLAMP < VIN < VOVP → 输出钳位于 VCLAMP 值,过压不关断、只钳位

3OVP 保护模式

VIN > VOVP → MOSFET 关断,全面保护后级电路

典型应用场景

从消费电子到工业控制,三款芯片各擅其场,为不同电压等级和功率需求提供精准保护。

PW1558

USB Type-C PD 20V/5A 笔记本适配器保护

USB-C Docking Station / 扩展坞电源路径保护

服务器 12V/24V 供电限流保护

平板电脑充电端口保护

PW2605Z

USB Type-C VBUS 过压过流一体化保护

手机 / 平板充电器输出保护

便携式设备 12V 电源输入保护

DFN 2 × 2 超小封装空间受限应用

PW1605

48V 工业电源 / 通信电源限流保护

电动工具 / 电动车电池组过流保护

笔记本 19V~20V 适配器限流 + 输出钳压保护

太阳能 / 储能系统直流输入保护

PCB 设计建议

遵循以下布局要点,充分发挥芯片性能,确保电源路径的效率、热稳定性和可靠性。

01 功率路径走线优化

VIN → MOSFET → VOUT 功率路径走线尽量短而宽,使用 2oz 铜箔以降低导通损耗和温升。

02 输入输出电容布局

输入 / 输出电容尽量靠近芯片 VIN 和 VOUT 引脚放置,减小回路电感,保证动态响应性能。

03 电流设定电阻走线

电流设定电阻( Rlimit / ROCP / RILMT )走线远离功率路径,靠近对应设定引脚,避免干扰。

04GND 铺铜接地

GND 铺铜做完整接地平面,确保低阻抗回流路径,同时有助于芯片散热。

05USB-C 热插拔防护

USB-C 热插拔应用建议在 VBUS 端加 TVS 或 RC 吸收网络(4.7μF + 3.6Ω),抑制浪涌电压。

总结

三款芯片均支持可编程电流限制、软启动、过温保护,
是替代传统保险丝方案的最佳选择。

PW1558 PW2605Z PW1605

可编程限流过压保护 OVP 软启动过温保护 OTP 欠压锁定 UVLO