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过流保护@@@@的@@电路@@方案@@——限制的@@电流@@1A是@@怎么来的@@@@？

judy — Wed, 21 Feb 2024 07:15:34 +0000

工程师在@@开发一些电子项目@@，不知道是@@否遇到过类似这样@@的@@问题@@——设计的@@@@PCBA电路板@@，内部有@@5V电源电路@@，除了给各个功能@@电路供电之外@@，比如@@MCU单片机供电@@、PM2.5传感器供电@@、喇叭供电@@，还需要给外部电路@@供电@@。5V电源给内部电路供电还好处理@@，但给外部电路@@供电@@，就不那么简单了@@，因为工程师需要考虑各种不同的@@情况@@出现@@，如外部电路@@如果@@短路怎么办@@@@？外部电路@@，如果@@电压@@超过了@@5V怎么办@@？还有就是@@如果@@外部电路@@@@，发生了异常@@，内部的@@@@电路@@该怎么判断呢@@？

本文转载自@@“电路一点通@@”账号@@，原作者@@介绍了安森美@@@@(onsemi)一款专门用来进行限流输出@@的@@@@保护@@芯片@@@@NCP380，它能将@@@@5V电压@@输出@@的@@@@电流限制在@@@@1A或@@者@@1.5A和@@2.0A，这样@@就可以防止大电流和@@短路的@@情况@@发生了@@。

内部的@@@@5V电路向外输出@@@@5V电压@@

首先@@，让我们详细来了解一下它的@@功能@@用途@@。

NCP580芯片@@应用电路@@

在@@这个限流保护@@电路中@@@@，VIN连接的@@是@@@@5V电压@@，是@@输入@@电压@@@@。VOUT就是@@向外输出@@的@@@@@@5V电压@@，正常的@@工作电流是@@@@500mA。

如果@@外部的@@电路@@发生异常情况@@，导致电路中@@的@@电流增大了@@1.2A，超过了限制的@@电流@@@@1A，显然它就会触发芯片@@的@@电流保护@@功能@@@@，会立即关闭@@VOUT输出@@的@@@@5V电压@@，这样@@就保护@@了内部的@@@@@@5V电源电路@@不受影响了@@。问题是@@@@，这个限制的@@电流@@@@1A是@@怎么来的@@@@？

它与限流电阻@@R1的@@阻值有关@@，不同的@@阻值@@，对应到不同的@@限流值@@。比如@@

. R1阻值为@@23.7K，NCP380芯片@@限流的@@值就为@@1A；

. R1阻值为@@37.4K，NCP380芯片@@限流的@@值就为@@0.7A；

. R1阻值为@@14.3K，NCP380芯片@@限流的@@值就为@@1.5A；

. R1阻值为@@9K，NCP380芯片@@限流的@@值就为@@2.0A；

工程师可以根据自己的@@实际项目来选择合适的@@@@R1电阻阻值@@，来达到自己想要的@@限流功能@@@@。

芯片@@限流的@@原理@@

可能有工程师会问@@，为什么@@NCP380芯片@@有限流的@@保护@@功能@@呢@@？它的@@保护@@原理是@@什么呢@@？回答这个问题@@，还得从它的@@内部电路来分析@@。

NCP380芯片@@内部电路@@

芯片@@的@@内部@@，输入@@VIN 和@@ 输出@@VOUT之间有一个@@P沟道的@@@@MOS管@@，它是@@作为一种功率开关@@，控制输出@@的@@@@电压@@@@VOUT。也就是@@说@@，NCP380芯片@@，本质上可以把它看成一个@@MOS管@@。当@@MOS管@@导通@@，5V电压@@就可以输出@@@@；当@@MOS管@@关闭@@，5V电压@@就输出@@不了@@。

其中@@这个@@MOS管@@的@@导通和@@关闭@@，是@@由芯片@@的@@@@EN引脚@@电平决定的@@@@。如果@@EN引脚@@输入@@高电平@@，MOS管@@就导通@@；如果@@EN引脚@@输入@@低电平@@，MOS管@@就关闭@@。

不知道工程师有没有发现@@，在@@输入@@@@VIN那一侧@@，它还有一个串联的@@小电阻@@，这个电阻就是@@用来测量输出@@的@@@@电流@@，它的@@功能@@是@@类似于采样电阻@@。NCP380芯片@@就是@@通过内部的@@@@采样电阻@@，来实时检测输出@@的@@@@电流是@@否正常@@。

工程师可不要搞混了@@，这个电阻与芯片@@哥之前说的@@限流电阻@@R1不是@@一个电阻@@，它俩的@@作用完全不一样@@。芯片@@内部的@@@@采样电阻只@@是@@负责检测输出@@的@@@@电流@@，而@@外围的@@限流电阻@@R1，它的@@阻值是@@设定限定输出@@电流的@@最大值@@。

如何判断是@@否过流@@

既然@@NCP380芯片@@具有限流的@@保护@@功能@@@@，那如何判断电路是@@否过流了呢@@？工程师可以通过检测芯片@@的@@@@FLAG引脚@@的@@高低电平来判断@@。

NCP380芯片@@应用电路@@

FLAG引脚@@是@@一个标志位@@，只@@有当@@芯片@@内部产生的@@过流@@，或@@者@@过温了@@，FLAG引脚@@才会输出@@一个低电平@@；在@@其他正常的@@情况@@下@@，由于有一个@@47K的@@上拉电阻@@R2，所以它平时是@@一个高电平的@@状态@@。

虽然@@NCP380芯片@@，能被工程师用来开发带有限流保护@@功能@@的@@电路@@方案@@，但它的@@@@VIN输入@@引脚@@电压@@@@，最大却只@@能支持@@@@5.5V，显然是@@不符合@@高电压@@项目应用的@@@@，比如@@12V。

本文转载自@@：安森美@@

艾为电子@@推出高压过流保护@@@@负载开关@@系列@@产品@@AW35065&AW35061

judy — Tue, 19 Dec 2023 02:47:58 +0000

前言@@

随着各种新技术的@@应用@@，移动设备厂商推出各种创新实惠的@@新功能@@@@，受到越来越多消费者的@@拥抱@@, 其中@@充电端口的@@@@OTG功能@@就是@@其中@@之一@@。为了实现手机@@、平板等@@移动设备的@@@@OTG功能@@，对外放电路径的@@过流保护@@@@负载开关@@是@@不可或@@缺的@@器件之一@@。

考虑到手机@@、平板同时@@具备无线充电或@@者@@@@POGO功能@@的@@情形下@@，从系统可靠性角度@@，此过流保护@@@@负载开关@@除了对单个端口起到过流过压保护@@@@，同时@@也要承担起不同端口之间的@@隔离保护@@作用@@。

艾为电子@@针对此应用场景@@@@，为客户提供不同电流档位的@@@@AW35061/65FCR系列@@高压过流保护@@@@负载开关@@产品@@，以适配不同系统的@@应用需求@@。

产品简介@@

AW35065/61是@@艾为电子@@新推出的@@@@耐高压的@@限流保护@@开关系列@@产品@@，用于电源和@@负载之间@@，以隔离和@@防止异常电压@@和@@电流情况@@。AW35065集成低阻抗@@(35mΩ Typ)MOSFET，最大可支持@@@@@@4A连续工作电流@@；AW35061可支持@@@@2.5A连续工作电流@@。该产品系列@@内部集成软启动电路可控制由高容性负载引起的@@浪涌电流@@；且具有真正的@@反向电流阻断@@ （TRCB）保护@@，以避免在@@启用或@@禁用状态下从输出@@到输入@@的@@意外反向电流@@；同时@@还具有多种附加保护@@功能@@@@，例@@如@@输出@@过压@@ （OVP）和@@输入@@欠压保护@@@@ （UVLO），以及@@过流@@（带故障标志@@）和@@热保护@@@@。AW35065/61采用@@高散热能力和@@高可靠性@@表现的@@@@FCQFN 封装@@，可与@@WLCSP封装@@做@@PCB兼容设计@@。

典型应用图@@@@

封装@@类型@@

产品特性和@@优势@@

纳秒级@@（100ns）快速过压保护@@抑制残压@@
高可靠性@@ FCQFN封装@@
输出@@耐高压@@，最大可到@@28V直流耐压@@
支持@@TRCB保护@@，防止反向电流@@
7%(>0.5A)高精度过流保护@@@@阈值@@
支持@@软启动抑制启动电流@@
支持@@1.2V IO逻辑@@
多重保护@@@@ OCP、OVP、UVLO、OTP

应用场景@@

纳秒级@@快速@@OVP响应抑制浪涌残压@@

AW35061/AW35605内部使用了艾为独有的@@过压检测技术@@，可以提供更加快速的@@过压保护@@响应@@，并使得端口残压更低@@。同时@@，输出@@端口集成@@DC耐压可达@@28V的@@MOSFET，搭配常用@@TVS，防浪涌能力可以超@@300V。

高可靠性@@FC封装@@

FCQFN是@@艾为电子@@于@@2010年@@创新推出应用的@@封装@@技术@@，该封装@@技术已在@@@@OVP、Charger、Load Switch等@@8类大功率电源产品线和@@@@LNA、Antenna Tuner、MIPI Switch、USB Switch等@@9类高速信号链产品线量产@@，合计出货量超@@10亿颗@@。

FCQFN封装@@优势@@：

封装@@阻抗更低@@：铜柱代替打线@@

可实现与@@CSP相同矩阵式引脚@@布局@@@@

封装@@可靠性更强@@：晶圆@@Die完全由塑封材料包裹@@

封装@@导热性更强@@，散热更好@@：铜柱将@@晶圆@@@@Die的@@热量传导到@@PCB，效果更佳@@

AW35061/AW35065采用@@FCQFN封装@@，可兼容市面上@@WLCSP封装@@产品@@，无需更改@@PCB和@@钢网@@设计@@，且具有更好散热能力及高可靠性@@表现@@。

本文转载自@@：艾为之家@@

Littelfuse增加了专为高压应用开发的@@@@3425L系列@@SMD自恢复@@PPTC系列@@

judy — Thu, 04 May 2023 02:24:19 +0000

Littelfuse公司@@（NASDAQ：LFUS）是@@一家工业技术制造公司@@@@，致力于为可持续发展@@、互联互通和@@更安全的@@世界提供动力@@。公司@@宣布推出@@3425L系列@@SMD自恢复@@PPTC（聚合物正温度系数@@）过流电路保护@@器件@@。

最新的@@@@3425L系列@@SMD PPTC是@@Littelfuse PolySwitch®系列@@自恢复@@过流保护@@@@@@器件的@@扩展@@，它以紧凑的@@表面安装@@8763mm（3425密耳@@）尺寸提供自恢复@@高压过流保护@@@@@@。

新推出的@@@@3425L系列@@是@@许多应用的@@理想选择@@，包括@@：

消费电子产品@@，例@@如@@电动工具和@@电视@@

计算设备和@@服务器@@

工业机器人@@

数据中@@心和@@电信设备@@

“将@@3425L系列@@添加到@@PolySwitch产品线中@@@@，为电子设计师及其最新创新提供了又一项明显的@@性能优势@@，”Littelfuse全球产品经理@@Stephen Li指出@@， “这些新的@@表面安装@@PPTC器件能够提供自恢复@@高压过流保护@@@@@@，从而@@减少产品保修@@、服务和@@维修成本@@。”

3425L系列@@SMD PPTC具有以下主要优势@@：

自恢复@@过流保护@@@@@@，工作电压@@范围为@@36V至@@60V。

兼容大容量电子组件@@，提供紧凑的@@@@3.4 x 2.5密耳@@可表面安装尺寸@@。

环保@@，符合@@RoHS标准@@，无卤素制造@@。

供货情况@@

3425L系列@@SMD PPTC提供卷带封装@@@@，起订量@@500只@@（3425L260/60）或@@1,000只@@（3425L200/60和@@3425L300/36）。可通过@@Littelfuse全球各地的@@授权经销商索取样品@@。如需了解@@Littelfuse 授权销商名单@@，可访问@@ Littelfuse.com。

更多信息@@

有关新发布系列@@的@@更多信息@@@@，请访问@@ 3425L系列@@SMD PPTC 产品页面@@。如有技术问题@@，请联系全球产品经理@@@@Stephen Li： sli2@littelfuse.com.

关于@@Littelfuse

Littelfuse是@@一家多元化的@@工业技术制造公司@@@@，致力于为可持续发展@@、互联互通和@@打造更安全的@@世界提供动力@@。凭借覆盖超过@@20个国家的@@业务和@@约@@18,000名全球员工@@，我们与客户合作@@，设计和@@交付创新@@、可靠的@@解决方案@@。服务于超过@@100,000家最终客户@@，我们的@@产品每天应用于世界各地的@@各种工业@@、运输和@@电子终端市场@@。 Littelfuse成立于@@1927年@@，总部位于美国伊利诺伊斯州芝加哥@@。了解详情请访问@@@@ Littelfuse.com。

带过流保护@@@@的@@低侧栅驱动器@@PCB布局@@技巧@@

judy — Thu, 18 Aug 2022 03:20:10 +0000

作者@@：Wchu1，翻译@@：陈子颖@@，本文转载自@@：英飞凌工业半导体微信公众号@@

英飞凌的@@@@1ED44173/5/6是@@新的@@低侧栅极驱动@@器@@@@@@IC，集成了过流保护@@@@@@（OCP）、故障状态输出@@和@@启用功能@@@@。这种高集成度驱动器对于采用@@升压拓扑结构并接参考地的@@@@PFC（数字控制功率因数校正@@）应用非常友好@@。

在@@PFC应用中@@@@，分流器被用来采样功率开关电流或@@直流母线电流@@。分流器的@@位置根据选择的@@控制方法而@@不同@@。例@@如@@，在@@图@@@@1例@@1中@@，分流器位于@@IGBT发射极和@@系统地之间@@，以便当@@控制器在@@交错@@PFC应用中@@@@实施峰值电流控制或@@电流平衡控制时@@，采样功率开关的@@电流@@。

相比之下@@，图@@1例@@2显示了位于系统地和@@直流母线负极之间的@@分流器@@，以便感应直流母线电流@@。这种配置常用于平均电流模式控制@@，数字控制器可以根据平均电流和@@直流母线电压@@反馈来计算输入@@功率@@。

图@@1：两种不同类型的@@带@@OCP的@@低侧栅极驱动@@器@@@@：1ED44176N01F（例@@1）具有正电流采样以满足第一种分流器位置的@@要求@@，而@@1ED44173/5N01B（例@@2）具有负电流感应以满足第二种分流器位置的@@要求@@

家用空调中@@的@@应用@@

在@@当@@今带有数字控制@@PFC的@@家用空调@@（RAC）应用中@@@@，控制器使用功率反馈信号来实现自适应直流母线电压@@控制@@。这样@@，当@@使用较低的@@直流母线电压@@时@@，可以在@@轻负载时降低损耗@@，而@@当@@需要满负载时@@，则切换到全直流母线@@。

由于分流配置不同@@，英飞凌设计了两种不同类型的@@带@@@@OCP的@@低侧栅极驱动@@器@@@@：1ED44176N01F（图@@1，例@@1），以及@@1ED44173N01B和@@1ED44175N01B（图@@1，例@@2）。前者具有正电流感应满足例@@一分流配置@@，而@@后两者具有负电流感应满足例@@二分流配置@@。1ED44175N01B的@@目标是@@驱动@@IGBT，而@@1ED44173N01B则是@@驱动@@MOSFET。

图@@2：1ED44173/5/6功能@@的@@差异@@

在@@PFC这样@@的@@大电流@@、高速开关电路中@@@@，PCB布局@@始终是@@一个挑战@@。一个好的@@@@PCB布局@@可以确保器件运行条件和@@设计稳定性@@。不适当@@的@@@@188足彩外围@@app 或@@布局@@可能会导致开关不稳定@@、过高的@@电压@@振铃或@@电路闩锁@@。

栅极驱动@@IC的@@最佳@@PCB布局@@技巧@@

1. 当@@在@@微控制器和@@栅极驱动@@器@@之间采用@@@@RC滤波电路时@@，输入@@端的@@布线要尽可能短@@（小于@@2-3厘米@@）。

2. EN/FLT输出@@是@@开漏输出@@@@，所以需要用上拉电阻将@@其拉到@@5V或@@3.3V的@@逻辑@@电源上@@。设计时@@，将@@RC滤波器放在@@靠近栅驱动器的@@地方@@。

3. 为了防止过电流保护@@中@@的@@错误触发@@，OCP和@@地之间的@@@@RC滤波器接线应尽可能短@@。

4. 尽可能将@@每个电容器安装在@@靠近栅极驱动@@器@@引脚@@的@@地方@@。

5. 将@@微控制器的@@地线直接连接到@@@@COM引脚@@（1ED44173/5N01B）。

6. 将@@栅极输出@@回路连接到@@@@COM，并将@@微控制器的@@接地引脚@@连接到@@@@VSS逻辑@@接地引脚@@@@（1ED44176N01F），这可以防止逻辑@@输入@@引脚@@与驱动器输出@@回路的@@噪声耦合@@。

让我们来看看正确的@@布局@@所能产生的@@效果@@。下面的@@例@@子显示了@@1ED44175N01B和@@TO-247 IGBT（例@@如@@IKW40N65WR5）的@@电路@@（图@@3）和@@布局@@实现@@（图@@4）的@@情况@@。通过这种设计@@，可以减少@@PCB的@@环路面积和@@电感@@。

图@@3：1ED44175N01B的@@电路@@图@@@@

图@@4：上述电路的@@@@PCB布局@@

如何减少@@PCB走线包围面积以减小寄生电感@@

将@@1ED44175N01B放置在@@靠近@@IGBT栅极和@@发射极的@@地方@@

将@@去耦电容@@（C3）直接放在@@@@VCC和@@COM引脚@@上@@

将@@滤波电容@@（C1和@@C4）和@@故障清除时间编程电容@@（C2）放在@@靠近引脚@@的@@地方@@

将@@接地平面置于@@1ED44175N01B的@@正上方或@@正下方@@，这样@@可以减少@@走线电感@@

此外@@，连接到@@COM的@@接地平面有助于作为辐射噪声屏蔽层@@，并为器件耗散功率提供散热路径@@。遵循这些布局@@提示可以消除常见的@@噪声耦合问题@@，节省你的@@开发时间@@。