OVP芯片:5V设备防高压误接、三级保护链路与六款方案选型

OVP 芯片是什么?与 TVS 、 ESD 芯片有什么区别?

普通USB 产品通常只接受 5V 输入。如果误接 12V 、 20V 电源,或者快充电源异常输出高压,后级充电 IC 、 MCU 和电池管理电路都可能损坏。 OVP 芯片的作用,就是在输入电压超过设定值时关闭内部 MOS ,隔离输入和输出,保护后端电路。


OVP 、 TVS 和 ESD 有什么区别?

简单理解:ESD 负责接口静电, TVS 负责短时浪涌, OVP 负责持续高压断电。三者不是相互替代关系。

为什么用了TVS 还需要 OVP ?

TVS 主要处理 8/20 μ s 等短时间浪涌。当 5V 线路持续输入 12V 或 20V 时, TVS 可能长时间导通并发热,不能代替 OVP 芯片。

OVP 检测到高压后会关闭内部 MOS ,让异常电压无法继续进入后级。因此,品牌 USB 产品常采用分级保护:

接口 → ESD/TVS 瞬态钳位 → OVP 持续过压隔离 → 后级电路

ESD 和 TVS 应尽量靠近接口,接地路径要短而宽; OVP 则串联在电源通路中。对于热插拔尖峰较强的应用, TVS 与 OVP 配合比单独使用一种器件更可靠。

OVP 选型最容易搞错什么?

第一,耐压不等于OVP 阈值。推荐工作电压是芯片适合长期工作的范围, OVP 阈值是触发关断的电压,绝对最大耐压只是器件极限值。

第二,峰值电流不等于连续电流。例如PW2609A 规格书标示峰值 5A 、连续 3A ,不能按 5A 长期使用。

第三,不能只看响应时间。PCB 寄生参数、输入尖峰、 TVS 钳位电压、输出电容和 MOS 关断过程都会影响后级实际承受的电压。

第四,要确认故障恢复方式。自动恢复、恒流、打嗝重试和锁存关断适合的产品不同。

平芯微OVP 芯片简明选型

各型号应该怎么选?

普通5V 输入、负载小于 1A ,可关注 PW2605 ;需要 3A 连续电流和较低压降,可关注 PW2609A ;客户要求 42V 异常输入、热插拔测试,可重点评估 PW1600 。

需要过压加恒流保护,可关注PW1515 ;希望过流后锁存关断,可选择 PW2605Z ;需要输入反接和防倒灌,可选择 PW2605R 。

PW1600支持 42V 热插拔参考电路,欧洲玩具必须耐 42V 项目的可靠性测试要求。

总结

OVP 芯片的核心不是简单钳位,而是在输入电压异常时断开电源路径。 TVS 和 ESD 处理瞬态冲击, OVP 处理持续过压,三者配合才能形成更完整的接口保护。

选择平芯微OVP 芯片时,需要提供正常输入电压、最高异常电压、负载电流、后级耐压、封装要求和故障恢复方式,再匹配合适型号,并完成热插拔、浪涌、温升和恢复测试。