短路保護芯片全繫列産品介紹與選型指南

從5V USB端口到48V高壓電源，覆蓋0.6A至5A以上保護需求

電源輸齣端一旦髮生短路，瞬間電流可能超過連接器、線材和上遊電源的承受能力，引起電壓跌落、器件過熱甚至電路損壞。短路保護芯片通過檢測負載電流，在異常髮生後執行限流、關斷、打嗝重試或熱關斷，爲USB接口、Type-C PD、電源適配器、服務器和車載設備建立第一道保護屏障。

平芯微短路保護産品覆蓋PW1502A、PW1504、PW1503、PW1555A、PW1558、PW1558A、PW1605和PW2605R等型號。不衕芯片在工作電壓、限流範圍、導通內阻、故障動作及恢複方式方麵存在明顯差異，選型時不能隻看最大電流，還要確認短路後究竟是恆流、立卽關斷、打嗝重試還是依靠過溫保護恢複。

一、短路保護芯片有哪些工作方式

1. 恆流限流

當負載電流超過設定值後，芯片調節內部MOSFET，使輸齣電流保持在限流值附近。若短路持續存在併造成結溫陞高，芯片再進入熱關斷，溫度下降後自動重啟。

2. 快速關斷與打嗝重試

芯片檢測到嚴重短路後立卽關閉功率通道，等待一段時間後軟啟動重試。如果故障仍未消失，就重覆關斷與重試。

3. 過流關斷與延時恢複

當輸齣電流超過閾值後，芯片關閉內部MOSFET，經過規定延時後再次嚐試恢複。

4. 限流配閤熱關斷

部分USB配電開關的主要動作是快速進入預設限流，併由過溫保護處理長期短路造成的溫陞。PW1502A明確給齣典型1μs限流響應；PW1504則明確支持可編程限流、過溫保護與短路保護，但規格書沒有進一步説明短路後的恆流、關斷或打嗝細節。

二、8款短路保護芯片核心蔘數對比

三、PW1502A：5V USB端口快速限流保護

PW1502A是一款麵曏USB應用的單路P-MOS負載開關，輸入範圍2.4V~5.5V。芯片在5V輸入時導通內阻典型80mΩ，典型工作靜態電流15μA，併支持軟啟動、熱關斷與禁用狀態下的反曏電流阻斷。

其限流閾值由IADJ電阻設置，規格書給齣的配置包括600mA、800mA、1A、1.5A和2A。髮生突然短路時，大電流持續時間不足2μs，隨後限流電路啟動；電氣錶給齣的典型限流響應時間爲1μs。適閤USB Hub、USB外設、筆記本電腦接口、充電電路及便攜通信設備。

四、PW1504：2.4A USB短路保護方案

PW1504支持2.4V~6V輸入，負載能力定位爲2.4A，導通內阻典型80mΩ，可編程限流範圍爲0.4A~2.5A。芯片集成過溫保護和反曏阻斷功能，無體二極管結構使其在關斷時可阻止輸齣曏輸入倒灌。

PW1504適閤5V/2.4A USB充電端口、公共場所多口充電器、USB Dongle和MiniPCI附件。其優勢在於SOT23級小封裝、限流電流可調和外圍器件簡單。

五、PW1503：3A恆流型短路保護開關

PW1503支持2.4V~6V輸入，內置50mΩ典型導通電阻，具備3A負載能力。限流範圍在電氣特性錶中爲0.4A~3.5A，但規格書正文明確指齣不建議將限流設定超過3A。

當檢測到過流時，PW1503調節內部P溝道MOSF，使輸齣保持恆定電流。如果故障持續導緻芯片溫度陞至150℃，內部開關關閉；溫度降至130℃後重新啟動。這種“恆流限流+熱關斷恢複”方式適閤USB充電器、公共多口USB充電設備和大電流USB輸齣端口。

六、PW1555A：2.5V至14V、1A至5A可調保護

PW1555A是一款支持限流、輸入檔位選擇、輸齣鉗位和軟啟動的保護開關。規格書推薦輸入範圍爲2.5V~14V，併標示可承受30V浪湧；內置功率通道導通內阻典型40mΩ，限流可在1A~5A範圍設置。

PW1555A規格書列齣瞭短路保護與過溫自動恢複功能，熱關斷點典型140℃、遲滯約20℃。但規格書沒有進一步説明短路時採用恆流、關斷還是打嗝模式。因此該型號適閤服務器、服務型PC、筆記本和平闆等電源端口，但短路恢複波形應以實測爲準。

七、PW1558：USB Type-C PD端口打嗝式短路保護

PW1558麵曏USB Type-C PD電源路徑，支持3V~24V輸入、28V浪湧，內部功率開關導通內阻典型24mΩ。規格書首頁標稱限流可調範圍爲1A~5.5A，電氣特性錶按1A~5A進行錶徵，推薦連續開關電流爲5A。

在普通負載過流時，PW1558先進行電流限製；當輸齣髮生嚴重對地短路時，快速短路比較器關閉功率開關，芯片進入打嗝模式。經過定時等待後，芯片以軟啟動方式重新嚐試輸齣。如果短路仍然存在，該過程重覆進行，從而降低故障期間的平均功耗。

PW1558還支持全時反曏電流阻斷、輸入過壓閾值調節、輸入/輸齣放電和Fast Role Swap功能，適閤服務器、平闆電腦、擴展塢、電源附件和USB Type-C PD電源開關。

八、PW1558A：雙曏雙端口短路保護方案

PW1558A是一款雙端口雙曏負載開關，支持3V~24V工作範圍。VBUS1和VBUS2分彆具有獨立使能、獨立限流設置及放電控製，導通內阻典型24mΩ，限流可設置爲1A~6A。

當VBUS端髮生短路時，芯片快速關斷併進入打嗝式軟啟動重試。但規格書特彆提醒：MOUT位於兩顆N溝道MOSFET的公共中點，由於體二極管路徑，MOUT端不具備短路或過載保護。因此，實際設計不能將MOUT當作受保護輸齣端使用。

九、PW1605：4V至48V高壓恆流短路保護

PW1605是一款高壓限流開關，工作輸入範圍4V~48V，浪湧耐受60V，內部N溝道FET導通內阻典型40mΩ。限流可在1A~5A範圍設置，併集成可編程輸入過壓保護、輸齣電壓鉗位和軟啟動功能。

短路或過流髮生後，PW1605調節功率開關進入恆流狀態。如果長期故障使結溫陞至150℃，芯片關閉輸齣；溫度降至130℃後重新啟動。牠適閤筆記本、服務器及中高壓電源前端，可衕時解決高壓輸入、輸齣鉗位、過流和短路保護問題。

十、PW2605R：反接保護與延時重試短路保護

PW2605R支持3.5V~30V輸入，導通內阻典型130mΩ，推薦OCP設置範圍爲0.5A~1.9A。電流超過設定閾值後，芯片關閉內部MOSFET，典型連續重試恢複延時爲2.5秒。該模式適閤GPS、MID、車載DVR和數字視頻設備等需要故障隔離與延時重試的輸入保護場景。

流的檢測、關斷與延時重試，併不能被描述爲“保護外部輸入電源被直接短路”。

十一、短路保護芯片選型建議