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限流开关系统的原理及应用领域

电子发烧友网 2018-12-08 10:05 次阅读

随着计算机以及与USB相关便携式设备的发展,USB必将获得更广泛的应用。

由于USB具有即插即用的特点,在负载出现异常的瞬间,电源开关会流过数安培的电流,从而对电路造成损坏。因此USB限流开关不仅需要有电源切换功能,还需要有限流能力,即过流保护功能。

USB限流开关用于USB接口和内部电源的连接,对USB接口接入的设备提供工作电流,并在接入的负载发生过流现象时提供过流保护,使得USB接口能够安全可靠的工作。

USB限流开关IC是电源管理类芯片中保护电路的重要组成部分。它可以保护和防止芯片内部功率器件免受大电流的冲击,加强电路带负载的能力。

限流开关电路集成在芯片内部,免除了额外封装和多个被动组件的需要,提高了成本效益。

1.限流开关系统的原理

图一 原理框架图

当出现过载和短路故障时,负载电流达到数安培,需要精确的限流电路为功率管和输入电源提供保护。对于MOS器件,只有工作在饱和区时的电流容易控制。限流就是通过反馈负载电压,调节电荷泵(Charge-Pump)输出电压来实现的。在负载正常的情况下,由电荷泵产生足够高的栅驱动电压,使功率管工作在深线性区,以降低从输入电源(VIN)到负载电压(VOUT)的导通损耗。

当功率管电流高于限流时,电流检测电路输出高电平给过流保护电路(OverCurrentLimit),过流保护电路通过反馈负载电压给电荷泵,调节电荷泵输出,从而使功率管的工作状态由线性区变为饱和区,限制功率管电流,达到保护功率管的目的。

2.应用领域

USB总线/自供电集成器,USB周边,PC卡热插拔,笔记本电脑,电脑主板,电池供电设备,电池充电器电路,TV板卡。

图二 USB限流开关IC实际应用实物图

3.USB限流开关IC主流产品对比

4.产品说明

从产品对比参数规格。AP1621/RT9711/SY6288电路规格比较相似。产品进行了分档,供客户进行选择。MP5075RDS(ON)最小。封装体积SOT563,电路外围更加的简洁化。产品价格略高。

原文标题:【每日方案】USB限流保护的必要性

文章出处:【微信号:elecfans,微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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