過壓保護芯片OVP基本原理與應(yīng)用

一、基本原理

    1. OVP芯片基本原理

        如下圖是一款OVP芯片的內(nèi)部框圖，基本邏輯是當輸入電壓過大時，內(nèi)部邏輯及驅(qū)動電路將關(guān)斷MOS管，此時輸入與輸出將斷開，起到保護作用。

      UVLO（Under Voltage Lock Out），指低電壓保護；OVLO（Over Voltage Lock Out），指過壓保護OVP，此芯片同時支持低壓與過壓保護。OTP（Over Temperature Protection），指過溫保護；

 

二、OVP芯片關(guān)鍵參數(shù)

 

    1. 輸入電壓VIN

        供電電壓不能超過輸入電壓VIN。

    2. 過壓保護電壓VOVLO

        VOVLO需要大于后級被保護的電壓范圍并且留有一定裕度。有的OVP是固定電壓，而有些是可調(diào)的VOVLO。

    3. 導(dǎo)通電阻Ron

        導(dǎo)通電阻Ron是非常關(guān)鍵的參數(shù)，因為電流會通過MOS，所以導(dǎo)通電阻就決定了經(jīng)過MOS后的壓降，并且由于有功率損耗，導(dǎo)通電阻也會決定芯片發(fā)熱量大小。假設(shè)導(dǎo)通電阻200mΩ，那么在1A電流下就會有0.2V的壓降，在一些設(shè)計中這個是很大的壓降，因此這個參數(shù)一定要注意。

    4.關(guān)斷時間Toff

        當IC發(fā)現(xiàn)過壓到關(guān)斷輸出存在一定的時間差，這個時間關(guān)斷時間，這個時間在幾十納秒級別，時間越短越不容易損壞后級設(shè)備。

  

三、OVP芯片應(yīng)用

 

    1. 基本參數(shù)

        基本參數(shù)自不必說，輸入電壓不能超過額定最高輸入電壓，同時VOVLO應(yīng)低于后級電路最高輸入電壓。

    2. 熱設(shè)計

        由于有內(nèi)阻存在，因此需要考慮到熱設(shè)計因素，需要參數(shù)：熱阻、導(dǎo)通內(nèi)阻Ron等，

 

    3. TVS

        由于OVP芯片輸入電壓也有限，為了防止靜電等因素導(dǎo)致OVP芯片燒毀，可以在輸入端加入一個TVS，此TVS的額定電壓（反向截止電壓VRWM）應(yīng)該高于此電路輸入電源電壓，鉗位電壓Vclamp應(yīng)該低于OVP芯片的最高輸入電壓。

    4. 輸入輸出電容等

        輸入輸出電容按照規(guī)格書參考設(shè)計即可，但要注意的是MLCC電容的特性。

四、擴展

        另外還有內(nèi)置TVS的OVP芯片，自帶ESD功能，同時還有的OVP芯片帶EN使能的芯片，可以當作電源開關(guān)使用等。