过压保护芯片PW1600是70V耐压,PW1500是50V耐压,42V认证首选OVP方案

2026年07月03日 14:37    发布者:林百万666
USB-C端口42V过压保护:PW1600与PW1500实测方案70V/2.5A与50V/1.5A两颗OVP芯片的选型思路一、USB-C前端为什么必须卡死42V这条线做USB-C电源入口设计时,IEC 62368-1里SELV这条线不能忽视。标准把安全特低电压的上限定在DC 60V,但落到实际产品上,尤其是USB连接器这种用户随时会插拔的接口,行业普遍把异常开路电压限制在42.4V以内。一旦USB端口出现下面这些状况,过压保护芯片必须在极短时间内把输出切掉,否则后级负载和电池都可能遭殃:1) 适配器损坏或协议误协商,5V口直接飙到20V甚至更高;2) 热插拔瞬间的电压尖峰和浪涌,实测中经常冲到几十伏;3) PD协议通信出错,导致电压档切换异常;4) 外部雷击或静电放电带来的瞬态过压。所以,要过欧盟CE/RED认证,USB-C设备在前端放一颗响应够快的OVP芯片,基本算是刚需。它的任务就是不管输入端怎么异常,传递到后级负载的电压都不能超过安全阈值。二、PW1600:70V耐压、阈值可调的OVP芯片PW1600是平芯微半导体(PWChip)推出的一款宽输入、高耐压OVP芯片。我们测下来,这颗芯片最实用的点是:最大耐压做到70V,能覆盖USB PD EPR模式下所有电压档,而且响应时间标称只有50ns,比市面上常见的1μs到10μs方案快出不少。用下来比较抢眼的几个指标• 绝对最大耐压70V,5V到48V的PD电压档全覆盖;• OVP响应时间约50ns,热插拔产生的尖峰基本都能被箝住;• 导通电阻80mΩ,持续输出电流2.5A,发热控制得住;• OVP阈值灵活可调,内部默认6.1V,外部电阻可设4V到55V;• 内置软启动和过温自恢复,外围简单;• SOT23-6L小封装,外面只要两颗电容加两颗电阻就能跑起来。三、典型应用电路怎么搭PW1600的参考电路非常简单。输入端放CIN,输出端放COUT,再用R1/R2设定OVP阈值即可。如果产品经常插拔,建议在输入端并联一颗TVS管D1,给ESD和浪涌做第二道防护。OVP阈值计算阈值由下面这个公式决定:VIN_OVP = 1.2V × (1 + R1 / R2)如果VOVP引脚直接接地,芯片就用内部默认的6.1V阈值,这种接法适合普通5V USB应用。如果是9V、12V或者20V PD快充,就要靠R1/R2分压来设定合适的保护点。四、PW1500:面向42V认证的降规版本针对欧盟USB-C充电器42V安全认证的专项需求,平芯微还准备了一颗PW1600的降规版本——PW1500。它的耐压降到50V,正好覆盖USB PD 20V档加上一定浪涌裕量,同时避免了过高耐压带来的成本浪费。PW1500适合哪些场景• 50V耐压已经够用,完全满足IEC 62368-1里42.4V的安全要求;• 芯片die面积更小,批量采购时单价更有优势;• 1.5A电流覆盖主流USB-C充电需求,像玩具、TWS耳机充电仓这类产品完全够;• 如果你的设备不需要EPR 48V档,选PW1500性价比更高。五、热插拔场景的真实考验USB-C支持带电插拔,用户随时可能插拔。这个过程中最容易出问题的点包括:插入瞬间的电弧和尖峰、拔出瞬间电感感应出的反向电压、接触抖动造成的多次通断。IEC标准对保护电路的响应速度有明确要求,PW1600和PW1500的50ns响应时间在实际测试中能把这些瞬态过压有效箝制住。搭配前端TVS和输入电容后,整机的浪涌通过率会明显提升。总结:如果项目需要覆盖USB PD EPR全电压档,或者对电流需求更高,PW1600是更稳妥的选择;如果产品只做到20V PD,且对成本敏感,PW1500足够用。两颗芯片的OVP响应速度都能满足欧盟认证和热插拔实测要求。