?電路中的過壓(OVP)保護(hù)電路

硬件工程師常會(huì)遇到這種情況，比如芯片的工作電壓是5V ,但供電電壓因浪涌或靜電造成電壓會(huì)出現(xiàn)超過6.5V或更高，而芯片能承受最高工作電壓6.3V，這時(shí)如果選用TVS(ESD), TVS因?yàn)殂Q位電壓VC超過6.5V ，所以無法起到保護(hù)作用，所以造成很多芯片被打壞,這種情況很多，這時(shí)可以選用OVP, OVP可以在電壓超過閾值電壓(比如6.1V，或調(diào)至合適閾值電壓)時(shí)關(guān)掉供電，保護(hù)后級(jí)芯片，并OVP承受輸入電壓范圍比較高 ，有二十幾V ，有的到三十幾V ,下面詳細(xì)了解這個(gè)好用的過壓保護(hù)電路 OVP。

一、什么是OVP

OVP(Over Voltage Protection過壓保護(hù))：即過壓保護(hù)，當(dāng)電壓超過預(yù)設(shè)水平時(shí)關(guān)閉電源或暫停輸出，對(duì)后級(jí)電路起到了保護(hù)作用,避免因輸入電壓過高導(dǎo)致后級(jí)電路損壞。

過壓保護(hù)的方式有很多種，然而運(yùn)用在手機(jī)端的或空間受限的電子設(shè)備，往往是采用OVP芯片。價(jià)格實(shí)惠，且閾值可控，對(duì)PCB的布局節(jié)省了空間。

上海雷卯推出了幾款 OVP過壓保護(hù)芯片，下面首先簡(jiǎn)單介紹下OVP的基本原理。

二、OVP基本原理

上圖是OVP 的內(nèi)部框圖，原理是當(dāng)輸入電壓過大時(shí)，內(nèi)部邏輯及驅(qū)動(dòng)電路將關(guān)斷MOSFET，此時(shí)輸入與輸出將斷開，無輸出電壓，起到保護(hù)后端的作用。當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到正常工作電壓時(shí)，OVP重新打開MOSFET，正常輸出電壓。

過壓保護(hù)示意圖如下：

當(dāng)輸入電壓VIN大于等于5V，小于6.1V( 閾值電壓)：Vout =Vin

當(dāng)輸入電壓超過閾值電壓6.1V, 小于最高輸入電壓Vin max: Vout =0

當(dāng)輸入電壓超過閾值電壓,內(nèi)部MOSFET 會(huì)在1us 之內(nèi)快速關(guān)斷，使得無輸出電壓，保護(hù)后級(jí)電路。

三、OVP主要參數(shù)

輸入電壓 Vin: OVP輸入電壓范圍一般比較寬，但一定不能超過最高輸入電壓Vin(max)。

OVP 閾值電壓：此電壓需要大于后級(jí)被保護(hù)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。

導(dǎo)通電阻 Ron: 導(dǎo)通電阻Ron是非常關(guān)鍵的參數(shù)，因?yàn)?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/電流/" target="_blank">電流會(huì)通過MOS，所以導(dǎo)通電阻就決定了經(jīng)過MOS后的壓降，由于有功率損耗，導(dǎo)通電阻決定芯片發(fā)熱量大小,所以Ron 越小越好。

關(guān)斷時(shí)間Toff：OVP發(fā)現(xiàn)過壓到關(guān)斷輸出的時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間越短越好。

有些OVP 帶有OCP(過流保護(hù))和過溫保護(hù)(OTP)功能。

以上參數(shù)可以具體參看規(guī)格書。

四.OVP元件應(yīng)用注意

由于有內(nèi)阻存在，因此需要考慮到熱設(shè)計(jì)因素。

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(gè)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。

五.上海雷卯OVP

以上部分型號(hào)展示。

六.OVP規(guī)格書