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电路中的过压(OVP)保护电路

廖竹君 来源:上海雷卯电子科技有限公 作者:上海雷卯电子科技 2024-04-23 18:29 次阅读

硬件工程师常会遇到这种情况,比如芯片的工作电压是5V ,但供电电压因浪涌或静电造成电压会出现超过6.5V或更高,而芯片能承受最高工作电压6.3V,这时如果选用TVSESD), TVS因为钳位电压VC超过6.5V ,所以无法起到保护作用,所以造成很多芯片被打坏,这种情况很多,这时可以选用OVP, OVP可以在电压超过阈值电压(比如6.1V,或调至合适阈值电压)时关掉供电,保护后级芯片,并OVP承受输入电压范围比较高 ,有二十几V ,有的到三十几V ,下面详细了解这个好用的过压保护电路 OVP。

一、什么是OVP

OVP(Over Voltage Protection过压保护):即过压保护,当电压超过预设水平时关闭电源或暂停输出,对后级电路起到了保护作用,避免因输入电压过高导致后级电路损坏。

过压保护的方式有很多种,然而运用在手机端的或空间受限的电子设备,往往是采用OVP芯片。价格实惠,且阈值可控,对PCB的布局节省了空间。

上海雷卯推出了几款 OVP过压保护芯片,下面首先简单介绍下OVP的基本原理。

2、OVP基本原理

上图是OVP 的内部框图,原理是当输入电压过大时,内部逻辑及驱动电路将关断MOSFET,此时输入与输出将断开,无输出电压,起到保护后端的作用。当输入电压恢复到正常工作电压时,OVP重新打开MOSFET,正常输出电压。

wKgaomYnjZ2AS76XAAAur_vaFcs630.png

过压保护示意图如下:

wKgZomYnjZ6ABMSsAAGPculufDs062.png

当输入电压VIN大于等于5V,小于6.1V( 阈值电压):Vout =Vin

当输入电压超过阈值电压6.1V, 小于最高输入电压Vin max: Vout =0

当输入电压超过阈值电压,内部MOSFET 会在1us 之内快速关断,使得无输出电压,保护后级电路。

3、OVP主要参数

l 输入电压 Vin: OVP输入电压范围一般比较宽,但一定不能超过最高输入电压Vin(max)。

l OVP 阈值电压: 此电压需要大于后级被保护的电压范围并且留有一定裕度。有的OVP是固定电压,而有些是可调的。

l 导通电阻 Ron: 导通电阻Ron是非常关键的参数,因为电流会通过MOS,所以导通电阻就决定了经过MOS后的压降,由于有功率损耗,导通电阻决定芯片发热量大小,所以Ron 越小越好。

l 关断时间Toff:OVP发现过压到关断输出的时间差,这个时间越短越好。

l 有些OVP 带有OCP(过流保护)和过温保护(OTP)功能。

以上参数可以具体参看规格书。

4. OVP元件应用注意

由于有内阻存在,因此需要考虑到热设计因素。

由于OVP芯片输入电压也有限,为了防止静电等因素导致OVP芯片烧毁,可以在输入端加入一个TVS,此TVS的额定电压(反向截止电压VRWM)应该高于此电路输入电源电压,钳位电压Vclamp应该低于OVP芯片的最高输入电压。

wKgaomYnjZ-Ad3lCAAAly7bRzZg102.png

5. 上海雷卯OVP

以上部分型号展示

6. OVP规格书

wKgaomYnjaGARO4pAACnrX_MP8c424.pngwKgZomYnjaKAQ0olAACCttR9epI711.png

关于OVP 具体应用和选型可联系上海雷卯EMC 小哥。

上海雷卯专业研发销售ESD,TVS,TSSGDT,MOV,MOSFET,Rectifier等产品。我们致力于为客户提供高品质产品,以保护电路免受静电干扰和电压波动的影响。我们的产品涵盖应用领域广泛,包括电子、通讯、计算机、汽车、医疗等行业。我们拥有一支经验丰富的研发团队,能够根据客户需求提供个性化定制服务,为客户提供最优质的解决方案。

审核编辑 黄宇

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