USB OVP保护芯片PW2602C三合一方案:过压保护6.8V + 可调限流 + LDO稳压5.45V
USB过压保护电路芯片选型指南——PW2605/PW2606/PW2609A/PW1600/PW1515/PW1605全系列方案
USB接口在充电宝、蓝牙音箱、TWS耳机、智能穿戴、车载设备、IoT节点等应用中无处不在,但USB接口存在一个关键隐患:当用户使用劣质充电器、误插高压适配器(如PD/QC协议异常输出9V/12V/20V)、车载12V/24V意外连接、或热拔插产生的电压尖峰时,超过后级芯片(MCU、充电IC、升压IC等)所能承受的电压,将直接损坏后级电路。
USB过压保护(OVP)芯片的作用就是在输入电压超过设定阈值时,立即关断输出(输出0V),保护后级全部电路和组件不受高压损害;当输入恢复正常后自动恢复输出。本文基于平芯微半导体(PWChip)USB过压保护芯片全系列产品,从1A小电流到6A大电流、从固定OVP到可调OVP、从纯过压保护到OVP+限流+LDO的多功能三合一,系统介绍各型号的功能、参数、典型电路和选型建议。
一、固定6.1V过压关闭保护芯片(PW2605 / PW2606B / PW2606)
1.1 PW2605——1A以下、SOT23-3封装、外围最简
PW2605是平芯微最经典的USB过压保护芯片,输入耐压40V,输入过压关闭保护阈值固定6.1V。当USB输入电压超过6.1V时,芯片内部开关关断,输出为0V;当输入电压回到正常范围(<6.1V)时,自动恢复输出。
输出电压 = 输入电压 - 内阻压差(输入电流 × 内阻0.35Ω),例如输入5V/0.5A时,输出电压≈ 5 - 0.5×0.35 = 4.825V。适用于输出电流1A以下的应用,如智能手环、电子烟、电子秤、小型IoT设备等。SOT23-3封装,仅需输入/输出各一颗1μF电容。

1.2 PW2606B——1A、SOT23-6封装(PW2605的6脚版本)
PW2606B是PW2605的SOT23-6封装版本,过压保护阈值与参数完全相同(固定6.1V OVP、40V耐压、0.35Ω内阻),输出电流1A。SOT23-6封装相比SOT23-3多了EN使能脚、VOVP参考脚等,适合需要外部使能控制的场景。

1.3 PW2606——2A以下、低内阻0.1Ω、SOT23-6封装
PW2606是PW2606B的低内阻升级版,内阻从0.35Ω降低到0.1Ω,输出电流支持到2A以下。输入过压关闭保护阈值仍为固定6.1V,输入耐压40V。在同样的负载电流下,压差更小,发热更低,适合蓝牙音箱、充电宝、电动牙刷、车载充电器等中等电流USB输入应用。
注意:PW2609A比PW2606应用更广、出货量更大,因此价格上PW2609A反而更优。新项目建议优先选择PW2609A。

二、可调过压保护阈值芯片(PW2609A / PW1600)
2.1 PW2609A——3A、可调4V~24V过压阈值、内阻35mΩ、SOT23-6
PW2609A是平芯微最畅销的USB过压保护芯片,适用于输出电流3A及以下的应用。相比PW2605/PW2606的固定6.1V OVP阈值,PW2609A最大亮点是过压保护阈值可调:通过VOVP脚外接R1/R2电阻分压,可将过压关闭阈值设定在4V~24V范围内任意值(VOVP脚接地则默认6.1V)。
内阻仅35mΩ(是PW2606的0.1Ω的三分之一),在3A负载时压差仅为3×0.035=0.105V,发热极低。输入耐压40V,可防御车载12V/24V意外连接、PD协议异常输出等场景。主要应用:充电宝、蓝牙音箱、充电座、电动工具、智能家居、USB Type-C设备等。

2.2 PW1600——2.5A、可调4V~55V过压阈值、输入耐压70V、SOT23-6
PW1600是PW2609A的“高耐压升级版”,输入耐压从40V提升至70V,过压关闭阈值可调4V~55V范围,内阻80mΩ,输出电流支持2.5A。特别适合需要防护车载24V/48V、工业总线、太阳能面板等高压意外接入的USB Type-C场景。
PW1600也是欧盟USB Type-C 42V认证(IEC 62368-1)常用的过压保护方案,其70V耐压能力远超认证要求的测试电压,安全裕量充足。SOT23-6封装,引脚定义与PW2609A兼容,方便PCB布局复用。

三、过压保护+可调限流 二合一芯片(PW1515 / PW1605 / PW1558A)
3.1 PW1515——2A、固定6.1V OVP + 可调限流0.2~2A、SOT23-5
PW1515是“过压保护+可调精密限流”二合一芯片,输入耐压32V,OVP阈值固定6.1V,输出限流可通过外接电阻设定,范围0.2A~2A。内阻0.12Ω,SOT23-5封装。
PW1515的主要应用场景:磁吸充电线、U盘接口限流、频繁拔插的USB设备。这类应用因为频繁拔插和开关,正常5V电压产生的瞬间尖峰可达7V~9V,普通低耐压限流IC容易被打坏,PW1515的32V耐压能有效解决此问题。

3.2 PW1605——5A、可调4V~48V OVP + 可调限流1~5A、QFN16
PW1605是平芯微大电流USB过压保护+限流二合一芯片。输入电压4V~48V,输入耐压60V,过压关闭阈值可调4V~51V,输出限流可设定1A~5A。内阻40mΩ,QFN16封装。适用于工业接口、大功率USB设备、数据中心服务器、电动工具等高电流场合。

3.3 PW1558A——6A、双向输入/输出限流 + 可调OVP、QFN16
PW1558A是“可调过压保护 + 可调限流 + 双向(输入/输出)限流”三合一芯片,输入耐压28V,过压关闭阈值可调4V~24V,输出电流支持1A~6A,内阻24mΩ,QFN16封装。适用于USB-C PD双向充放电设备、充电宝双向接口、工业控制总线等需要双向电流保护的场合。
四、过压保护 + 限流 + LDO稳压 三合一芯片(PW2602C / PW2601)
4.1 PW2602C——2.4A、OVP 6.8V + 可调限流 + LDO稳压5.45V、DFN8
PW2602C是“过压保护 + 可调限流 + 内置LDO稳压”三合一芯片。输入耐压32V,OVP阈值6.8V,可调限流0.2A~2.4A。其特色亮点:
① 输入电压在5.45V~6.8V范围时,内置LDO启动,输出稳压5.45V,保证在过压关闭阈值附近输出不会出现过高电压;
② 输入电压<5.45V时,直通模式,输出电压 = 输入 - 内阻压差;
③ 输入电压>6.8V时,OVP触发,输出关断0V。
PW2602C采用输出过流后需要重新拔插输入才能恢复的模式(Latch-off),而PW2602A是自恢复恒流模式。DFN-2×2-8L封装,内阻0.12Ω。
4.2 PW2601——1.5A、OVP 6.8V + 可调限流 + LDO稳压5.1V、DFN8
PW2601是PW2602C的低电流版本,输入耐压24V,OVP阈值6.8V,可调限流0.2A~1.5A。内置LDO稳压输出5.1V(输入在5.1V~6.8V时启动),内阻0.4Ω,DFN-2×2-8L封装。适合对稳压精度有要求的小电流USB设备。
五、其他特色USB过压保护方案
5.1 PW1555A——5A、三段式过压保护(3.3V/5V/12V)+ 可调限流、DFN10
PW1555A采用独特的“分段过压保护”模式,支持3.3V、5V、12V三个电压段:3.3V段支持输入2.5V~3.6V,5V段支持输入3.8V~5.4V,12V段支持输入9V~12.6V,其他电压输入负载为0V。输入耐压30V,输出电流1A~5A可调,内阻40mΩ,DFN3×3-10封装。适合多电压平台、模块化设备。
5.2 PW1503——3A可调限流器(无OVP,可前PW2609A)、SOT23-5
PW1503是纯可调限流器,无过压保护功能,输入电压范围2.4V~6V,可调限流1A~3A,内阻50mΩ,SOT23-5封装。如果需要同时具备过压保护,可在PW1503前级串联一颗PW2609A,实现“可调OVP + 可调限流”组合方案,灵活度极高。
5.3 OVP+锂电池充电二合一(PW4054H / PW4057H / PW4056HH)
PW4054H(0.5A/SOT23-5)、PW4057H(0.5A/SOT23-6)、PW4056HH(1A/ESOP8)是平芯微“过压保护+4054/4056/4057锂电池充电管理”二合一芯片。三者的共同亮点:输入耐压高达28V,OVP阈值6.8V;且BAT充电脚耐压也达20V,是普逄4054/4056/4057芯片BAT脚耐压的300%以上,安全性极高。适合多种充电场景下的锂电池保护充电。
六、USB过压保护芯片全系列选型总表

七、选型建议与应用场景对照
场景一:普通USB 5V输入、电流≤1A、追求极简方案
→ 首选PW2605(SOT23-3仅3脚、只需两颗电容),或PW2606B(需要EN控制)。
场景二:USB 5V输入、2A~3A中等电流、通用场景
→ 首选PW2609A(性价比最高、内阻35mΩ、可调OVP灵活)。
场景三:车载/工业/Type-C 42V认证、输入可能超过40V
→ 选PW1600(70V耐压、可调OVP至55V)。
场景四:频繁拔插、磁吸充电线、U盘接口等需要限流
→ 选PW1515(OVP+可调限流、SOT23-5、耐压32V防尖峰)。
场景五:大电流5A以上、工业级接口
→ 选PW1605(5A、QFN16、可调OVP+OCP)或PW1558A(6A双向)。
场景六:锂电池充电应用、需要简化BOM
→ 选PW4056HH/PW4057H/PW4054H(OVP+充电管理二合一,双高耐压28V)。
平芯微半导体(PWChip)USB过压保护芯片全系列覆盖了从1A到6A、从SOT23-3到QFN16、从固定6.1V OVP到可调4~55V OVP、从纯OVP到OVP+OCP+LDO三合一的完整产品线,能够满足几乎所有USB输入过压保护场景的需求。
无论您的产品是充电宝、蓝牙音箱、TWS耳机、车载设备、工业接口、磁吸充电线、智能家居还是锂电池充电器,都能找到对应的平芯微OVP芯片方案。PW2609A作为最畅销型号,以3A/35mΩ/可调OVP/SOT23-6的综合优势,适用于80%以上的普通USB 5V过压保护场景。
浙公网安备 33010602011771号