如下图是一款OVP芯片的内部框图,基本逻辑是当输入电压过大时,内部逻辑及驱动电路将关断MOS管,此时输入与输出将断开,起到保护作用。
UVLO(Under Voltage Lock Out),指低电压保护;OVLO(Over Voltage Lock Out),指过压保护OVP,此芯片同时支持低压与过压保护。OTP(Over Temperature Protection),指过温保护;
VOVLO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VOVLO。
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,并且由于有功率损耗,导通电阻也会决定芯片发热量大小。假设导通电阻200mΩ,那么在1A电流下就会有0.2V的压降,在一些设计中这个是很大的压降,因此这个参数一定要注意。
当IC发现过压到关断输出存在一定的时间差,这个时间关断时间,这个时间在几十纳秒级别,时间越短越不容易损坏后级设备。
基本参数自不必说,输入电压不能超过额定最高输入电压,同时VOVLO应低于后级电路最高输入电压。
由于有内阻存在,因此需要考虑到热设计因素,需要参数:热阻、导通内阻Ron等,
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。
输入输出电容按照规格书参考设计即可,但要注意的是MLCC电容的特性。
四、扩展
另外还有内置TVS的OVP芯片,自带ESD功能,同时还有的OVP芯片带EN使能的芯片,可以当作电源开关使用等。