WAYONX维安推出了USB接口专用限流保护产品——WP25P21XX系列芯片

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WAYONX维安推出了USB接口专用限流保护产品——WP25P21XX系列芯片
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WAYONX维安推出了USB接口专用限流保护产品——WP25P21XX系列芯片
作为保护界的“爱马仕”维安半导体推出了USB接口专用限流保护产品——WP25P21XX系列芯片 , 可满足小型化、智能化和集成化的需求 , 目前已经广泛应用于TV面板、TWS耳机充电仓以及机械硬盘接口等领域 。
集微网消息 , 近年来 , 互联网产业发展如火如荼 , 电子商务及硬件制造业等领域的发展也方兴未艾 , 层出不穷的电子设备在生活中日益普及 , 作为世界上最通用的接口之一USB接口得以被广泛应用 , 我们见证了从USB2.0到USB3.2的蜕变 , 也目睹了一个个不通用的接口被淘汰 。
与此同时 , 各大电子设备厂商对输出电流的要求也逐渐提高 , 从以前的5V/500mA升级到如今的20V/5A , 在这种大电流的应用上 , 如果没有相应的保护措施势必会损坏内部电路 。 有统计表明 , 超过40%的电子产品失效与USB接口有直接或间接的关系 , 而造成的不良现象通常包括系统死机、USB口烧坏等等 。 究其原因 , 主要是由于USB具有即插即用的特点 , 在负载出现异常的瞬间 , 电源开关会流过数安培的电流 , 即处于长时间过流状态 , 从而对电路及系统造成了损坏 。
在此大背景下 , USB接口的保护方案也得到了各大厂商的重视 , 其中限流保护方案就成为了设计过程中不可或缺的一部分 , 由于性能的局限性 , 最初的分立式方案也渐渐被集成式方案所代替 。
于是 , 作为保护界的“爱马仕”维安(WAYON)推出了USB接口专用限流保护产品——WP25P21XX系列芯片 , 可满足小型化、智能化和集成化的需求 , 目前已经广泛应用于TV面板、TWS耳机充电仓以及机械硬盘接口等领域 。
USB接口的保护伞
维安(WAYON)WP25P21XX系列产品输入电压为2.5V~5.5V , 可调电流限制范围在0.4A~2A之间 , 导通电阻70mΩ , 28μA的静态功耗 , 主要封装形式为SOT23-5/6和DFN-6封装 , 可以满足小空间、低功耗产品的应用场景 。
WP25P21XX系列主要参数

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封装实物图
在使用时 , WP25P21XX系列产品通常用于USB接口和内部电源之间 , 输入、输出引脚外接1μF的陶瓷电容 , 对USB接口接入的设备提供工作电流 , 在接入的负载发生过流现象时提供过流保护 , 使得USB接口能够安全可靠的工作 。 它可以保护和防止芯片内部功率器件免受大电流的冲击 , 加强电路带负载的能力 。

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应用框图
WP25P21XX产品通过采用SENSEFET结构的电流检测电路来提高系统的工作效率 , 同时利用电流检测电路实时监测输出电流 。 当负载出现重载或短路情况时 , 内部的电流采样管能及时检测负载电流变化 , 并通过与基准电流的比较 , 采用负反馈环路将输出电流限定在安全的恒流状态 , 防止负载过重或短路造成的供电系统崩溃 。 通过采用精密的修调技术 , 可实现10%和20%两种高精度需求 。
WP25P21XX正常工作温度为-40℃~+85℃ , 满足户外应用对温度的要求 , 而且内置欠压锁定、热关断、反向电流阻断等多重保护机制 , 能够全方位保障产品的电气安全性 。

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WP25P21XX内部结构图
如上图所示 , 其中FLT管脚是漏极开路输出 , 需要一个外部上拉电阻 。 如果芯片限流保护状态被激活 , FLT为LOW , 表示故障已发生了 。 微处理器通过对故障标志位的检测 , 可进行故障告警等处理措施 , 有利于故障定位、系统状态显示等操作 。 一旦故障消失 , 它将自动返回高电平状态 。 同时WP25P21XX具备的快速输出放电功能可确保已断开或禁用的负载不会被浮置 。 当EN为低时 , 打开放电场效应晶体管(FET) , 创建一条从VOUT到GND的路径 , 确保该负载能快速返回到已知的0V“关闭”状态 。
更优的反向电流保护和防静电能力
USB接口在使用过程中 , 既对外充当电源又为内部设备组件供电 , 极易引发反向电流 。 如下图所示 , 反向电流是指系统输出端的电压高于输入端的电压 , 导致电流倒流通过系统 。 反向电流会造成内部电路和电源的损坏 , 根据从输出到输入的路径 , 电缆也有可能被损坏 , 连接器的性能也会被降低 。 根据PD=IREV*VDROP , 当功率达到一定时 , 甚至会造成烧毁 。