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PWChipUSB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 / PW26061.1 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 / PW16002.1 PW2609A——3A、可调4V~24V过压阈值、内阻35mΩ、SOT23-6PW2609A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3×0.0350.105V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、SOT23-6PW1600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 / PW1558A3.1 PW1515——2A、固定6.1V OVP 可调限流0.2~2A、SOT23-5PW1515是“过压保护可调精密限流”二合一芯片输入耐压32VOVP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0.12ΩSOT23-5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、QFN16PW1605是平芯微大电流USB过压保护限流二合一芯片。输入电压4V48V输入耐压60V过压关闭阈值可调4V51V输出限流可设定1A~5A。内阻40mΩQFN16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、QFN16PW1558A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4V24V输出电流支持1A6A内阻24mΩQFN16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 / PW26014.1 PW2602C——2.4A、OVP 6.8V 可调限流 LDO稳压5.45V、DFN8PW2602C是“过压保护 可调限流 内置LDO稳压”三合一芯片。输入耐压32VOVP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、DFN8PW2601是PW2602C的低电流版本输入耐压24VOVP阈值6.8V可调限流0.2A1.5A。内置LDO稳压输出5.1V输入在5.1V6.8V时启动内阻0.4ΩDFN-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、DFN10PW1555A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2.5V3.6V5V段支持输入3.8V5.4V12V段支持输入9V12.6V其他电压输入负载为0V。输入耐压30V输出电流1A5A可调内阻40mΩDFN3×3-10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、SOT23-5PW1503是纯可调限流器无过压保护功能输入电压范围2.4V6V可调限流1A3A内阻50mΩSOT23-5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 / PW4056HHPW4054H0.5A/SOT23-5、PW4057H0.5A/SOT23-6、PW4056HH1A/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28VOVP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PW2605SOT23-3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PW160070V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PW1515OVP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PW16055A、QFN16、可调OVPOCP或PW1558A6A双向。场景六锂电池充电应用、需要简化BOM→ 选PW4056HH/PW4057H/PW4054HOVP充电管理二合一双高耐压28V。平芯微半导体PWChipUSB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OVPOCPLDO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。