40V静压条件触发过压保护器--SGM40666

近些年智能手机、蓝牙音箱、TWS耳机、智能手环、智能手表等各类便携式锂电池电子产品已经得到极大的普及，伴随而来的是消费者对产品使用体验要求的不断提高，为此各大厂商也都不遗余力的提升产品竞争力和品牌影响力，品牌概念越来越深入人心。品牌，意味着厂商需要提供给市场优质耐用、体验性能好的高性价比产品；口碑，也意味着对市场返修机超低比例的苛刻要求。

然而，在各大厂商、各类便携电子产品的返修机中，与充电接口直连器件损坏的机器占据了相当高的比例，矛头直指“浪涌（Surge）”，因此具有80V → 100V → 120V → 200V浪涌抑制能力的过压保护器（OVP：Over-Voltage Protector）相继问世并被大量使用，此处多配合TVS实现300V甚至400V浪涌抑制能力。

“标配”接口过压保护器件后，充电接口器件损坏类坏机比例明显得到了改善。然而，生活场景中几乎不可能产生200V浪涌，但20V以上的高静态电压倒是比较常见。

SGM40666系列（SGM40663 ~ SGM40668）设计用于便携式电子产品充电接口，保护后端低耐压充电IC及临近的其他电子器件。该器件集成了RON仅29mΩ的MOSFET，浪涌有条件泄放能力达+110V/-400V，预置了常用的多个过压保护阈值，且过压保护阈值可通过外围电阻网络自由调节，其有条件浪涌泄放和高达40V的静压耐受能力领先行业同类产品。

• 2.5V ~ 28V工作电压范围

• 基于电压爬升速度和电压值的有条件浪涌泄放

• 40V输入电压承受能力（限流50mA，持续10s以上）

• 29mΩ典型导通阻抗

• 4V ~ 22V过压保护阈值调节范围

• 多个预置过压保护点（其他电压点将陆续开放）

                 6.82V (SGM40666)

                 6.35V (SGM40667)

• +110V/-400V浪涌抑制能力

• 50ns过压保护关断时间

• 15ms启动防反跳时间

• 软启动功能

• 热关断功能

• 短路保护功能

• 欠压保护功能

• OTG模式反向输出功能

• 使能接口

• Power Good标志接口

• -40℃ ~ +85℃工作电压范围

• 12-Ball 绿色环保WLCSP封装

WLCSP-1.17×1.63-12B

1. 开路电压模型（1.2/50μs）

*参考GB/T 17626-5 / IEC 61000-4-5绘制

2. 短路电流模型（8/20μs）

*参考GB/T 17626-5 / IEC 61000-4-5绘制

错接、电网零线开路和缺相是导致高静压的主要因素

如前所述，除非利用专用设备，在ACDC输出上制造高达100V的差分浪涌很难。从电视、机顶盒开始到手机的市场实践记录到的异常失效率与供电质量明确相关；手机则还与错接不同电压源有关：经常报告出现广西地方电力、印度、非洲的大部分地方。

电压异常升高导致：

• 户端零线开路运行，导致负载在相间分压时小负载出现AC异常高压

• Y电容耦合电压升高，即负载可见Y电容耦合来的AC负半波

• Y电容浅击穿导致耦合电压升高

• ACDC变压器饱和出现高毛刺电压，影响PSR调制电源的二次测电压侦测机制

• 二次测出现异常空载高压时，内置空载负载无法拉低空载电压

采用高压浪涌OVP后返修率降低

采用更高电压的浪涌（80V → 100V → 120V → 200V）OVP器件后，市场返修率降低，但这并不能说明浪涌是造成失效的原因。因为，高压器件自带的浪涌电流泄放管体积更大，过流能力更强，耐受高压脉冲冲击的能力更强，致损率自然会有所降低。

友商分析：返修机TVS损伤与高静压致损一致

不断提高的TVS直流耐压（9V → 12V → 15V → 18V）与失效率的降低直接相关；多颗TVS并联使用后失效率降低，实为分流能力提高了高压耐受能力。市场返修机中TVS损伤情形与高压脉冲损伤结果一致，提高静态耐压后失效率降低符合我司高压致损分析结果。

根据上述分析结果，更高的静压耐受能力是解决充电接口器件损坏的有效途径，SGM40666系列产品的40V耐受能力更是领先业内同类产品30V左右的规格；这个电压也可以耐受常见24V以下DC电源的误接。不使用TVS，或者使用较小的TVS，相比采用尺寸较大的高压浪涌OVP+TVS的方案，实施成本有明显的优势。