PW1501典型电源入口保护电路工作原理分析

电器维修

典型应用电路以PW1501为核心，VIN接IN，GND接GND，OUT接负载；

PW1501适用于2.5V～16V、1A～5A中小功率供电入口保护，典型用于移动电源输入输出、LCD电源入口、HDD/SSD供电、散热风扇、PCI/PCIe板卡及适配器供电终端，并可通过BFET驱动外部N-MOS实现反向阻断。
工作原理分析如下:
一、EN使能控制EN为高且VIN处于工作范围时，内部功率管导通，BFET以约2μA弱上拉电流给Q1栅极充电，Q1导通，VIN经内部功率管和Q1向OUT及负载供电。BFET钳位电压约6V，Q1栅极电压受该钳位限制。
EN拉低或VIN低于UVLO阈值时，内部功率管关断，BFET通过约26Ω下拉电阻释放Q1栅极电荷，Q1关断，负载至输入端的倒灌通路被切断。
二、软启动(SST)SST脚对地电容CSST为软启动电容，与内部电路共同决定输出电压上升沿。
上电时CSST充电，内部功率管导通程度逐渐增加，OUT电压缓慢上升，输入浪涌电流受到限制；CSST越大，上升越慢。
SST悬空时按内部预设最快斜率启动。BFET对Q1栅极的弱上拉充电同时使外部N-MOS缓开通，与内部软启动共同抑制上电冲击。
三、过流阈值设定(RLMT)RILMT脚通过外接电阻设定过流阈值IOC，取值范围对应1A～5A。负载电流达到IOC后，内部限流环路限制输出电流。
当IOC＜ILOAD＜1.6IOC时，电路进入恒流模式，输出电流被钳位，输出电压随负载加重而下降；该状态持续导致结温升高并触发过温关断，结温下降约20℃后芯片尝试重新上电。输出短路使电流超过1.6IOC时，功率通道快速关断，随后以限流模式重试，直至故障排除。
RILMT采用1%精度、1.1kΩ～5.5kΩ阻值，以保证内部反馈环路稳定。

四、FLG为开漏输出(故障指示)正常工作时FLG高阻，由RFLG上拉为高电平；检测到过流、短路或过温时FLG拉低，向MCU上报故障，故障消失后恢复高阻。过流触发FLG时经过消抖时间，避免大容性负载启动浪涌引起误报；过温触发FLG无消抖，结温超限立即响应。


五、滤波CIN用于抑制输入线路寄生电感在输入短路等瞬态下产生的电压尖峰，应靠近IN与GND放置。COUT用于减小负载突变时的输出电压跌落，负载电流较大时可增大容量。输出短路时线路寄生电感可能使OUT端出现负压，输出端并接肖特基二极管可将该负压钳位于安全范围。