SGM2525可編程電流限制開關：功能、特性與應用詳解
SGM2525可編程電流限制開關：功能、特性與應用詳解
在電子設計領域，對于電源管理和保護的需求日益增長。SGM2525作為一款可編程電流限制開關，憑借其豐富的功能和出色的性能，在眾多應用場景中發(fā)揮著重要作用。今天，我們就來深入了解一下SGM2525這款產(chǎn)品。
文件下載：SGM2525.pdf
一、產(chǎn)品概述
SGM2525是一款緊湊型電子保險絲（eFuse），具備一套完整的保護功能。其寬工作電壓范圍專為眾多流行的直流總線而設計，集成保護N溝道MOSFET極低的 (R{DS(ON)}) 有助于降低正常運行期間的功率損耗?？删幊誊泦訒r間可控制上電過程中輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率，獨立的使能控制允許進行復雜的系統(tǒng)順序控制。內(nèi)部過溫保護在結(jié)溫 (T{J}) 超過 +150℃ 時會關閉MOSFET，并且SGM2525會鎖存內(nèi)部FET。在熱關斷期間，故障引腳會被拉低以指示故障狀態(tài)。該產(chǎn)品采用綠色TDFN - 3×3 - 10L封裝，工作溫度范圍為 -40℃ 至 +85℃。
二、產(chǎn)品特性
1. 寬輸入電壓范圍
支持4.5V至18V的輸入電壓，并且能夠承受高達30V的浪涌電壓，這使得它可以適應多種不同的電源環(huán)境。
2. 極低的 (R_{DS(ON)})
集成保護開關的 (R_{DS(ON)}) 僅為23mΩ，大大降低了導通損耗，提高了電源效率。
3. 可編程功能
- 軟啟動時間：通過連接電容到地來編程軟啟動時間，可有效控制輸出電壓的上升速率，減少浪涌電流對電路的沖擊。
- 電流限制：可編程電流限制高達5A，用戶可以根據(jù)實際需求通過連接電阻到地來設置合適的電流限制值。
4. 保護功能
- 熱關斷保護與鎖存：當結(jié)溫超過 +150℃ 時，MOSFET會被關閉并鎖存，同時故障引腳拉低指示故障。
- 輸入范圍和輸出鉗位電壓閾值可選：通過VCP引腳的不同連接方式，可以選擇不同的輸出鉗位電壓閾值。
5. 使能接口引腳
EN引腳用于使能IC，方便進行系統(tǒng)的控制和管理。
6. 寬工作溫度范圍
-40℃ 至 +85℃ 的工作溫度范圍，確保了產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。
三、引腳配置與功能
1. 引腳配置
| SGM2525采用TDFN - 3×3 - 10L封裝，其引腳分布如下： | 引腳編號 | 引腳名稱 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 1, 2, 3 | IN | 電源輸入引腳，為設備提供電源輸入和電源電壓，需連接至少0.1μF陶瓷電容到地以去耦高頻噪聲。 | |
| 4 | VCP | 輸出鉗位電壓選擇引腳，根據(jù)輸入電壓選擇不同的輸出鉗位電壓閾值，建議在該引腳附近放置0.1μF去耦電容。 | |
| 5 | ILIM | 電流限制編程引腳，通過連接電阻到地來編程電流限制。 | |
| 6 | SST/nFAULT | 軟啟動時間編程或故障事件指示引腳，連接電容到地可編程軟啟動時間，nFAULT事件指示，在欠壓或熱關斷事件時引腳變低。 | |
| 7 | EN | 使能接口引腳，拉高該引腳以啟用IC。 | |
| 8, 9, 10 | OUT | 電源輸出引腳。 | |
| Exposed Pad | GND | 接地引腳。 |
2. 輸出鉗位電壓選擇
| 通過VCP引腳的不同連接方式，可以選擇不同的輸出鉗位電壓閾值，具體如下表所示： | VCP引腳狀態(tài) | VIN (V) | 輸出鉗位電壓閾值 (V) MIN | 輸出鉗位電壓閾值 (V) TYP | 輸出鉗位電壓閾值 (V) MAX |
|---|---|---|---|---|---|
| High | Over 6 | 5.5 | 5.7 | 5.9 | |
| Floating | Over 14 | 12.8 | 13.3 | 13.6 |
四、電氣特性
| 在 (T{J}= +25^{circ}C) 、 (V{IN}= 5V) 、 (R{LIM}= 10kΩ) 、 (C{SST}= 10nF) 、 (C{IN}= 10μF) 和 (C{OUT}= 10μF) 的條件下，SGM2525的主要電氣特性如下： | 參數(shù) | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓范圍 | VIN | - | 4.5 | - | 18 | V | |
| 輸入欠壓鎖定閾值電壓 | VUVLO | VCP = High | 3.4 | 3.6 | 3.8 | V | |
| VCP = Floating | 8.2 | 8.6 | 9.0 | V | |||
| 欠壓鎖定遲滯 | VUVHYS | VCP = High | 0.1 | - | - | V | |
| VCP = Floating | 0.2 | - | - | V | |||
| 偏置電流 | IBIAS | - | 170 | 200 | - | μA | |
| 關斷電流 | ISHDN | EN = 0V | 0.7 | 1.2 | - | μA | |
| FET導通電阻 | RDS(ON) | - | 23 | 29 | - | mΩ | |
| 輸出鉗位電壓 | VCLP | VCP = High | 5.5 | 5.7 | 5.9 | V | |
| VCP = Floating | 12.8 | 13.2 | 13.6 | V | |||
| 軟啟動時間 (1) | tSST | CSST = 0F | 1.4 | - | - | ms | |
| CSST = 10nF | 2.6 | - | - | ms | |||
| 軟啟動時間精度 (1) | tSST | CSST = 10nF | ±30% | - | - | - | |
| 電流限制 | RILIM = 11kΩ | 0.92 | 1.0 | 1.09 | A | ||
| 電流限制編程范圍 (2) | ILIM | - | 1 | - | 5 | A | |
| EN開啟閾值電壓 | VEN_ON | TJ = -40℃ 至 +85℃ | 1.2 | - | - | V | |
| EN關閉閾值電壓 | VEN_OFF | TJ = -40℃ 至 +85℃ | 0.4 | - | - | V | |
| 熱關斷溫度 | TSD | - | 150 | - | - | ℃ | |
| 熱關斷遲滯 | THYS | - | 20 | - | - | ℃ |
注意事項
- 軟啟動時間的計算公式為：
-
推薦的電流限制編程表如下： (R_{ILIM}) (kΩ) 11 5.5 4.4 3.7 3.1 2.8 2.4 2.2 電流限制 (A) 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 電流限制電阻 (R{ILIM}) 的計算公式為 (R{ILIM}=frac{11}{I_{LIM}}(kΩ)) 。
五、典型應用
1. 初級側(cè)調(diào)節(jié)電源的保護和電流限制
在許多應用中，如LCD - TV、快速充電器、機頂盒和游戲機等，初級側(cè)調(diào)節(jié)電源和適配器占據(jù)主導地位。然而，這些電源往往缺乏次級側(cè)保護，無法立即終止短路和過壓等關鍵故障，也不能為過載瞬變提供精確的電流限制，并且在交流輸入電壓突然變化時輸出電壓調(diào)節(jié)能力較差。SGM2525集成的低歐姆N溝道MOSFET為這些問題提供了簡單而高效的解決方案。
2. 本質(zhì)安全應用中的精確電流限制
在危險區(qū)域，電氣和電子設備的安全運行對本質(zhì)安全（IS）的要求日益突出。IS要求設備設計使得設備中可用的總能量不足以點燃爆炸性氣氛。SGM2525可以提供精確的電流限制和過壓條件下的精確關斷，確保在寬工作溫度范圍和可變環(huán)境條件下不超過設定的電壓和電流限制。像氣體分析儀、醫(yī)療設備（如心電圖儀）、便攜式工業(yè)設備、電纜配電系統(tǒng)和手持電動工具等應用都需要滿足這些關鍵安全標準。
3. 智能負載開關
SGM2525可作為智能電源開關，用于4.5V至18V工作范圍的應用。它提供可編程軟啟動、可編程電流限制、過溫保護、故障標志和欠壓鎖定等功能。在驅(qū)動螺線管和風扇控制等應用中，使用SGM2525作為負載開關是一個不錯的選擇。當負載為高感性負載時，建議在負載兩端使用續(xù)流二極管。
六、總結(jié)
SGM2525作為一款功能強大的可編程電流限制開關，具有寬輸入電壓范圍、極低的 (R_{DS(ON)}) 、可編程軟啟動時間和電流限制等特性，同時具備完善的保護功能。在多種應用場景中，它都能為電源管理和保護提供可靠的解決方案。電子工程師在設計電路時，可以根據(jù)具體需求合理選擇和使用SGM2525，以提高系統(tǒng)的性能和可靠性。
大家在使用SGM2525的過程中，有沒有遇到過什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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