Onsemi NCP360/NCV360：USB正過(guò)壓保護(hù)控制器的卓越之選

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，過(guò)壓保護(hù)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它能確保設(shè)備在復(fù)雜的電源環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。Onsemi推出的NCP360和NCV360 USB正過(guò)壓保護(hù)控制器，憑借其出色的性能和豐富的特性，成為眾多電子工程師的理想選擇。

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產(chǎn)品概述

NCP360在檢測(cè)到輸入的VBUS工作條件異常時(shí)，會(huì)斷開(kāi)其輸出端的系統(tǒng)連接，能為系統(tǒng)提供高達(dá) +20 V的正過(guò)壓保護(hù)。該控制器集成了PMOS FET，無(wú)需外部設(shè)備，有效降低了系統(tǒng)成本和應(yīng)用板的PCB面積。當(dāng)輸入電壓超過(guò)過(guò)壓閾值（OVLO）時(shí)，NCP360能夠瞬間斷開(kāi)輸出與輸入的連接，并通過(guò)負(fù)向標(biāo)志（FLAG）輸出，提醒系統(tǒng)發(fā)生故障。此外，在使用1F或更大電容旁路時(shí)，該設(shè)備的輸入具有15 kV空氣ESD保護(hù)。

產(chǎn)品特性

高性能保護(hù)

• 快速保護(hù)：具備非?？焖俚谋Ｗo(hù)功能，可承受高達(dá)20 V的電壓，電流消耗為25 A，能在瞬間應(yīng)對(duì)過(guò)壓情況，保障設(shè)備安全。
• 集成PMOS晶體管：片上集成PMOS晶體管，減少了外部元件的使用，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了成本和PCB面積。

  多重保護(hù)機(jī)制

• 過(guò)壓鎖定（OVLO）：當(dāng)輸入電壓超過(guò)OVLO閾值時(shí)，輸出將與輸入斷開(kāi)，有效防止過(guò)壓對(duì)設(shè)備造成損壞。
• 欠壓鎖定（UVLO）：確保在輸入電壓過(guò)低時(shí)，輸出與輸入斷開(kāi)，避免設(shè)備在異常電壓下工作。
• 熱關(guān)斷：當(dāng)設(shè)備溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)熱關(guān)斷功能，保護(hù)設(shè)備免受過(guò)熱損壞。

  狀態(tài)指示與控制

• 警報(bào)FLAG輸出：提供FLAG輸出，當(dāng)輸入電壓超過(guò)OVLO閾值時(shí)，F(xiàn)LAG引腳變?yōu)榈碗娖剑奖阃獠肯到y(tǒng)檢測(cè)故障。
• 使能引腳（$overline{EN}$）：通過(guò)使能引腳控制設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，當(dāng)引腳為高電平時(shí)，設(shè)備進(jìn)入關(guān)機(jī)模式，輸出與輸入斷開(kāi)。

  靜電放電保護(hù)

  符合IEC61000 - 4 - 2（4級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)，空氣ESD耐壓為15 kV，接觸ESD耐壓為8 kV，具有良好的靜電放電保護(hù)能力。

  封裝形式多樣

  提供6引腳UDFN 2x2 mm和5引腳TSOP 3x3 mm兩種封裝形式，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

NCP360和NCV360適用于多種USB設(shè)備，如移動(dòng)電話、外設(shè)、個(gè)人數(shù)字應(yīng)用和MP3播放器等。其廣泛的應(yīng)用范圍得益于其可靠的過(guò)壓保護(hù)性能和靈活的封裝形式。

引腳功能

UDFN6封裝

TSOP - 5封裝

電氣特性

在 - 40°C至 + 85°C的工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)，NCP360和NCV360具有以下電氣特性：

• 欠壓鎖定閾值：典型值為1.2 V，具有一定的滯后特性，可提供對(duì)瞬態(tài)條件的抗干擾能力。
• 過(guò)壓鎖定閾值：根據(jù)不同的型號(hào)，OVLO閾值有所不同，如常見(jiàn)的有5.43 V、5.675 V、6.5 V等。
• 輸出壓降：在$V_{in} = 5 V$，充電電流為500 mA時(shí)，輸出壓降最大為200 mV。
• 輸出關(guān)斷電流：無(wú)負(fù)載時(shí)，輸出關(guān)斷電流最大為37 μA。
• FLAG輸出低電壓：當(dāng)輸入電壓超過(guò)OVLO閾值，F(xiàn)LAG引腳吸收1 mA電流時(shí)，輸出低電壓有相應(yīng)的規(guī)定值。

典型工作特性

通過(guò)一系列的典型工作特性圖，我們可以更直觀地了解NCP360和NCV360的工作情況，如啟動(dòng)序列、過(guò)壓檢測(cè)時(shí)的關(guān)機(jī)、使能引腳控制、FLAG響應(yīng)等。這些特性圖為工程師在實(shí)際應(yīng)用中提供了重要的參考依據(jù)。

PCB設(shè)計(jì)建議

由于NCP360集成了500 mA額定的PMOS FET，為了確保設(shè)備能夠正常散熱，PCB設(shè)計(jì)需要遵循一定的規(guī)則。UDFN封裝的PAD1必須連接到接地平面，以增加散熱能力。通過(guò)增加PCB面積，可以降低封裝的熱阻$R_{theta JA}$，從而允許更高的充電電流。例如，在305°C/W（無(wú)PCB面積）的情況下，允許的直流電流為500 mA；而在260°C/W（200 $mm^2$）的情況下，在85°C的環(huán)境溫度下，允許的充電直流電流可達(dá)625 mA。不過(guò)，在實(shí)際應(yīng)用中，建議對(duì)最終應(yīng)用板進(jìn)行熱測(cè)量，以確保最終的熱阻符合要求。

訂購(gòu)信息

NCP360和NCV360提供多種型號(hào)和封裝選擇，具體的訂購(gòu)信息可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)第11頁(yè)的詳細(xì)內(nèi)容。需要注意的是，部分型號(hào)可能已停產(chǎn)，請(qǐng)參考相關(guān)表格獲取最新信息。

Onsemi的NCP360和NCV360 USB正過(guò)壓保護(hù)控制器以其卓越的性能、豐富的特性和靈活的設(shè)計(jì)，為電子工程師在USB設(shè)備的過(guò)壓保護(hù)設(shè)計(jì)中提供了可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體的需求選擇合適的型號(hào)和封裝，并遵循PCB設(shè)計(jì)建議，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用類(lèi)似的過(guò)壓保護(hù)控制器時(shí)，遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。