一、背景介紹
SGM2523是一款具有欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)及短路保護(hù)功能,外形緊湊、功能豐富的eFuse可編程限流開(kāi)關(guān)。采用綠色環(huán)保型SOT-23-6封裝,工作溫度范圍為-40℃至+125℃,2.5V到24V的寬輸入電壓允許控制5V及12V等通用DC總線,可承受30V的浪涌電壓。室溫條件下,±10%內(nèi)的限流精度能夠確保SGM2523向多種系統(tǒng)提供電路保護(hù),避免由于輸出電流的意外短路和瞬變給輸入電流造成影響??删幊痰木徠痣娐房梢詼p小輸入端的浪涌電流、降低啟動(dòng)過(guò)程中輸出電容充電及負(fù)載電流對(duì)輸入電源的沖擊,并且通過(guò)配置合適容值的軟啟動(dòng)SS電容,在有限的限流設(shè)定下使帶載容性負(fù)載達(dá)到1000μF。
由于內(nèi)部集成了過(guò)流和短路保護(hù)功能,SGM2523能夠避免輸入電源過(guò)度設(shè)計(jì),短路保護(hù)快速響應(yīng)機(jī)制確保系統(tǒng)在檢測(cè)到短路情況時(shí)迅速將負(fù)載與輸入進(jìn)行隔離。同時(shí),該器件還允許用戶通過(guò)一個(gè)外部電阻器對(duì)0.1A到1.2A之間的過(guò)電流極限閾值進(jìn)行編程,其3%的閾值精度可確保嚴(yán)格監(jiān)控總線電壓,用戶無(wú)需設(shè)計(jì)單獨(dú)的電壓監(jiān)控芯片。
SGM2523典型應(yīng)用電路如圖1所示,主要應(yīng)用于白色家電、機(jī)頂盒、DTV、智能儀表和氣體分析儀、工業(yè)/電信熱插拔、電表、汽車、USB電源分配、USB3.1供電、適配器電源設(shè)備等領(lǐng)域。
二、典型應(yīng)用案例分析
以在智能手機(jī)、便攜式手持設(shè)備、白色家電、機(jī)頂盒和游戲機(jī)等應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位的初級(jí)側(cè)可調(diào)電源與適配器為例,盡管它們?yōu)?W到30W的終端提供了高效、低成本和低組件數(shù)的功率解決方案,但是這些電源有以下缺點(diǎn):
- 對(duì)于包括短路在內(nèi)的突發(fā)性電路故障無(wú)法提供二級(jí)側(cè)(Secondary-Side)保護(hù)
- 過(guò)載瞬變時(shí)無(wú)法提供精確的限流
- 交流輸入電壓突變時(shí),輸出電壓調(diào)節(jié)能力欠缺,從而觸發(fā)輸出過(guò)電壓機(jī)制
以上所列舉的應(yīng)用其實(shí)都需要精確的輸出限流和二級(jí)側(cè)保護(hù),以便能夠驅(qū)動(dòng)二級(jí)側(cè)電流傳感的需求。但如果額外添加精密運(yùn)算放大器,既增加了系統(tǒng)復(fù)雜性,也容易導(dǎo)致傳感損耗,而SGM2523內(nèi)部集成的低阻抗N溝道FET則提供了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的解決方案。
圖2顯示了在AC/DC電源中使用SGM2523進(jìn)行限流和保護(hù)的情況。當(dāng)發(fā)生短路時(shí),電流會(huì)超過(guò)電流限制RILIM電阻器設(shè)置的IFAST-TRIP數(shù)值,SGM2523內(nèi)置的快速比較器就會(huì)在小于0.3μs(TYP)的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉內(nèi)部FET。此外,當(dāng)任何系統(tǒng)負(fù)載發(fā)生熱插拔時(shí),SGM2523還提供浪涌電流限制。
表1顯示了SGM2523評(píng)估板在輸入電壓/電流(12.0V/0mA~12.0V/120mA)、輸出電流限值0.590A@62kΩ時(shí)的短路保護(hù)測(cè)試數(shù)據(jù)
2.5V到24V智能負(fù)載開(kāi)關(guān)是SGM2523的另一類常見(jiàn)應(yīng)用。智能負(fù)載開(kāi)關(guān)是一種用于負(fù)載(等效電阻或感性負(fù)載)切換的串聯(lián)FET,出現(xiàn)故障時(shí)也能提供保護(hù),大多數(shù)情況下采用分立方案,需要較多的元器件和復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。但如果采用SGM2523,由于其在內(nèi)部高度集成了可編程軟啟動(dòng)、可編程電流限制、過(guò)溫保護(hù)、故障標(biāo)志和欠壓鎖定等功能,設(shè)計(jì)人員只用一顆芯片就可實(shí)現(xiàn)故障保護(hù)。
圖3顯示了SGM2523作為負(fù)載開(kāi)關(guān)的典型應(yīng)用。
表2左右分別顯示了SGM2523評(píng)估板加載1000μF輸出電容短路啟動(dòng)和加載1000μF輸出電容同時(shí)加載電子負(fù)載(CR-30Ω)軟啟動(dòng)的測(cè)試數(shù)據(jù)。
而在本征安全(Inherent Safety,IS)應(yīng)用中,考慮到本征安全正成為危險(xiǎn)區(qū)域電氣和電子設(shè)備安全運(yùn)行的突出需求,因此在設(shè)備設(shè)計(jì)中,設(shè)備可用的總能量無(wú)論以何種形式存在(電/火花/熱),均不能點(diǎn)燃易爆氣體環(huán)境。這就要求在氣體分析儀、醫(yī)療設(shè)備(心電圖機(jī))、門式工業(yè)設(shè)備、電纜配電系統(tǒng)和手持式電動(dòng)工具等應(yīng)用中必須具備精確的限流,以確保在寬工作溫度范圍和可變的環(huán)境條件下不會(huì)超過(guò)設(shè)定的限流值,從而滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛要求。
? SGM2523性能參數(shù)
2.5V到24V寬輸入電壓范圍,浪涌電壓高達(dá)30V
集成保護(hù)開(kāi)關(guān)且具有極低的導(dǎo)通電阻RDS(ON):78mΩ(TYP)
可編程軟啟動(dòng)時(shí)間
100mA至1.2A可編程電流限制
短路保護(hù)
OCP打嗝保護(hù)
SGM2523A:限流模式
SGM2523B:關(guān)斷模式
熱關(guān)斷保護(hù)
SGM2523A:自動(dòng)恢復(fù)
SGM2523B:熱關(guān)斷鎖存
接口引腳使能
工作溫度范圍:-40℃至+125℃
綠色環(huán)保型SOT-23-6封裝
三、圣邦微電子
四、豐寶電子
上海豐寶電子信息科技有限公司創(chuàng)辦于1998年5月,本土知名的元器件代理商??偛课挥谏虾?,在北京、深圳、蘇州、香港、臺(tái)灣設(shè)有分公司,并在廣州、東莞、廈門、南京、杭州、 武漢、西安等15個(gè)城市設(shè)有辦事處。公司主營(yíng)電子元器件世界品牌在中國(guó)大陸的代理銷售,并致力于代理芯片產(chǎn)品的應(yīng)用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),整體解決方案在通訊、家電、工業(yè)控制得到廣泛應(yīng)用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等。
豐寶電子系上海市高新技術(shù)企業(yè),2003至2014年連續(xù)十二年被《國(guó)際電子商情》評(píng)選為“讀者最滿意的十家大陸電子元器件分銷商”。在2008至2011年三次獲得“Omron優(yōu)秀代理商銷售獎(jiǎng)”,2009至2012年三次獲得“SGMC杰出成長(zhǎng)獎(jiǎng)”,2010年榮獲“Bourns杰出業(yè)績(jī)獎(jiǎng)”,2011年榮獲“NXP年度增長(zhǎng)最快ID獎(jiǎng)”,2012年榮獲“NXP最佳FAE支持團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)”,2013榮獲 Torex合作伙伴獎(jiǎng)。豐寶電子視誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)為企業(yè)至高榮譽(yù),一直致力于上海市“誠(chéng)信創(chuàng)建企業(yè)”工作認(rèn)定,截止到2017年已榮升為五星級(jí)企業(yè)。