USB 过压保护芯片 6.1V 关闭输出

平芯微OVP 全系列选型指南

型号：PW2605 | PW2605R | PW2605Z | PW2609A | PW1500 | PW1600 | PW1515

一、什么是USB 过压保护（ OVP ）芯片？

USB 过压保护芯片（ OVP IC ）是安装在 USB 电源输入端与后级负载之间的前端保护器件。它实时监测输入电压，当检测到输入电压超过预设的过压保护阈值（如 6.1V ）时，芯片在纳秒级时间内关断内部功率 MOSFET 开关，切断输入到输出的电源通路，从而保护后级充电 IC 、电池、 MCU 等敏感器件免受过压损坏。

当异常电压消除、输入恢复正常后，OVP 芯片自动重新开启内部开关，恢复正常供电。整个保护和恢复过程对用户完全透明。

为什么默认OVP 阈值选择 6.1V ？

USB 标准规定 VBUS 正常电压为 5V±10% ，即 4.5V~5.5V 范围。 6.1V 的 OVP 阈值精确卡在 USB 5V 规范上限之上 —— 既不会在正常 5V 供电时误触发保护，又能在适配器输出异常（如 6V 以上）时立即切断，是 5V USB 应用中最合理的过压保护点。平芯微全系列 OVP 芯片均内置 6.1V 默认阈值，无需外接设置电阻即可直接使用。

三、各型号详细介绍

3.1 PW2605 —— 最精简的 3 脚 OVP 方案

PW2605 是平芯微 OVP 家族中外围最精简的型号，仅有 VIN 、 VOUT 、 GND 三个引脚，采用 SOT23-3 封装。无需任何外部设置电阻，芯片内部固定 6.1V OVP 阈值， 50ns 极速响应。适合对成本和 PCB 面积极度敏感的 5V USB 保护应用。

3.2 PW2605R —— 带输入反接保护和 FAULT 指示

PW2605R 在标准 OVP 功能基础上，增加了输入反接保护（可承受 -20V 反压）和 FAULT 故障指示输出。当发生任何保护事件（ OVP/OCP/OTP ）时， FAULT 引脚输出低电平，方便 MCU 监测系统状态。支持 IADJ 引脚外接电阻设定过流保护阈值（ 0.5A~1.9A ）， DFN2x2-8L 封装。

3.3 PW2605Z —— OVP/OCP 双可调 + PG 电源输出

PW2605Z 是功能最丰富的中端型号。 OVP 阈值可通过外部电阻分压设置（ 4.5V~16V 范围），也支持默认 6.1V 。 OCP 阈值同样可调（ 0.5A~3A ），过流后需重新上电或 EN 脚复位恢复。独特的 PG 引脚在 VBUS 存在时提供稳压电源输出，可为外部指示 LED 或逻辑电路供电。

3.4 PW2609A —— 45V 高耐压 3A 大电流 35mΩ 超低内阻

PW2609A 是兼顾高耐压、大电流和超低内阻的旗舰 6 脚方案。 45V 绝对最大耐压可覆盖 USB PD 20V 快充及车载 12V/24V 应用的浪涌需求。 3A 持续电流满足大功率充电场景， 35mΩ 超低 Rdson 确保极低的压降和功耗。 OVP 阈值通过外部电阻可设 4V~24V ，默认 6.1V 。

3.5 PW1515 —— 恒流 OCP 模式 防瞬态误触发

PW1515 采用恒流（ Constant Current ）过流保护模式，当负载电流超过 OCP 阈值时不立即关断，而是限制输出电流在设定值，避免因瞬态大电流导致误关机。同时具备高瞬态抗干扰能力，在电压快速变化时不会误触发 OVP 保护。特别适合需要稳定供电不中断的场景。

3.6 PW1500—— 50V 耐压 精准定位欧盟 42V USB 认证

PW1500 是 PW1600 的降低耐压优化版， 50V 最大耐压精准覆盖欧盟 IEC 62368-1 标准中 42.4V SELV 安全电压要求。相比 PW1600 在成本上更具优势，专为 USB PD 5V~20V 充电器的 42V 安全认证而设计。引脚与 PW1600 完全兼容，可无缝替换。

3.7 PW1600 —— 70V 最高耐压 全场景覆盖

PW1600 是平芯微 OVP 家族中耐压最高的型号， 70V 绝对最大耐压可覆盖 USB PD EPR 48V 、车载 12V/24V 系统 60V 浪涌、工业 24V 供电等所有应用场景。 OVP 阈值 4V~55V 全范围可调， 50ns 极速响应， 80mΩ 低内阻 2.5A 大电流。

按电流需求选型：

• ≤1A （轻载）： PW2605 （最简方案）

• ≤1.5A ： PW1500 （ 50V 耐压认证方案）

• ≤1.9A ： PW2605R （含反接保护）

• ≤2A ： PW1515 （恒流 OCP ）

• ≤2.5A ： PW1600 （ 70V 高耐压）

• ≤3A （大电流）： PW2605Z 或 PW2609A

五、6.1V OVP 工作原理

正常工作状态（VIN < 6.1V ）：

当输入电压处于正常USB 5V 范围（低于 6.1V OVP 阈值）时，芯片内部功率 MOSFET 导通， VIN 直通至 VOUT ，输出电压等于输入电压减去 MOSFET 导通压降（如 PW2609A 仅 35mΩ×1A=35mV 压降）。系统正常供电。

过压保护触发（VIN > 6.1V ）：

一旦输入电压超过6.1V 的 OVP 阈值，芯片在 50ns （ PW2605/PW2605Z/PW2609A/PW1600 ）或 100ns （ PW2605R ）内关断内部 MOSFET ，彻底切断 VIN 到 VOUT 的通路。输出电压通过内部放电电阻快速放电至安全电平，后级负载被完全隔离保护。

自动恢复（VIN 降回正常）：

当异常电压消除、VIN 降回 OVP 阈值以下（含回差电压，如 6.1V-240mV≈5.86V ）后，芯片经过去抖延迟时间（ 15~20ms ）确认输入稳定后，重新开启软启动序列导通 MOSFET ，恢复正常输出。软启动过程防止瞬间大电流冲击负载。

六、设计注意事项

1. 输入 / 输出电容

所有型号均要求VIN 和 VOUT 引脚各接至少 1μF 陶瓷电容（ MLCC ）至 GND 。电容应尽量靠近 IC 引脚放置，走线短粗，减小寄生电感。对于高耐压型号（ PW1600/PW1500 ），电容额定电压应 ≥50V 。

2. OVP 阈值设定电阻（可调型号）

对于支持外部OVP 设定的型号（ PW2605Z/PW2609A/PW1500/PW1600 ）， OVP 阈值公式为： VIN_OVP = 1.2V × (1 + R1/R2) 。 R2 建议固定 100KΩ ， R2 接地端应单独走线至 IC 的 GND 引脚。如果使用默认 6.1V 阈值，只需将 VOVP 引脚直接接地即可。

3. TVS 管（热拔插应用）

对于USB 热拔插场景，建议在 VIN 端并联 TVS 管。 TVS 的击穿电压应高于正常最大输入电压、低于 IC 的绝对最大耐压。如 5V USB 应用可选 6.5V TVS ， 20V 应用可选 24V TVS 。

4. EN 使能引脚

具有EN 引脚的型号（ PW2605R/PW2605Z/PW2609A/PW1515/PW1500/PW1600 ）， EN 均为低电平有效 —— 悬空或接低为使能，拉高为关断。注意 EN 是低压引脚，不可直接上拉至 VIN 。

平芯微USB 过压保护芯片全系列均内置 6.1V 默认 OVP 阈值 ，覆盖从最简3 脚方案（ PW2605 ）到 70V 高耐压大电流方案（ PW1600 ）的完整产品线。无论是消费类 5V USB 保护、 PD 快充多电压保护、车载宽电压应用、还是出口欧盟的 42V 安全认证需求，都能找到对应的最优方案。