输出不小心短路,直接把芯片烧了,换了好几个还是一样?或者大负载的时候,芯片发热太厉害,直接烫到关机?或者电池亏电了,芯片还在工作,直接把电池搞坏了?其实这些问题,根源都是你忽略了 DCDC 的保护功能,这 6 大核心保护,就是系统的安全防线,能帮你挡住 90% 的故障。
一、先搞懂:这 6 大保护,到底分别解决什么问题?
很多人选型的时候,只看输入输出、效率这些参数,觉得保护功能没用,其实,这些保护,就是帮你兜底的,哪怕你设计失误,或者工况异常,也不会把整个系统搞坏。
限流保护:防止过载烧芯片
限流保护,是最基础的保护,它的作用,是限制芯片的最大输出电流,当你的负载太大,超过了芯片的最大承受能力的时候,它就会把电流限制住,不会让电流无限大,把芯片烧了。比如你要带 3A 的负载,芯片的限流是 3.4A,刚好留够余量,哪怕负载瞬间变大,也不会烧芯片。
过流保护:过流的时候直接关断
过流保护,比限流更严格,当电流超过了设定的阈值的时候,芯片会直接关断功率管,停止输出,防止过流的大电流,把芯片的 MOS 管烧了。比如你插了个异常的负载,电流瞬间冲上去,过流保护就会触发,直接关断,不会让芯片损坏。
输出短路保护:短路了也不会烧
这是最容易用到的保护,不小心把输出的正负极短接了,或者用的时候,不小心短路了,如果没有这个保护,瞬间的大电流,直接就把芯片烧了,甚至把前级的电源也搞坏。而有了短路保护,当检测到输出短路的时候,芯片会直接关断,不会烧芯片,等短路解除了,就能恢复正常。
过温保护:过热的时候自动降温
大电流工作的时候,芯片的发热会很严重,如果温度太高,就会把芯片的内部电路烧了,过温保护,就是当芯片的内部温度,超过了设定的阈值的时候,比如 150℃,芯片会自动关断功率管,停止工作,等温度降下来了,再恢复工作,防止过热把芯片烧了,也防止温度太高,把周边的元件也搞坏。
欠压锁定(UVLO):防止欠压工作
当输入电压太低的时候,比如电池亏电了,电压降到了 3V 以下,这个时候,芯片的内部 LDO,已经没法正常工作了,输出就会不稳定,而且,还会把电池过放,把电池搞坏。欠压锁定,就是当输入电压太低的时候,芯片会直接关断,停止工作,防止欠压的时候,输出不稳定,也防止电池过放,保护电池。
过压保护:防止过压烧芯片
在电动车、工业这些场景里,输入电压很容易出现瞬态的尖峰,比如电机启动的时候,电压会瞬间冲到 100V 以上,如果芯片的耐压不够,这一下直接就烧了。过压保护,就是当输入电压太高的时候,芯片会自动关断,防止过压的尖峰,把芯片的内部电路烧了,保护芯片不会因为瞬态的过压,直接报废。
二、实例拆解:OCE200H,全保护架构到底有多省心?
搞懂了这些,我们拿 OCE200H 这款全集成了 6 大保护的宽压芯片来做个实例,你就能明白,全保护的芯片,到底能给你带来什么。
欠压锁定:防止电池过放
OCE200H 的欠压锁定,做到了开启 4.75V,关闭 3.35V,当输入电压太低的时候,比如电池亏电到 3.35V 以下,芯片就会自动关断,停止工作,不会让电池过放,把电池搞坏,也不会因为欠压,导致输出不稳定,完美保护了电池和系统。
限流 + 过流:双重电流保护
它的限流保护,是可以通过电阻设置的,最大可以到 3.4A,刚好适配它的 3A 输出,留够了余量,当负载过大的时候,先限制电流,不会直接烧芯片。如果电流还是继续升高,超过了过流阈值 268mV,就会触发过流保护,直接关断芯片,双重保护,不管是过载,还是异常负载,都能挡住。
输出短路保护:短路了也不怕
最省心的,它内置了输出短路保护,哪怕你不小心把输出短路了,芯片也不会烧,它会自动检测到短路,然后关断功率管,不会因为短路的大电流,把内置的 150V MOS 管烧了,新手哪怕画板的时候短路了,也不用担心烧芯片,只要把短路解除,就能恢复正常。
过温保护:过热了自动降温
它的过温保护,阈值做到了 155℃,还有 20℃的迟滞,当芯片的温度,因为大电流工作,升到 155℃的时候,芯片就会自动关断,等温度降到 135℃的时候,再恢复工作,不会因为过热,把芯片烧了,哪怕你在高温环境下工作,也不用担心芯片过热损坏。
过压保护:150V 耐压扛住尖峰
它的输入耐压,做到了 150V,过压保护,能扛住最高 150V 的输入,哪怕电动车启动的时候,电压瞬间冲到 100V 以上的尖峰,它也能轻松扛住,不会因为瞬态的过压,把芯片烧了,完美适配电动车、工业这些,电压波动大的场景。
而且,所有的这些保护,全部都集成到了芯片内部,你不需要自己额外加任何的保护电路,整个外围,只需要几个阻容感,就能搞定,新手也能一次画板成功,不用担心因为没加保护,上电就烧芯片。
三、核心总结
DCDC 的 6 大保护,是系统的安全防线,限流、过流、短路、过温、欠压、过压,层层兜底,OCE200H 的全保护架构,能大幅提升系统可靠性,放心用。
