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NCP380芯片:过流保护的电路方案

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  • 发布时间:2022-09-12
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  设计的PCBA电路板,内部有5V电源电路,除了给各个功能电路供电之外,比如MCU单片机供电、PM2.5传感器供电、喇叭供电,还需要给外部电路供电。

  5V电源给内部电路供电还好处理,但给外部电路供电,就不那么简单了,因为工程师需要考虑各种不同的情况出现,如外部电路如果短路怎么办?外部电路,如果电压超过了5V怎么办?还有就是如果外部电路,发生了异常,内部的电路该怎么判断呢?

  NCP380芯片是安森美的一个专门用来进行限流输出的保护芯片,它能将5V电压输出的电流限制在1A或者1.5A和2.0A,这样就可以防止大电流和短路的情况发生了。

  在这个限流保护电路中,VIN连接的是5V电压,是输入电压。VOUT就是向外输出的5V电压,正常的工作电流是500mA。

  如果外部的电路发生异常情况,导致电路中的电流增大了1.2A,超过了限制的电流1A,显然它就会触发芯片的电流保护功能,会立即关闭VOUT输出的5V电压,这样就保护了内部的5V电源电路不受影响了。

  它与限流电阻R1的阻值有关,不同的阻值,对应到不同的限流值。比如R1阻值为23.7K,NCP380芯片限流的值就为1A;

  工程师可以根据自己的实际项目来选择合适的R1电阻阻值,来达到自己想要的限流功能。

  可能有工程师会问,为什么NCP380芯片有限流的保护功能呢?它的保护原理是什么呢?回答这个问题,还得从它的内部电路来分析

  芯片的内部,输入VIN 和 输出VOUT之间有一个P沟道的MOS管,它是作为一种功率开关,控制输出的电压VOUT。

  也就是说,NCP380芯片,本质上可以把它看成一个MOS管。当MOS管导通,5V电压就可以输出;当MOS管关闭,5V电压就输出不了。

  其中这个MOS管的导通和关闭,是由芯片的EN引脚电平决定的。如果EN引脚输入高电平,MOS管就导通;如果EN引脚输入低电平,MOS管就关闭。

  不知道工程师有没有发现,在输入VIN那一侧,它还有一个串联的小电阻,这个电阻就是用来测量输出的电流,它的功能是类似于采样电阻。

  工程师可不要搞混了,这个电阻与芯片哥之前说的限流电阻R1不是一个电阻,它俩的作用完全不一样。

  芯片内部的采样电阻只是负责检测输出的电流,而外围的限流电阻R1,它的阻值是设定限定输出电流的最大值。

  FLAG引脚是一个标志位,只有当芯片内部产生的过流,或者过温了,FLAG引脚才会输出一个低电平;在其他正常的情况下,由于有一个47K的上拉电阻R2,所以它平时是一个高电平的状态。

  虽然NCP380芯片,能被工程师用来开发带有限流保护功能的电路方案,但它的VIN输入引脚电压,最大却只能支持5.5V,显然是不符合高电压项目应用的,比如12V。

  请持续关注【芯片哥】,后面会定期更新有关于电子元器件和芯片,包括一些电子产品项目开发案例的相关内容。