帝奥微VBUS OVP芯片DIO1298实现28V/5A精准防护

　　近年来，随着笔记本电脑性能的持续飞跃——特别是搭载高性能独立显卡(如RTX系列)、标压处理器以及高刷新率高分辨率OLED屏幕的设备(如游戏本、移动工作站和高端创作本)的日益普及，其对功耗的需求急剧攀升。

　　因此，传统的65W USB PD充电方案逐渐显得力不从心。在满负载运行时，65W输入甚至可能无法完全覆盖整机功耗，从而导致电池持续缓慢放电，限制了用户长时间高性能使用的场景，更遑论为硕大的电池进行快速补充能量。

　　同时，用户对移动办公和碎片化充电效率的要求也在不断提高。为了突破这一瓶颈，满足瞬时高性能释放和极速回血的双重刚需，业界开始推动更高功率充电技术的发展。基于更新的USB PD 3.1快充协议规范，支持更高电压(如28V)和更大电流，140W的超高功率快充技术应运而生并迅速走向普及。这标志着笔记本电脑的供电体系正式迈入了一个全新的“百瓦快充”时代，为高性能移动计算体验提供了坚实的能源保障基础。

　　随着笔记本电脑纷纷迈入140W及以上的超高功率快充时代，对供电安全性和可靠性的要求也达到了前所未有的高度。针对这一关键需求，江苏帝奥微电子股份有限公司推出了专为140W USB PD充电应用设计的VBUS过压保护(OVP)芯片DIO1298。

图1 DIO1298的应用框图

　　DIO1298的关键参数：

　　宽范围工作电压：3-32V

　　超低RON: 24mΩ

　　持续电流：6A

　　具有开漏输出的电源良好标志

　　软启动限制浪涌电流

　　输入端过压保护 (OVP)

　　固定 33 V：OVLO 连接至 GND

　　4 V 至 33 V：OVLO 可通过外部电阻设置

　　SS 期间和之后的短路保护 (SCP)

　　过流保护 (OCP)：20 A，150 ns

　　“理想二极管”反向电流保护 (RCP)

　　VF = 20 mV，15 μs 快速恢复

　　故障后自动重启的打嗝模式

　　使能逻辑

　　DIO1298A：EN 有效

　　DIO1298B： EN 高有效

　　输入端瞬态电压抑制 (TVS)

　　±100 V 浪涌保护(IEC61000-4-5)

　　±30 kV ESD 接触放电 (IEC61000-4-2)

　　±30 kV ESD 空气放电 (IEC61000-4-2)

　　过温保护

　　工作温度范围：-40°C 至 85°C

　　DIO1298的保护性能解析

　　1. 过压保护

　　DIO1298具有过压保护功能,可以有效防止Type-C接口高电压对后级系统的冲击。当OVLO引脚连接到 GND ，DIO1298芯片输入电压VIN超过33V(Typ)时，芯片会触发过压保护，开关关断;直到检测到当输入电压低于32.8V(Typ.)时，DIO1298退出过压保护回到正常工作状态。

　　2. 短路保护

　　DIO1298支持输出短路保护功能，可以有效防止输出短路异常导致芯片损坏。DIO1298在VIN=28V时，输出短路测试波形如图2所示：

VIN=28V,CIN=CL=10uF,RL=20Ω，VOUT到GND短接波形

图2 短路测试图

　　3. 过流保护

　　DIO1298具有20A(Typ.)的输出过流保护功能，可保护IC免受突发过流造成的损坏。DIO1298触发过流保护测试如图3所示：

图3 过流保护测试图

　　4. 理想二极管功能

　　DIO1298支持“理想二极管”功能，当输出带轻载时，开关工作在正向二极管模式，将维持VIN-VOUT = 20mV的压降;当输出电压VOUT大于输入电压VIN时，开关实现二极管反向截止功能，防止开关输出端向输入端泄放电流。“理想二极管”功能可以为用户提供“OR”逻辑的多电源供电方案。DIO1298触发反向电流阻断和恢复正常状态如图4所示：

图4 DIO1298 RCP保护和恢复测试图

　　5. 过温保护

　　DIO1298具有过温保护功能。当芯片DIO1298温度高于150℃(Typ.)时，DIO1298进入过温保护状态，通道关断;直到当温度降至130℃(Typ.)时，DIO1298退回至正常工作状态。DIO1298触发过温保护和退出过温保护的输出电压电流状态如图5所示：

图5 DIO1298 OTP保护和恢复VOUT和ACOK测试图

　　作为国内头部模拟芯片供应商，帝奥微持续拓宽赛道，加速推出覆盖多领域的高性能特色产品。公司依托核心技术优势，从手机/笔电的消费电子(如140W VBUS OVP DIO1298)，到服务器/光模块的数据中心，再到车载应用的智能汽车领域，均有针对性的解决方案布局。帝奥微正以多元化的产品矩阵，全面赋能关键产业发展，巩固其市场领先地位与技术护城河。