雙向過(guò)壓過(guò)流保護(hù)器件NCP370 的原理及應(yīng)用

0 引言
NCP370是安森美半導(dǎo)體(0N Semiconductor)公司生產(chǎn)的具有過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)及反向控制功能的集成雙向保護(hù)器件。該器件可以提供高達(dá)+28V的正向保護(hù)和低至-28 V的負(fù)向保護(hù)功能，從而提高對(duì)便攜設(shè)備前端的保護(hù)。NCP370采用了創(chuàng)新架構(gòu)，可在器件內(nèi)部為連接在底部連接器并以鋰離子電池供電的外部附件提供OCP保護(hù)，而無(wú)需使用外部OCP器件。另外，NCP370還集成有低導(dǎo)通阻抗(Ron)的N溝道MOSFET，可有效支持便攜設(shè)備中的鋰離子電池所要求的1．3 A的直接充電電流，并可進(jìn)一步降低系統(tǒng)成本。

1 NCP370的特點(diǎn)功能
1．1 NCP370的主要特點(diǎn)
NCP370是一種雙向保護(hù)器件，通過(guò)該器件所提供的“反向”模式，可對(duì)便攜設(shè)備電池的反向電流進(jìn)行穩(wěn)流，并可為連接在便攜設(shè)備底部連接器上的FM收發(fā)器、音頻或閃光等外部設(shè)備進(jìn)行供電。因此，NCP370可為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3／4、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和GPS系統(tǒng)提供正向及負(fù)向(+／-)過(guò)壓保護(hù)(OVP)，并為調(diào)頻(FM)收發(fā)器、負(fù)載揚(yáng)聲器／蜂鳴器和閃光模塊等便攜附件提供過(guò)流保護(hù)(OCP)。
NCP370過(guò)壓過(guò)流保護(hù)器的主要特性如下：
◇具有高達(dá)+28 V的過(guò)壓保護(hù)功能和低至-28 V的欠壓保護(hù)功能；
◇帶有反向充電控制引腳／REV和正向充電控制引腳／DIR；
◇具有過(guò)流保護(hù)和熱關(guān)斷功能；
◇內(nèi)含低RDS(on)N溝道MOS晶體管，RDS(on)典型值為130 mΩ；
◇具有過(guò)壓鎖定(OVLO)和欠壓鎖定(OV-LO)功能；
◇具有軟啟動(dòng)功能；
◇帶有報(bào)警輸出引腳／FLAG；
◇符合IEC61000-4-2(4級(jí))標(biāo)準(zhǔn)，普通絕緣電壓為8 kV，空氣絕緣電壓為15 kV；
◇采用3×3 mm的TLLGA-12無(wú)鉛封裝，符合RoHS無(wú)鉛封裝要求。
1．2 NCP370的引腳功能
NCP370采用3 mm×3 mm×0．55 mm LLGA-12無(wú)鉛封裝，圖1所示是其引腳排列圖，各引腳的功能如下：

IN：電源輸入引腳，應(yīng)與公共電源進(jìn)行硬線連接，并應(yīng)使用1 μF或更大的低ESR陶瓷電容與GND相連，以進(jìn)行電源濾波；
GND：接地端；
RES：預(yù)留輸入端，不用時(shí)可與GND相連；
Ilim：限流輸出端，采用電池為外設(shè)供電時(shí)，NCP370內(nèi)部會(huì)生成一個(gè)帶隙電壓基準(zhǔn)，并以該基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行限流，然后通過(guò)內(nèi)部N-MOSFET來(lái)達(dá)到限流的目的。若在該引腳連接一個(gè)容差為1％的電容，則其過(guò)流門(mén)限的精度最高；
REV：反向充電控制輸入端，需與DIR引腳配合使用。當(dāng)電池接OUT端時(shí)，NCP370內(nèi)部的N溝道MOS管開(kāi)啟，器件進(jìn)入反向模式，此時(shí)，器件內(nèi)部的過(guò)流保護(hù)電路工作。而當(dāng)NCP370的反向模式失效時(shí)，進(jìn)入OUT端的電流將大幅降低，以避免電池放電。
DIR：正向模式輸入端，需與REV結(jié)合起來(lái)使用。當(dāng)墻上適配器AC-DC連接到IN端時(shí)，NCP370內(nèi)部的N溝道MOS管開(kāi)啟，電路進(jìn)入正向模式。而當(dāng)該端和REV均為高時(shí)，NCP370進(jìn)入關(guān)斷模式，此時(shí)，輸出將與輸入斷開(kāi)。但DIR端的狀態(tài)不會(huì)影響到FLAG的故障檢測(cè)。