短路保护芯片参数深挖：导通内阻如何影响压降与温升

KKW117

短路保护芯片全系列产品介绍与选型指南从5V USB端口到48V高压电源，覆盖0.6A至5A以上保护需求

电源输出端一旦发生短路，瞬间电流可能超过连接器、线材和上游电源的承受能力，引起电压跌落、器件过热甚至电路损坏。短路保护芯片通过检测负载电流，在异常发生后执行限流、关断、打嗝重试或热关断，为USB接口、Type-C PD、电源适配器、服务器和车载设备建立第一道保护屏障。

平芯微短路保护产品覆盖PW1502A、PW1504、PW1503、PW1555A、PW1558、PW1558A、PW1605和PW2605R等型号。不同芯片在工作电压、限流范围、导通内阻、故障动作及恢复方式方面存在明显差异，选型时不能只看最大电流，还要确认短路后究竟是恒流、立即关断、打嗝重试还是依靠过温保护恢复。

一、短路保护芯片有哪些工作方式1. 恒流限流

当负载电流超过设定值后，芯片调节内部MOSFET，使输出电流保持在限流值附近。若短路持续存在并造成结温升高，芯片再进入热关断，温度下降后自动重启。

2. 快速关断与打嗝重试

芯片检测到严重短路后立即关闭功率通道，等待一段时间后软启动重试。如果故障仍未消失，就重复关断与重试。

3. 过流关断与延时恢复

当输出电流超过阈值后，芯片关闭内部MOSFET，经过规定延时后再次尝试恢复。

4. 限流配合热关断

部分USB配电开关的主要动作是快速进入预设限流，并由过温保护处理长期短路造成的温升。PW1502A明确给出典型1μs限流响应；PW1504则明确支持可编程限流、过温保护与短路保护，但规格书没有进一步说明短路后的恒流、关断或打嗝细节。

二、8款短路保护芯片核心参数对比

三、PW1502A：5V USB端口快速限流保护

PW1502A是一款面向USB应用的单路P-MOS负载开关，输入范围2.4V~5.5V。芯片在5V输入时导通内阻典型80mΩ，典型工作静态电流15μA，并支持软启动、热关断与禁用状态下的反向电流阻断。

其限流阈值由IADJ电阻设置，规格书给出的配置包括600mA、800mA、1A、1.5A和2A。发生突然短路时，大电流持续时间不足2μs，随后限流电路启动；电气表给出的典型限流响应时间为1μs。适合USB Hub、USB外设、笔记本电脑接口、充电电路及便携通信设备。

四、PW1504：2.4A USB短路保护方案

PW1504支持2.4V~6V输入，负载能力定位为2.4A，导通内阻典型80mΩ，可编程限流范围为0.4A~2.5A。芯片集成过温保护和反向阻断功能，无体二极管结构使其在关断时可阻止输出向输入倒灌。

PW1504适合5V/2.4A USB充电端口、公共场所多口充电器、USB Dongle和MiniPCI附件。其优势在于SOT23级小封装、限流电流可调和外围器件简单。

五、PW1503：3A恒流型短路保护开关

PW1503支持2.4V~6V输入，内置50mΩ典型导通电阻，具备3A负载能力。限流范围在电气特性表中为0.4A~3.5A，但规格书正文明确指出不建议将限流设定超过3A。

当检测到过流时，PW1503调节内部P沟道MOSF，使输出保持恒定电流。如果故障持续导致芯片温度升至150℃，内部开关关闭；温度降至130℃后重新启动。这种“恒流限流+热关断恢复”方式适合USB充电器、公共多口USB充电设备和大电流USB输出端口。

六、PW1555A：2.5V至14V、1A至5A可调保护

PW1555A是一款支持限流、输入档位选择、输出钳位和软启动的保护开关。规格书推荐输入范围为2.5V~14V，并标示可承受30V浪涌；内置功率通道导通内阻典型40mΩ，限流可在1A~5A范围设置。

PW1555A规格书列出了短路保护与过温自动恢复功能，热关断点典型140℃、迟滞约20℃。但规格书没有进一步说明短路时采用恒流、关断还是打嗝模式。因此该型号适合服务器、服务型PC、笔记本和平板等电源端口，但短路恢复波形应以实测为准。

七、PW1558：USB Type-C PD端口打嗝式短路保护

PW1558面向USB Type-C PD电源路径，支持3V~24V输入、28V浪涌，内部功率开关导通内阻典型24mΩ。规格书首页标称限流可调范围为1A~5.5A，电气特性表按1A~5A进行表征，推荐连续开关电流为5A。

在普通负载过流时，PW1558先进行电流限制；当输出发生严重对地短路时，快速短路比较器关闭功率开关，芯片进入打嗝模式。经过定时等待后，芯片以软启动方式重新尝试输出。如果短路仍然存在，该过程重复进行，从而降低故障期间的平均功耗。

PW1558还支持全时反向电流阻断、输入过压阈值调节、输入/输出放电和Fast Role Swap功能，适合服务器、平板电脑、扩展坞、电源附件和USB Type-C PD电源开关。

八、PW1558A：双向双端口短路保护方案

PW1558A是一款双端口双向负载开关，支持3V~24V工作范围。VBUS1和VBUS2分别具有独立使能、独立限流设置及放电控制，导通内阻典型24mΩ，限流可设置为1A~6A。

当VBUS端发生短路时，芯片快速关断并进入打嗝式软启动重试。但规格书特别提醒：MOUT位于两颗N沟道MOSFET的公共中点，由于体二极管路径，MOUT端不具备短路或过载保护。因此，实际设计不能将MOUT当作受保护输出端使用。

九、PW1605：4V至48V高压恒流短路保护

PW1605是一款高压限流开关，工作输入范围4V~48V，浪涌耐受60V，内部N沟道FET导通内阻典型40mΩ。限流可在1A~5A范围设置，并集成可编程输入过压保护、输出电压钳位和软启动功能。

短路或过流发生后，PW1605调节功率开关进入恒流状态。如果长期故障使结温升至150℃，芯片关闭输出；温度降至130℃后重新启动。它适合笔记本、服务器及中高压电源前端，可同时解决高压输入、输出钳位、过流和短路保护问题。

十、PW2605R：反接保护与延时重试短路保护

PW2605R支持3.5V~30V输入，导通内阻典型130mΩ，推荐OCP设置范围为0.5A~1.9A。电流超过设定阈值后，芯片关闭内部MOSFET，典型连续重试恢复延时为2.5秒。该模式适合GPS、MID、车载DVR和数字视频设备等需要故障隔离与延时重试的输入保护场景。

流的检测、关断与延时重试，并不能被描述为“保护外部输入电源被直接短路”。

十一、短路保护芯片选型建议