關鍵詞：USB PD；高耐壓；15ms延遲去抖；反向電流保護反應時間短；對具備雙電源的任意應用均適用；保護接口部件安全
2021年，一則“USB IF將USB PD3.0升級為USB PD3.1，從而支持最高48V電壓輸出，充電功率同步從100W提升至240W”的新聞，再次讓人們將目光聚焦到USB PD標準之上。
USB PD（Power Delivery）是基于USB Type-C的一種電源供電標準，最大供電功率可達100W，當前正從手機、平板電腦、筆記本電腦市場，逐漸向顯示器、新能源汽車、電動工具、IoT設備等市場邁進。以手機為例，IDC發布的最新數據顯示，2020年全球智能手機出貨量達12.9億部，其中便有2.061億部iPhone兼容USB PD3.0快充標準。
然而，USB PD的高功率輸送和緊湊的幾何形狀常常為USB Type-C帶來一些特有的安全挑戰。為此，圣邦微電子日前面向手機、平板電腦、電子書、筆記本電腦市場，推出了一款5A單向USB PD高壓側開關芯片SGM2539。該芯片具有欠壓鎖定（UVLO）、過壓鎖定（OVLO）、反向電流保護（RCP）和過熱保護（OTP）等功能，可在發生故障時自動關閉并斷開與終端的連接，其VBUS引腳在關斷時可承載高達29V的電壓（VINT引腳為26V）。當設備具有兩個以上Type-C端口或在傳統適配器與Type-C端口共存的情況下，SGM2539可防止高壓電源向低壓電源倒灌。
SGM2539的過壓保護閾值默認為23V，可通過連接到OVLO引腳的外部電阻分壓器進行更改。為了限制浪涌電流，在開關啟動之前會依次經歷15ms的去抖動和軟啟動時間。
SGM2539的工作電壓為2.5V至20V。它通常用于控制連接到系統USB端口的源端設備的功率傳輸，并提供必要的保護功能。對于USB PD應用，如手機、平板電腦或筆記本電腦，當設備有多個供電口時，SGM2539可保證較高電壓的電源為后級電池充電路徑供電。
圖1 SGM2539典型應用電路
SGM2539采用綠色WLCSP-2.56×1.54-15B封裝，可在-40℃至+85℃溫度范圍內正常工作。
SGM2539典型特征
SG Micro Corp
2.5V至20V寬工作電壓范圍；
高達5A的連續輸出電流；
VBUS引腳可承載高達29V電壓（VINT引腳為26V）；
低導通電阻：28mΩ（典型值）；
過壓鎖定可調節；
電壓轉換率可調，用以減小浪涌電流；
兩級反向電流保護；
保護電路：
過溫保護（OTP）；
過電壓保護（OVP）；
欠壓鎖定（UVLO）；
所有條件下的反向電流保護（RCP）；
綠色WLCSP-2.56×1.54-15B封裝。
SGM2539核心特點
SG Micro Corp
高耐壓。如前文所述，SGM2539 VBUS引腳在關斷時可承載高達29V的電壓（VINT引腳為26V）。如果VVBUS過高且超過VOVLO閾值，即使此時啟動輸入（nEN）處于較低狀態，設備也會被禁用，開關將隨之關閉；當VVBUS下降到VOVLO以下且沒有其他有效保護時，開關將再次跟隨nEN狀態。
15ms延遲去抖。在SGM2539開啟前，nEN將提供15ms延遲時間去抖動，以便在nEN信號出現反彈的情況下提供干凈的啟動。
反向電流保護反應時間短。SGM2539在任何情況下都具有防止反向電流的保護作用。如果開關輸出電壓（VVINT）超過輸入電壓（VVBUS）45mV，反向電流保護將被激活。如果差值小于120mV，反向電流保護將在4.2ms尖峰脈沖時間后關閉開關；如果差值大于120mV，則立即關閉開關。
對具備雙電源的任意應用均適用。如果應用系統有兩個USB PD端口，那么反向電流保護功能將允許使用這兩個端口，SGM2539會防止高壓的PD端口向低壓或無電的PD端口泄露。
保護接口部件的安全。可控的緩起時間可減小對入口連接器、電容及前端線纜的沖擊。
