BD2041AFJ和BD2051AFJ为单通道高侧面开关IC

BD2041AFJ和BD2051AFJ为单通道高侧面开关IC，具有过流保护功能通用串行总线（USB电源线。这些IC具有低导通电阻N沟道功率MOSFET具有低电源电流，内置过流保护电路，热关断电路，下电压锁定和软启动电路。

典型应用电路图

特征

内置低导通电阻Nch MOSFET（典型值=80mΩ）控制输入逻辑

活动低：BD2041AFJ

Active-High：BD2051AFJ

软启动电路

过流保护

热关机

欠压锁定功能

漏极开路错误标志输出

关闭时的反向电流保护

标志输出延迟

框图

主要规格

输入电压范围：2.7V至5.5V

导通电阻：80mΩ（典型值）

连续电流负载：0.5A

过流阈值：0.7A（最小值），1.6A（最大值）

待机电流：0.01μA（典型值）

输出上升时间：1.2ms（典型值）

工作温度范围：-40°C至+ 85°C

配置图

测量电路

工作电流

EN，/ EN输入电压，输出上升/下降时间

导通电阻，过流检测

OC输出低电压

时序图

时序图（BD2041AFJ）

时序图（BD2051AFJ）

典型应用电路

应用信息

当由于输出短路等导致过大电流流动时，通过电源线和IC的电感产生振铃。这可能会对IC操作造成不良影响。为避免这种情况，应连接旁路电容IC的IN端子和GND端子。建议使用1μF或更高的值。上拉/ OC输出电阻为10kΩ至100kΩ。CL的设置值满足应用程序。该应用电路不保证其运行。使用电路时改变外部电路常数，最好有外部元件的足够余量，如静态和瞬态特性以及IC的分散。

功能说明

1.开关操作

IN端子和OUT端子分别连接到开关MOSFET的漏极和源极。IN终端也用作内部控制电路的电源输入。当EN（/ EN）控制输入接通开关时，IN和OUT端子都连接80mΩ双向开关。因此，电流从OUT端子流向IN端子，因为电流从高电平流向较低的潜力。另一方面，当开关断开时，可以防止电流从OUT反向流入IN因为不存在开关MOSFET的漏极和源极之间的寄生二极管。

2.热关断电路（TSD）

如果过电流继续，则IC的温度将急剧增加。如果结温变高在过流检测的情况下超过140°C（典型值），热关断电路工作并转动电源关闭，导致IC输出错误标志（/ OC）。然后，当结温降至低于120°C时（Typ），电源开关打开，错误标志（/ OC）被取消。除非原因，否则重复此操作消除芯片温度的升高或关闭电源开关的输出。当开关接通（EN（/ EN）信号有效）时，热关断电路工作。

3.过流检测（OCD）

当每个开关中流过电流时，过电流检测电路限制电流（ISC）并输出错误标志（/ OC）

MOSFET超过规定值。当开关接通时（EN（/ EN）信号为），过流检测电路工作活性）。针对过电流有三种类型的响应：

（1）当输出处于短路状态时，当开关打开时，开关进入电流限制状态立即。

（2）当开关接通时连接输出短路或大电流负载时，流过非常大的电流过流限制电路起反应。当它超过检测值时，执行电流限制。

（3）当输出电流逐渐增加时，除非输出电流，否则电流限制电路不会工作超过过电流检测值。但是当输出电流逐渐增加并超过时检测值，进行电流限制。

4.欠压锁定（UVLO）

UVLO电路可防止开关导通，直到VIN超过2.3V（典型值）。如果VIN降至2.2V（典型值）以下，则开关打开，然后UVLO关闭电源开关。UVLO具有100mV（典型值）的滞后。欠压锁定电路在开关打开时工作（EN（/ EN）信号有效）。

5.错误标志（/ OC）输出

错误标志输出是N-MOS开漏输出。在检测过流和/或热关断期间，输出电平低。过流检测具有延迟滤波器。此延迟滤波器可防止在此期间发送电流检测标志瞬时事件，例如开启时或热插拔时的浪涌电流。如果未使用故障标志输出，/ OC引脚应该连接到开路或地线。

过流检测，热关断时序图（BD2041AFJ）

过流检测，热关断时序图（BD2051AFJ）

操作说明

1.电源的反向连接

反接极性连接电源会损坏IC。采取防止反极性的注意事项连接电源，例如在电源和IC电源之间安装外部二极管供应针脚。

2.电源线

设计PCB布局图案以提供低阻抗电源线。分开地面和供应线数字和模拟模块，以防止地面噪声和数字模块的电源线影响模拟块。此外，在所有电源引脚上将电容器连接到地。考虑温度和温度的影响使用电解电容时，电容值会老化。

3.接地电压

即使在瞬态情况下，也要确保任何时候没有引脚的电压低于接地引脚的电压。

4.接地线模式

当使用小信号和大电流接地走线时，两个接地走线应分开布线，但是连接到应用板参考点的单个接地，以避免小信号的波动大电流引起的地面。还要确保外部组件的接地走线不会引起变化在地电压上。地线必须尽可能短而粗，以减少线路阻抗。

5.散热考虑

如果超过功率额定值，则可能导致芯片温度上升芯片性能恶化。本说明书中规定的Pd的绝对最大额定值为何时IC安装在70mm x 70mm x 1.6mm玻璃环氧板上。如果超过这个绝对最大值额定值，增加电路板尺寸和铜面积，以防止超过Pd等级。

6.推荐的操作条件

这些条件表示IC的预期特性可以近似的范围获得。在每个参数的条件下保证电气特性。

7.在冲击电流

当首次向IC供电时，内部逻辑可能不稳定且涌入由于内部供电顺序和延迟，电流可能瞬间流动，特别是如果IC有多个电源。因此，要特别考虑功率耦合电容，电源线，接地线宽度和连接路由。

8.强电磁场下的操作

在强电磁场存在的情况下操作IC可能会导致IC发生故障。

9.在应用程序板上进行测试

在应用板上测试IC时，可以将电容直接连接到低阻抗输出引脚让IC承受压力。在每个过程或步骤后，始终完全放电电容器。IC的电源在检查期间连接或从测试设置中移除之前，应始终完全关闭处理。为防止静电放电损坏，请在组装过程中将IC接地，并在使用过程中采取类似的预防措施运输和储存。

10.引脚间短路和安装错误

将IC安装在PCB上时，请确保方向和位置正确。可能导致安装不正确损坏IC。避免附近的引脚彼此短路，特别是接地，电源和输出引脚。引脚短路可能是由于多种原因造成的，例如金属颗粒，水滴（在非常潮湿的环境中）在组装过程中，在引脚之间沉积了无意的焊桥，仅举几例。

11.未使用的输入引脚

IC的输入引脚通常连接到MOS晶体管的栅极。栅极具有极高的阻抗极低的电容。如果保持不连接，来自外部的电场可以很容易地对其充电。小以这种方式获得的电荷足以对通过晶体管的导通产生显着影响导致IC的意外操作。因此，除非另有说明，否则未使用的输入引脚应连接到电源或地线。

12.关于IC的输入引脚

该单片IC包含P +隔离和相邻元件之间的P衬底层以保持它们隔离的。P-N结在P层与N层其他元素的交叉处形成，形成一个寄生二极管或晶体管。例如（参见下图）：当GND>引脚A和GND>引脚B时，P-N结用作寄生二极管。当GND>引脚B时，P-N结用作寄生晶体管。寄生二极管不可避免地出现在IC的结构中。寄生二极管的操作可以导致相互作用电路之间的干扰，操作故障或物理损坏。因此，导致这些二极管的条件操作，例如将低于GND电压的电压施加到输入引脚（并因此施加到P衬底）应该要避免。

单片IC结构示例

13.陶瓷电容器

使用陶瓷电容器时，考虑到电容的变化，确定介电常数温度和由于直流偏置等引起的标称电容的减小。

14.热关断电路（TSD）

该IC具有内置热关断电路，可防止IC受热损坏。应始终正常运行在IC的功耗范围内。但是，如果连续一段时间内超过额定值，则结点温度（Tj）将上升，这将激活将关闭所有输出引脚的TSD电路。当Tj跌破时在TSD阈值下，电路自动恢复正常运行。注意，TSD电路在超过绝对最大额定值的情况下工作，因此，在没有如果TSD电路用于集合设计或用于除保护IC之外的任何其他目的，则应当使用TSD电路热损伤。

15.热设计

通过考虑功率耗散（Pd）来执行具有足够余量的热设计实际使用状态。