过流保护的电路方案——限制的电流1A是怎么来的？

工程师在开发一些电子项目，不知道是否遇到过类似这样的问题——设计的PCBA电路板，内部有5V电源电路，除了给各个功能电路供电之外，比如MCU单片机供电、PM2.5传感器供电、喇叭供电，还需要给外部电路供电。5V电源给内部电路供电还好处理，但给外部电路供电，就不那么简单了，因为工程师需要考虑各种不同的情况出现，如外部电路如果短路怎么办？外部电路，如果电压超过了5V怎么办？还有就是如果外部电路，发生了异常，内部的电路该怎么判断呢？

本文转载自“电路一点通”账号，原作者介绍了安森美(onsemi)一款专门用来进行限流输出的保护芯片NCP380，它能将5V电压输出的电流限制在1A或者1.5A和2.0A，这样就可以防止大电流和短路的情况发生了。

内部的5V电路向外输出5V电压

首先，让我们详细来了解一下它的功能用途。

NCP580芯片应用电路

在这个限流保护电路中，VIN连接的是5V电压，是输入电压。VOUT就是向外输出的5V电压，正常的工作电流是500mA。

如果外部的电路发生异常情况，导致电路中的电流增大了1.2A，超过了限制的电流1A，显然它就会触发芯片的电流保护功能，会立即关闭VOUT输出的5V电压，这样就保护了内部的5V电源电路不受影响了。问题是，这个限制的电流1A是怎么来的？

它与限流电阻R1的阻值有关，不同的阻值，对应到不同的限流值。比如

. R1阻值为23.7K，NCP380芯片限流的值就为1A；
. R1阻值为37.4K，NCP380芯片限流的值就为0.7A；
. R1阻值为14.3K，NCP380芯片限流的值就为1.5A；
. R1阻值为9K，NCP380芯片限流的值就为2.0A；

工程师可以根据自己的实际项目来选择合适的R1电阻阻值，来达到自己想要的限流功能。

芯片限流的原理

可能有工程师会问，为什么NCP380芯片有限流的保护功能呢？它的保护原理是什么呢？回答这个问题，还得从它的内部电路来分析。

NCP380芯片内部电路

芯片的内部，输入VIN 和 输出VOUT之间有一个P沟道的MOS管，它是作为一种功率开关，控制输出的电压VOUT。也就是说，NCP380芯片，本质上可以把它看成一个MOS管。当MOS管导通，5V电压就可以输出；当MOS管关闭，5V电压就输出不了。

其中这个MOS管的导通和关闭，是由芯片的EN引脚电平决定的。如果EN引脚输入高电平，MOS管就导通；如果EN引脚输入低电平，MOS管就关闭。

不知道工程师有没有发现，在输入VIN那一侧，它还有一个串联的小电阻，这个电阻就是用来测量输出的电流，它的功能是类似于采样电阻。NCP380芯片就是通过内部的采样电阻，来实时检测输出的电流是否正常。

工程师可不要搞混了，这个电阻与芯片哥之前说的限流电阻R1不是一个电阻，它俩的作用完全不一样。芯片内部的采样电阻只是负责检测输出的电流，而外围的限流电阻R1，它的阻值是设定限定输出电流的最大值。

如何判断是否过流

既然NCP380芯片具有限流的保护功能，那如何判断电路是否过流了呢？工程师可以通过检测芯片的FLAG引脚的高低电平来判断。

NCP380芯片应用电路

FLAG引脚是一个标志位，只有当芯片内部产生的过流，或者过温了，FLAG引脚才会输出一个低电平；在其他正常的情况下，由于有一个47K的上拉电阻R2，所以它平时是一个高电平的状态。

虽然NCP380芯片，能被工程师用来开发带有限流保护功能的电路方案，但它的VIN输入引脚电压，最大却只能支持5.5V，显然是不符合高电压项目应用的，比如12V。