STMicroelectronics STELPD01電子負載開關是用于電源軌保護應用的集成電子電源開關。它可以精確檢測過流和過壓情況并作出反應。發生過載情況時，該器件進入開路狀態，從電源斷開負載。可以驅動外部功率MOSFET，以便在故障情況下管理功率損耗保護。在輸入端出現過壓時，該器件將輸出調節為預設的17.5V值。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics STELPD01電子負載開關數據手冊.pdf

欠壓閉鎖可防止負載發生故障，如果導軌電壓過低，則保持器件斷開。STMicroelectronics STELPD01具有可調導通轉換率，有助于在啟動和熱插拔操作期間保持對浪涌電流的控制。

特性

• 寬輸入電壓范圍：4V至18V
• 輸出過壓鉗位：17.5V（典型值）
• 絕對最大電壓：23.5V
• 最大連續電流：5A
• 可調節電流限制，具有斷路器功能
• 熱保護
• 輸入欠壓閉鎖
• 啟動期間具有低浪涌電流
• 集成40mΩ功率FET
• EN/Fault引腳
• 針對輸出電壓的可調壓擺率
• 柵極控制引腳，用于反向電流阻斷FET
• 閂鎖或自動重試
• 采用DFN10L (3mm x 3mm) 封裝

框圖

STELPD01電子負載開關技術詳解與應用指南?

?一、器件概述?
STELPD01是STMicroelectronics推出的集成電子負載開關，專為電源軌保護應用設計。該器件采用DFN10L（3×3 mm）封裝，具備4V至18V寬輸入電壓范圍、5A持續電流能力及多重保護機制，適用于工業系統、Type-C/USB PD供電管理等場景。

?二、核心技術特性?

1. ?精準電源保護?
   • ?過壓鉗位?：當輸入電壓超過閾值時，輸出被鉗位在典型值17.5V，避免后級電路受損。
   • ?可調電流限制?：通過外部電阻（RLIM）設定過流閾值（1.4A至6.45A），配合斷路器功能在1.5μs內斷開負載通路。
   • ?熱保護?：結溫超過165°C時自動關斷， hysteresis為20°C。
2. ?動態控制能力?
   • ?軟啟動調節?：通過dV/dt引腳外接電容（如560pF）控制輸出電壓斜率，抑制浪涌電流。計算公式：
     **Δt(ms) = 0.0024 × VIN(V) × CdV/dt(pF) + 0.1 × VIN(V)
   • ?反向電流阻斷?：VG引腳可驅動外部MOSFET，在輸入斷電或故障時阻斷電流反向流動。
3. ?低損耗設計?
   • ?集成40mΩ功率FET?：在25°C時導通電阻典型值42mΩ（VIN=15V）。

?三、關鍵參數解析?

1. ?電氣性能?（VIN=5V, TA=25°C條件下）：
   • 欠壓鎖定閾值（VUVLO）：2.9V（典型值）
   • 關斷態漏電流：<1mV（VIN=18V）
   • 工作偏置電流：300μA（VIN=5V）
2. ?熱管理數據?：
   • 結到環境熱阻（RθJA）：53°C/W（4層PCB）
   • 最大結溫（TJ-MAX）：125°C

?四、典型應用電路設計?

1. ?基礎保護電路?
   • 輸入電容（CIN）≥1μF，輸出電容（COUT）≥1μF
   • 電流限制電阻（RLIM）選擇示例：| RLIM(Ω) | ILIM(A) |
     | ---------- | --------- |
     | 51 | 3.0 |
     | 120 | 2.1 |
     | 300 | 1.4 |
2. ?增強型設計?
   • ?反向電流保護?：在VOUT端串聯外部MOSFET（M1），由VG引腳控制其通斷。

?五、設計注意事項?

1. ?布局優化?
   • 輸入/輸出電容需貼近器件引腳布局
   • 散熱焊盤必須連接至大面積鋪銅（建議接GND）
2. ?故障處理模式?
   • ? 鎖存版本（STELPD01） ?：故障后EN/Fault引腳輸出中間電平（VI(INT)），需通過斷電或EN引腳復位。

?六、選型與擴展?

1. ?型號對比?

   型號	故障響應	EN/Fault啟動狀態
   STELPD01PUR	鎖存關斷	高電平（自動啟動）
   STELPD01APUR	自動重試	低電平激活

2. ?外圍器件推薦?

   • 輸入電容：1μF陶瓷電容（長導線供電時需增大容量）
   • TVS二極管：用于吸收輸入電感引起的電壓尖峰