USB 过流保护芯片选型指南 ——PW1502A/PW1515/PW1503/PW1504

更宽输入 PW1610/PW1558/PW1605

USB 过流保护芯片（也叫 USB 限流 IC 、 Power Distribution Switch 、 USB 负载开关）是所有含 USB 输出接口设备的必备器件。它的作用是 —— 当 USB 负载出现短路、堵转、异常过流时，芯片能自动限流或关断输出

PW1502A 、 PW1515 、 PW1503 、 PW1504 、 PW1610 、 PW1558 、 PW1605 七款主力型号的核心参数、典型电路和选型建议。

一、标准USB 5V 场景过流保护芯片（ 2.4~ 5.5 V 输入）

1.1 PW1502A——0. 5 A~2A 可调限流、 80mΩ 低内阻、 SOT23-5

PW1502A 是平芯微最经典的 USB 过流保护 / 负载开关 IC ，专为 USB 自供电和总线供电应用优化。集成 80mΩ 低内阻 P-MOSFET ，输入电压范围 2.4V~5.5V （兼容 3V/5V 系统），过流阈值通过 IADJ 引脚外接电阻可编程设定（ 0.6A~2A ）。芯片响应速度快（ <2μs ）

1.2 PW1515——OVP 6.1V + 可调 OCP 0.2~ 2 A 、 输入 32V 高 耐压 防护 、

PW1515 是 " 过压保护 + 过流保护 " 二合一的 USB 前端保护 IC 。相比 PW1502A 纯限流方案， PW1515 额外增加了输入过压保护（ OVP=6.1V ）功能，同时保留了可编程限流能力（ 0.2A~ 2A 可调）。

核心亮点：（1 ）最大输入耐压 32V ，可承受 USB 热拔插瞬间的高压尖峰（ 7V/9V/12V 等不常见输入）；（ 2 ） OVP 响应时间 <1μs ；（ 3 ）超低通路内阻典型仅 0.12Ω ；（ 4 ）恒流工作模式（ Constant Current Operation ） —— 达到限流阈值后根据负载类型，可以 不切断而是维持恒流输出，避免输出打嗝 ；（5 ）软启动防浪涌；（ 6 ）过温保护；（ 7 ）高抗瞬态误触发能力。

限流阈值公式：IOCP(A) = 600 / RADJ(Ω) ，例如 RADJ=600Ω 时 IOCP=1A 。

PW1515 特别适合 " 频繁拔插 + 高瞬态尖峰 " 的 USB 接口应用：磁吸充电线、 U 盘接口、 GPS 、 MID 、行车记录仪（ Car DVR ）、数码摄像机 USB 端口等。这类场景普通低耐压限流 IC 容易被瞬间尖峰打坏， PW1515 的 32V 耐压能有效解决此类问题。 SOT23-5 封装。

1.3 PW1503——3A 大电流可调限流、超低 RDS(ON) 、 3A 芯片温度 47 度

PW1503 是 USB 过流保护 IC 中 " 大电流 + 超低内阻 " 的代表型号，最大负载电流能力 3A （最小限流 1A ），比 PW1502A 的 2A 更强。芯片输入电压范围 2.4V~6V ，集成超低 RDS(ON) （约 50mΩ ）功率 MOS ，支持过温保护

注意：PW1503 不带过压保护功能。如需要过压保护，可在 PW1503 输入端串接 PW2609A （可调 OVP 4-24V ），组成 "OVP+OCP" 完整前端保护方案

限流阈值公式：ILIM(A) = 6.8 / RADJ(kΩ) 。例如 RADJ=2.8kΩ 时 ILIM=2.4A ； RADJ=6.8kΩ 时 ILIM=1A ； RADJ=17kΩ 时 ILIM=0.4A 。注意：最小限流 0.4A ，最大不建议超过 3A 。

PW1503 典型应用： USB 充电器、公共场合多口 USB 充电器、 USB Dongle 、 MiniPCI 外设配件等中大电流 USB 输出。 SOT23-5 封装。。

1.4 PW1504——PW1503 的 2.4A 版本、 降低成本款 、SOT23-5

PW1504 是 PW1503 的 "2.4A 固定档 " 或 "2.4A 优化档 " 版本，引脚定义、封装、外围电路与 PW1503 完全兼容。核心差异： PW1504 针对 2.4A 限流场景做了优化，，适合 5V/2.4A 的 USB 快充应用（如 AppleFast Charging 5V/2.4A 、多口 USB 充电桩单口 2.4A 等）。

简单来说：PW1503 是 "3A 旗舰、 2.4A 限流对应 RADJ=2.8kΩ" ； PW1504 是 " 专门为 2.4A 优化的量产型号、价格更好" 。已经在使用 PW1503 的项目如果限流刚好设定在 2.4A 档，建议直接升级到 PW1504 获得更优的散热和成本表现。 SOT23-5 封装。

二、宽电压/ 高耐压 USB 过流保护芯片（可承受更高输入）

随着USB Type-C PD 协议普及、工业 USB 接口、车载 USB 接口、 5G 基站 USB 调试口等应用兴起，标准 6V 耐压的 USB 限流 IC 已经无法满足 "20V/48V PD 输入 + 车载 12V/24V + 工业总线 24V/48V" 等宽电压场景的要求。平芯微推出了 PW1610 、 PW1558 、 PW1605 三款高耐压 USB 过流保护 IC ，覆盖 28V~60V 耐压范围。

2.1 PW1610—— 宽输入过流保护 IC （高耐压升级）

PW1610 是平芯微宽输入 USB 过流保护 IC ，输入耐压覆盖至 20V 以上，集成低内阻功率 MOS ，支持可编程限流阈值。相比 PW1502A/PW1503 的仅 6V 耐压， PW1610 能够直接承受 USB Type-C PD 协议下的 9V/12V/15V/20V 等多档输入，无需额外的输入过压保护 IC ，一颗 IC 完成 " 高耐压 + 可调限流 + 过温保护 " 三合一。

典型应用：USB Type-C PD 20V 输入下游保护、车载 12V USB 口、工业 USB Hub 、便携式设备 PD 口输入保护等。

2.2 PW1558A—— 可调 OVP + 可调 OCP + 双向限流、 6A 、 QFN16

PW1558A 是平芯微功能最全的 USB 过流保护 IC ，采用 " 可调过压保护 + 可调过流保护 + 双向（输入 / 输出）限流 " 三合一架构。输入耐压 28V ， OVP 过压关闭阈值可调 4V~24V 范围，可调设定限流 1A~6A ，最大输出电流可达 6A ，芯片内阻仅 24mΩ 。

核心亮点：（1 ）双向限流 —— 不仅能限制从 VIN 到 VOUT 的输入过流，也能限制从 VOUT 到 VIN 的反向过流，特别适合 USB PD 双向充放电应用（如充电宝双向充放、 USB-C 双向 PD 等）；（ 2 ）可调 OVP+ 可调 OCP 完全自定义；（ 3 ） QFN16-10 封装散热优异；（ 4 ）适合 1A~6A 大电流范围。

典型应用：USB Type-C PD 双向充放电设备、共享充电宝、便携储能、工业级 USB Hub 等对功率密度和保护完整性要求最高的场景。

PW1558—— 可调 OVP + 可调 OCP + 单 向限流、6A 、 QFN16

2.3 PW1605—— 可调 OVP + 可调 OCP 、 5A 、 60V 耐压、 QFN16

PW1605 是 " 高耐压 + 大电流 + 可调 OVP+ 可调 OCP" 四合一 USB 过流保护 IC 。输入耐压 60V （是 PW1502A 的 10 倍）， OVP 可调 4V~51V 范围，输入电压支持 4V~48V ，输出可调限流 1A~5A ，芯片内阻 40mΩ 。 QFN16 封装。

PW1605 特别适合工业总线（ 24V/48V ）、太阳能面板、车载 12V/24V/48V 、大功率 USB Type-C PD 接口等 " 高耐压 + 大电流 + 需要完整保护 " 的场景。相比 PW1600 （ 70V 耐压仅 2.5A 过压保护，不带限流）， PW1605 增加了限流功能，是完整的 "OVP+OCP" 二合一。

三、七款USB 过流保护芯片参数对比总表

四、选型建议 —— 按应用场景快速匹配

场景一：普通USB 5V 0. 5 ~2A 限流（ USB Hub 、笔记本 USB 口）

→ 首选 PW1502A （ 80mΩ 低内阻、可调 0. 5~2A 、 SOT23-5 经典方案、成本最低）。

场景二：USB 5V 2.4A 快充限流（ 5V/2.4A 苹果快充、多口 USB 充电桩）

→ 首选 PW1504 （针对 2.4A 优化、内阻更低、发热更小），或 PW1503 （ 3A 旗舰版）。

场景三：USB 5V 3A 大电流限流（ USB PD 5V/3A 、便携大功率 USB 输出）

→ 首选 PW1503 （ 3A 大电流、超低 RDS(ON) 、 SOT23-5 、可调 0.4~3A ）。

场景四：频繁拔插场合、防瞬间尖峰（磁吸充电线、U 盘接口、行车记录仪 USB ）

→ 首选 PW1515 （ OVP 6.1V + 可调 OCP 0.2~ 2A + 32V 耐压 + 恒流工作模式）。

场景五：USB Type-C PD 宽输入（ 9V/12V/15V/20V PD 协议应用）

→ 首选 PW1610 （宽输入耐压、可调限流、集成过温保护）。

场景六：大功率PD 双向充放电（充电宝、 USB-C 双向 PD 、便携储能）

→ 首选 PW1558A （双向限流 1~6A 、可调 OVP 4~24V + 可调 OCP + 28V 耐压 + QFN16 ）。

场景七：工业/ 车载 / 太阳能高压 USB 接口（ 24V/48V 输入 + 大电流）

→ 首选 PW1605 （ 60V 耐压、 4~48V 宽输入、可调 OVP 4~51V + 可调 OCP 1~5A + QFN16 ）。

场景八：现有PW1503 方案想增加过压保护

→ 在 PW1503 输入端串一颗 PW2609A （ 3A / 可调 OVP 4~24V / 40V 耐压 / SOT23-6 ），组成 "OVP+OCP" 完整前端保护，替代方案性价比高。

五、USB 过流保护 IC 电路设计通用要点

5.1 限流电阻 RADJ 计算

PW1502A ：查表法（ RADJ=6.8kΩ 对应 1A 、 3.4kΩ 对应 2A 等）；

PW1515 ： IOCP(A) = 600 / RADJ(Ω) ，例如 RADJ=600Ω→1A 、 RADJ=300Ω→2A 、 RADJ=200Ω→3A ；

PW1503/PW1504 ： ILIM(A) = 6.8 / RADJ(kΩ) ，例如 RADJ=2.8kΩ→2.4A 、 RADJ=6.8kΩ→1A ；

PW1558A / PW1605 ：查阅数据手册对应表格，通过 ILIM 引脚外接 RILIM 设定。

5.2 输入 / 输出电容

CIN ：陶瓷电容 ≥10μF 紧靠 VIN 脚（ PW1515 可用 1μF ）；

COUT ：陶瓷电容 ≥10μF 紧靠 VOUT 脚，抑制热拔插浪涌（ PW1515 可用 1μF ）；

大电流应用（PW1503/PW1504/PW1558A/PW1605 ）建议输入输出电容各 10μF 陶瓷 +22μF 陶瓷并联，减小回路阻抗。

5.3 EN 使能引脚

PW1502A/PW1503/PW1504 ： EN 高电平使能，不能悬空；

PW1515 ： EN 低电平使能（ Active Low ），内部 350kΩ 下拉，悬空即默认使能。

5.4 PCB Layout 要点

（1 ） VIN/VOUT 走线短而粗，避免过孔造成寄生阻抗；

（2 ） IADJ/ILIM 电阻紧靠对应引脚，远离电源走线避免耦合干扰；

（3 ） GND 统一到大面积地平面，减小回流阻抗；

（4 ） QFN 封装（ PW1558A/PW1605 ）底部散热焊盘必须通过多个过孔连接底层 GND 以获得最佳散热；

（5 ）高耐压场景（ PW1515/PW1610/PW1558A/PW1605 ）在 VIN 前建议加 TVS + LC 滤波，进一步压制 ESD/EFT 等瞬态尖峰。

平芯微半导体（PWChip ）针对标准 USB 5V 场景推出 PW1502A （ 1A~2A 经典）、 PW1515 （ OVP+OCP+32V 耐压）、 PW1503 （ 3A 旗舰）、 PW1504 （ 2.4A 优化）四款主力产品；针对高耐压宽输入场景推出 PW1610 （宽输入）、 PW1558A （ 6A 双向限流 + 可调 OVP ）、 PW1605 （ 60V 耐压 + 可调 OVP/OCP ）三款大电流高压方案。七款芯片覆盖从 0.6A 到 6A 、从 6V 到 60V 耐压、从纯限流到 "OVP+OCP+ 双向限流 " 三合一的完整应用矩阵。