近年來，隨著筆記本電腦性能的持續(xù)飛躍——特別是搭載高性能獨(dú)立顯卡（如RTX系列）、標(biāo)壓處理器以及高刷新率高分辨率OLED屏幕的設(shè)備（如游戲本、移動(dòng)工作站和高端創(chuàng)作本）的日益普及，其對功耗的需求急劇攀升。

因此，傳統(tǒng)的65W USB PD充電方案逐漸顯得力不從心。在滿負(fù)載運(yùn)行時(shí)，65W輸入甚至可能無法完全覆蓋整機(jī)功耗，從而導(dǎo)致電池持續(xù)緩慢放電，限制了用戶長時(shí)間高性能使用的場景，更遑論為碩大的電池進(jìn)行快速補(bǔ)充能量。

同時(shí)，用戶對移動(dòng)辦公和碎片化充電效率的要求也在不斷提高。為了突破這一瓶頸，滿足瞬時(shí)高性能釋放和極速回血的雙重剛需，業(yè)界開始推動(dòng)更高功率充電技術(shù)的發(fā)展。基于更新的USB PD 3.1快充協(xié)議規(guī)范，支持更高電壓（如28V）和更大電流，140W的超高功率快充技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并迅速走向普及。這標(biāo)志著筆記本電腦的供電體系正式邁入了一個(gè)全新的“百瓦快充”時(shí)代，為高性能移動(dòng)計(jì)算體驗(yàn)提供了堅(jiān)實(shí)的能源保障基礎(chǔ)。

隨著筆記本電腦紛紛邁入140W及以上的超高功率快充時(shí)代，對供電安全性和可靠性的要求也達(dá)到了前所未有的高度。針對這一關(guān)鍵需求，江蘇帝奧微電子股份有限公司推出了專為140W USB PD充電應(yīng)用設(shè)計(jì)的VBUS過壓保護(hù)（OVP）芯片DIO1298。

圖1 DIO1298的應(yīng)用框圖

DIO1298的關(guān)鍵參數(shù)：

寬范圍工作電壓：3-32V

超低RON: 24mΩ

持續(xù)電流：6A

具有開漏輸出的電源良好標(biāo)志

軟啟動(dòng)限制浪涌電流

輸入端過壓保護(hù) (OVP)

固定 33 V：OVLO 連接至 GND

4 V 至 33 V：OVLO 可通過外部電阻設(shè)置

SS 期間和之后的短路保護(hù) (SCP)

過流保護(hù) (OCP)：20 A，150 ns

“理想二極管”反向電流保護(hù) (RCP)

VF = 20 mV，15 μs 快速恢復(fù)

故障后自動(dòng)重啟的打嗝模式

使能邏輯

DIO1298A：EN有效

DIO1298B： EN 高有效

輸入端瞬態(tài)電壓抑制 (TVS)

±100 V 浪涌保護(hù)(IEC61000-4-5)

±30 kV ESD 接觸放電 (IEC61000-4-2)

±30 kV ESD 空氣放電 (IEC61000-4-2)

過溫保護(hù)

工作溫度范圍：-40°C 至 85°C

DIO1298的保護(hù)性能解析

1. 過壓保護(hù)

DIO1298具有過壓保護(hù)功能,可以有效防止Type-C接口高電壓對后級系統(tǒng)的沖擊。當(dāng)OVLO引腳連接到 GND ，DIO1298芯片輸入電壓VIN超過33V（Typ）時(shí)，芯片會觸發(fā)過壓保護(hù)，開關(guān)關(guān)斷；直到檢測到當(dāng)輸入電壓低于32.8V（Typ.）時(shí)，DIO1298退出過壓保護(hù)回到正常工作狀態(tài)。

2. 短路保護(hù)

DIO1298支持輸出短路保護(hù)功能，可以有效防止輸出短路異常導(dǎo)致芯片損壞。DIO1298在VIN=28V時(shí)，輸出短路測試波形如圖2所示：

VIN=28V,CIN=CL=10uF,RL=20Ω，VOUT到GND短接波形

圖2 短路測試圖

3. 過流保護(hù)

DIO1298具有20A(Typ.)的輸出過流保護(hù)功能，可保護(hù)IC免受突發(fā)過流造成的損壞。DIO1298觸發(fā)過流保護(hù)測試如圖3所示：

圖3 過流保護(hù)測試圖

4. 理想二極管功能

DIO1298支持“理想二極管”功能，當(dāng)輸出帶輕載時(shí)，開關(guān)工作在正向二極管模式，將維持VIN-VOUT = 20mV的壓降；當(dāng)輸出電壓VOUT大于輸入電壓VIN時(shí)，開關(guān)實(shí)現(xiàn)二極管反向截止功能，防止開關(guān)輸出端向輸入端泄放電流。“理想二極管”功能可以為用戶提供“OR”邏輯的多電源供電方案。DIO1298觸發(fā)反向電流阻斷和恢復(fù)正常狀態(tài)如圖4所示：

圖4 DIO1298 RCP保護(hù)和恢復(fù)測試圖

5. 過溫保護(hù)

DIO1298具有過溫保護(hù)功能。當(dāng)芯片DIO1298溫度高于150℃（Typ.）時(shí)，DIO1298進(jìn)入過溫保護(hù)狀態(tài)，通道關(guān)斷；直到當(dāng)溫度降至130℃（Typ.）時(shí)，DIO1298退回至正常工作狀態(tài)。DIO1298觸發(fā)過溫保護(hù)和退出過溫保護(hù)的輸出電壓電流狀態(tài)如圖5所示：

圖5 DIO1298 OTP保護(hù)和恢復(fù)VOUT和ACOK測試圖

作為國內(nèi)頭部模擬芯片供應(yīng)商，帝奧微持續(xù)拓寬賽道，加速推出覆蓋多領(lǐng)域的高性能特色產(chǎn)品。公司依托核心技術(shù)優(yōu)勢，從手機(jī)/筆電的消費(fèi)電子（如140W VBUS OVP DIO1298），到服務(wù)器/光模塊的數(shù)據(jù)中心，再到車載應(yīng)用的智能汽車領(lǐng)域，均有針對性的解決方案布局。帝奧微正以多元化的產(chǎn)品矩陣，全面賦能關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鞏固其市場領(lǐng)先地位與技術(shù)護(hù)城河。

帝奧微（688381.SH）

江蘇帝奧微電子股份有限公司是一家專注于從事高性能模擬芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)和銷售的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，核心管理團(tuán)隊(duì)來自于仙童半導(dǎo)體（Fairchild Semiconductor），均擁有超過十五年以上的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

帝奧微產(chǎn)品主要分為信號鏈模擬芯片和電源管理模擬芯片兩大系列，廣泛應(yīng)用于汽車電子、人形機(jī)器人、消費(fèi)電子、通訊設(shè)備、工業(yè)以及醫(yī)療等領(lǐng)域。

帝奧微獲得多項(xiàng)政府資質(zhì)和行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)，包括國家級專精特新“小巨人”企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)、國家知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、江蘇省工程技術(shù)研究中心、江蘇省民營科技企業(yè)、IC風(fēng)云榜“年度領(lǐng)軍企業(yè)獎(jiǎng)”、2024年度上市公司最佳治理建設(shè)獎(jiǎng)、全球電子成就獎(jiǎng)之2024年度杰出創(chuàng)新企業(yè)、2024年度全球電子創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)、中國IC設(shè)計(jì)成就獎(jiǎng)之年度杰出市場表現(xiàn)獎(jiǎng)-汽車電子、金輯獎(jiǎng)-最佳技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用獎(jiǎng)、2024年度卓越影響力IC設(shè)計(jì)企業(yè)獎(jiǎng)、2024年度硬核汽車芯片獎(jiǎng)、2025年年度創(chuàng)新力汽車芯獎(jiǎng)等。