一、芯片核心定位
HF3601是一款采用SOT23-3封装，并额外集成了输入防反接保护功能的高压前端保护开关IC
其核心价值在于高达20V的输入耐压、15V的热插拔能力、1.3A固定过流保护 以及 关键的防电源反接能力
专为成本敏感、空间受限且需要防止电源极性接错的便携设备（如蓝牙耳机、入门级智能手机）充电端口设计，提供基础而全面的四重保护（防反、过压、过流、过温）
二、关键电气参数详解
电压与耐压特性
- 输入绝对最大电压 20V（正向），-15V（反向，体现了防反接能力）
- 工作输入电压范围（VIN） 3V 至 20V（推荐最大值）
- 输出最大电压（VOUT） 6.5V（绝对最大值）
- 过压保护（OVP）阈值 6.1V（典型，VIN上升时触发）
- 过压保护迟滞（VOVLO_HYS） 0.18V（恢复阈值约5.92V）
- 热插拔能力 在无需外接输入输出电容的条件下，即可承受 15V 插拔瞬态电压，简化了外围设计
导通与电流能力
- 导通电阻（RDS(ON)） 典型 620mΩ（VIN=5V， IOUT=0.2A），导通阻抗在同系列中较高
- 最大连续输出电流（IOUT） 800mA（推荐条件）
- 固定过流保护（OCP）电流（IOCP） 1.3A（不可调，内置）
- 过流保护消隐时间（tDEGLITCH_OCP） 400μs
- 过流保护恢复时间（tOCP_recovery） 400ms
功耗与动态特性
- 静态电流（IQ） 典型 40μA（VIN=5V， 空载）
- 过压保护下静态电流（IQ_OVP） 典型 75μA（VIN=15V）
- 输入防反接泄漏电流（VIN-reverse） 典型 0μA（VIN=-5V），表明其防反接能力是通过逻辑控制实现关断，而非消耗电流
- 软启动时间（tON） 典型 10ms
- 过压保护响应时间（tOVP） 极快，典型 50ns（CIN=COUT=0pF测试条件）
- 过压保护恢复时间（tOVP_recovery） 6ms
- 输出放电电阻（RDCHG） 典型 400Ω（内部）
保护与可靠性
- 过温保护（OTP） 关断点 155°C（典型），恢复点 120°C（典型，迟滞35°C）
- ESD等级 HBM模式 ±3000V
- 集成输入防反接保护 核心特色功能，可承受-15V的反向电压输入
- 无使能控制引脚 三引脚（VIN， GND， VOUT）设计，默认常开，引脚排列顺序与常见SOT23-3器件不同（Pin1=VOUT，Pin3=VIN），布局时需特别注意
三、芯片架构与特性优势
集成输入防反接功能（核心差异化优势）
- 通过在输入端集成保护逻辑，当电源极性接反时，能迅速关闭内部MOSFET，避免后级电路受损，省去了外部防反接二极管或MOSFET，节省成本和空间
“无电容”热插拔设计
- 芯片内部优化使其在无外部电容支持下仍可通过15V热插拔测试，进一步减少了BOM数量和PCB面积，尤其适合超低成本方案
经典封装与高性价比
- 采用广泛使用的SOT23-3封装，但引脚定义独特，在提供基础保护功能的同时，实现了极低的物料成本
四、应用设计要点
外围电路设计（极其简单）
- 输入输出电容 非稳定性必需，可根据系统需求选择性添加以优化EMI和瞬态响应
CIN： 如需添加，建议值0.1-1μF，耐压>20V
COUT： 如需添加，建议值0.1-10μF，耐压>6.5V
PCB布局与引脚顺序（关键注意事项）
- 引脚定义 务必注意其非标准的引脚排列：Pin1（VOUT）， Pin2（GND），Pin3（VIN）。PCB设计和焊接时必须严格按照此定义，否则可能导致芯片损坏或功能异常
- 功率路径 尽管封装简单，VIN到VOUT的路径仍应短而粗，以减小因较高导通电阻（620mΩ）带来的额外压降 接地GND（Pin2）应良好连接至系统地
热管理设计
- 封装热阻（θJA）270°C/W
- 功耗估算PD = IOUT² × RDS(ON)，在800mA满载时约为0.4W
- 温升评估ΔT ≈ PD × θJA ≈ 0.4W × 270°C/W ≈ 108°C，温升显著，散热设计至关重要
- 散热措施 必须充分利用PCB铜箔为芯片散热，在芯片下方及周围布置大面积铜皮
五、典型应用场景
低成本蓝牙耳机/TWS耳机充电盒
- 防止用户误用劣质或极性错误的充电线，保护内部锂电池和充电管理IC，其低成本和小体积非常适合此类应用 入门级智能手机、功能机及平板电脑
- 作为Micro-USB或Type-C端口的初级保护，提供防反接和过压/流基础防护，满足基础安全需求
儿童玩具、便携式小家电
- 为使用直流插座供电的产品提供输入保护，防止因电源适配器插反或异常导致的损坏
- 任何需要防电源反接且成本优先的3-5V系统
- 替代“二极管+保险丝”的传统防反接方案，实现更高集成度和更智能的保护
六、调试与常见问题
导通压降过大导致后级无法工作
- 计算压降 VDROP = IOUT × 0.62Ω，在800mA时压降高达0.5V，必须谨慎评估后级电路的最低工作电压余量
- 应对措施 确保输入电压足够高，或降低负载电流
芯片异常发热
- 核对负载电流 是否持续接近800mA推荐值
- 计算与评估 0.4W的功耗在SOT23封装下会产生显著温升，需优化散热或降低负载
- 检查焊接 确保芯片与PCB接触良好，特别是GND引脚
功能异常或芯片损坏
- 检查引脚连接 最常见的错误是按照常见SOT23稳压器的引脚顺序（VIN， GND，VOUT）进行连接，务必对照HF3601的独特定义进行核对
防反接功能测试
- 测试方法 在输入端施加-5V电压，测量输出应为0V，且芯片应无异常发热或损坏
热插拔测试失败
- 确认测试条件 芯片可在无电容下工作，但某些极端测试条件（如极高瞬态能量）下，添加0.1μF电容可能提升可靠性
七、总结
HF3601在经典的SOT23-3封装内，集成了20V耐压、15V热插拔、1.3A过流保护 以及 极具价值的输入防反接保护 功能
它以极简的外围和极低的成本，提供了针对低成本便携设备电源输入端的主要故障（接反、过压、过流、过热）的防护
其设计的突出特点是独特的引脚定义和较高的导通电阻，这要求设计者必须仔细阅读手册并认真评估压降与散热
在成本压倒一切、且需要基础防反接功能的大批量消费电子产品中，HF3601是一款具有高性价比和独特价值的入门级保护解决方案
文档出处
本文基于黑锋科技（HEIFENG TECHNOLOGY）HF3601 芯片数据手册整理编写，结合低成本、高可靠性电源保护设计实践
具体设计与应用请以官方最新数据手册为准，在实际应用中务必重点验证 防反接功能、引脚连接正确性 及 满载条件下的热性能
