PDF《确的负载开关？》

9 所示. 这将消除负载上的任何浮空电压并确保其始终处于定义的电源状态. 有 关详细信息,请参见 快速输出放电 (QOD) 部分. 图图9. 使 使用 用负 负载 载开 开关 关时 时的 的受 受控 控断 断电 电2.6 保 保护 护特 特性 性 某些应用可能需要负载开关中集成故障保护功能. 一些负载开关包括反向电流保护、ON 引脚滞后、限流、 欠压锁定和过热保护等集成功能. 与通过离散元件实现这些复杂电路不同,使用集成负载开关可减少物料清 单数量、减小解决方案尺寸并缩短开发时间. 下面简要介绍了其中一些功能: ? 反向电流保护功能将阻止电流从 VOUT 引脚流向 VIN 引脚. 如果没有此功能,当二极管压降导致 VOUT 上的电压高于 VIN 上的电压时,电流可能从 VOUT 引脚流向 VIN 引脚. 因此,反向电流阻断可 使某些应用获益,如电流不应从 VOUT 流向 VIN 的电源多路复用器应用. 有许多不同的方法可实现反 向电流保护. 在某些情况下,器件(如TPS22912)将监视 VIN 引脚和 VOUT 引脚上的电压. 当此差 分电压超出特定阈值时,开关将被禁用,同时体二极管断开以防止出现流向 VIN 的反向电流. 某些器 件(如TPS22963C)只有在被禁用时才具有反向电流保护功能. ? ON 引脚滞后功能可使 GPIO 使能更稳定. 由于 ON 引脚上存在逻辑高电平与逻辑低电平的电压差,即使GPIO 线上出现噪声,控制电路也将按预期工作.图10 说明了 ON 引脚滞后如何为 GPIO 使能线提

6 负载开关:什么是负载开关,为什么需要负载开关,如何选择正确的负载开 ZHCA612CApril

2014 关? SLVA652 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SLVA652 版权 ? 2014, Texas Instruments Incorporated www.ti.com.cn 为什么需要负载开关 供稳定性. ? 限流功能将限制负载开关输出的电流量. 这将确保外部电路不会拉过量的电流. 如果电流不受限制,外 部电路可能会使主系统停止工作. 在限流模式下,负载开关提供连续电流,直至开关电流降至电流限值 以下. ? 欠压锁定 (UVLO) 用于在 VIN 电压降至阈值以下时关闭器件,以确保下游电路不会因为供电电压低于预 期值而损坏. ? 过热保护功能可在器件温度超出阈值温度时禁用开关. 凭借此功能,器件可用作在检测到高温时关断的 安全开关. 图图10. ON 引 引脚 脚滞 滞后 后2.7 减 减少 少BOM 数 数量 量和 和PCB 面 面积 积 使用集成负载开关可减少系统的 BOM 数量. 如果有离散 FET 与其它元件配合使用,则可以考虑使用负载 开关来减少系统中的元件总数. 分离创建负载开关时,将需要多个电阻、电容和晶体管来实现栅极驱动器、 控制逻辑、输出放电和保护功能. 而采用集成负载开关,只需单个器件便可实现全部功能,从而显著降低 BOM 数量.

3 部 部件 件选 选择 择和 和设 设计 计考 考量 量 本部分将介绍选择负载开关时需注意的规范. 3.1 NMOS 与与PMOS 在NMOS 器件中,通过使栅极电压高于源极电压来使导通 FET 接通. 通常,源极电压与 VIN 端子处于相 同电势. 要使栅极和源极间产生上述电压差,需要一个电荷泵. 使用电荷泵将增大器件的静态电流. 在PMOS 器件中,通过使栅极电压低于源极电压来使导通 FET 接通. PMOS 器件的架构无需电荷泵,因 此其静态电流比 NMOS 器件的静态电流低. 基于 PMOS 的架构与基于 NMOS 的架构的一个主要差别是,基于 PMOS 的负载开关在低电压下性能欠 佳,而NMOS 器件在低输入电压应用中性能良好. 3.2 导 导通 通状 状态 态电 电阻 阻(RON) 导通状态电阻 (RON) 是一个极为重要的参数,因为它决定了负载开关的压降和功耗. RON 越大,负载开关的 压降越大,功耗越高. 有关确定压降和........