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什么是負載開關,為什么需要負載開關?-電子技術方案|電路圖講解

作者:小貓芯城 發布時間:2019/5/24 來源:網絡整理 瀏覽量:35 相關關鍵詞: 什么是負載開關 為什么需要負載開關?-電子技術方案|電路圖講解
集成負載開關是可用于開啟和關閉系統中的電源軌的電子繼電器。負載開關為系統帶來許多其它優勢,并且集成通常難以用分立元件實現的保護功能。負載開關可用于多種不同的應用,包括但不限于:

  ●配電

  ●上電排序和電源狀態轉換

  ●減小待機模式下的漏電流

  ●浪涌電流控制

  ●斷電控制

  1什么是負載開關?

  集成負載開關是可用于開啟和關閉電源軌的集成電子繼電器。大部分基本負載開關包含四個引腳:輸入電壓引腳、輸出電壓引腳、使能引腳和接地引腳。當通過ON引腳使能器件時,導通FET接通,從而使電流從輸入引腳流向輸出引腳,并且電能傳遞到下游電路。
  

                                                                                  圖1.常規負載開關電路圖

  1.1常規負載開關框圖

  了解負載開關的架構對于確定負載開關的規范很有幫助。圖2所示為基本負載開關的框圖,該負載開關包括五個基本模塊。可以包含更多模塊以向負載開關添加功能。
  
 
                                                                                  圖2.常規負載開關框圖

  1.導通FET是負載開關的主要元件,它決定了負載開關可處理的最大輸入電壓和最大負載電流。負載開關的導通電阻是導通FET的特性,將用于計算負載開關的功耗。導通FET既可以是N溝道FET,也可以是P溝道FET,這將決定負載開關的架構。

  2.柵極驅動器以控制方式對FET的柵極進行充放電,從而控制器件的上升時間。

  3.控制邏輯由外部邏輯信號驅動。它控制了導通FET和其它模塊(如快速輸出放電模塊、充電泵和帶保護功能的模塊)的接通和關斷。

  4.并非所有負載開關中均包含電荷泵。電荷泵用于帶有N溝道FET的負載開關,因為柵極和源極(VOUT)間需要有正差分電壓才能正確接通FET.

  5.快速輸出放電模塊是一個連接VOUT到GND的片上電阻,當通過ON引腳禁用器件時,該電阻導通。這將對輸出節點進行放電,從而防止輸出浮空。對于帶有快速輸出放電模塊的器件,僅當VIN和VBIAS處于工作范圍內時,此功能才有效。

  6.不同的負載開關中還包括其它功能。這些功能包括但不限于熱關斷、限流和反向電流保護。

  1.2負載開關的常見數據表參數和定義

  ●輸入電壓范圍(VIN)–這是負載開關可支持的輸入電壓范圍。

  ●偏置電壓范圍(VBIAS)–這是負載開關可支持的偏置電壓范圍。為負載開關的內部模塊供電可能需要此參數,具體取決于負載開關的架構。

  ●最大連續電流(IMAX)–這是負載開關可支持的最大連續直流電流。

  ●導通狀態電阻(RON)–這是在VIN引腳與VOUT引腳間測得的電阻,其中考慮了封裝和內部導通FET的電阻。

  ●靜態電流(IQ)–這是為器件的內部模塊供電所需的電流量,以VOUT上沒有任何負載時流入VIN引腳的電流為測量值。

  ●關斷電流(ISD)–這是禁用器件時流入VIN的電流量。

  ●ON引腳輸入漏電流(ION)–這是ON引腳上施加高電壓時流向ON引腳的電流量。

  ●下拉電阻(RPD)–這是禁用器件時從VOUT到GND的下拉電阻值。

  下面將概述一些可以通過使用負載開關獲得好處的應用。

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