在知道用電之前，人們用蠟燭照明。這在過去是常用的能在黑暗中視物的照明方式，但燈泡的發明顯然是更好的解決方案。

 

像蠟燭一樣，功率MOSFET（功率場效應晶體管）是切換負載最常見的方式，其四周圍繞著眾多分立電阻器與電容器（以及用於控製功率MOSFET的雙極結型晶體管（BJT）/第二個場效應晶體管）圍繞的功率MOSFET）。但在多數情況下，使用全麵集成的負載開關具有更顯著的優點。

 

係統中的負載開關在哪裏

 

一個典型係統包括一個電源和多個負載，需要各種不同的負載電流，如Bluetooth®

、Wi-Fi或處理器軌。多數情況下
，係統必須獨立控製哪些負載開啟，何時開啟
，以什麼速度開啟。利用分立MOSFET電路或集成負載開關便能完成這種功率切換

，如圖1所示。

 

圖1：從電源切換到多個負載

 

分立MOSFET電路包含多個組件來控製分立功率MOSFET的導通與關斷。這些電路可通過來自微控製器的通用輸入/輸出（GPIO）信號來進行開啟或關閉。此類電路可參見圖2所示。

 

圖2：P信道MOSFET（PMOS）分立電路

 

也可以使用負載開關來打開或關閉電源軌和相應負載之間的連接。這些集成器件在其對應的分立電路上有一些益處。圖3所示為負載開關電路。

 

圖3：典型負載開關電路

 

尺寸優勢

 

使用負載開關作為解決方案的一個優點在於組件數量和尺寸的縮減。負載開關的設計將組件整合成包，甚至比MOSFET自身還小。圖4對PMOS方案和等效的負載開關進行了尺寸上的對比。負載開關更小的尺寸使其即使麵對最受空間限製的應用也非常適合。

 

圖4：TPS22965與等效分立方案尺寸對比

 

特色優勢

 

負載開關中還集成了在分立電路中沒有的一些特色功能。在分立方案中加入反向電流阻隔需要一個額外的MOSFET作背靠背的配置，這將直接增加一倍的尺寸。TPS22910A和TPS22963C就是德州儀器兩個已內置此項功能的負載開關組合的例子。

 

快速輸出放電（QOD）是德州儀器負載開關的一項標準功能
，可在開關處於關閉狀態時將輸出電壓（V_OUT ）通過內部通路釋放至接地。圖5為該功能示意圖。

 

圖5：QOD說明

 

QOD在輸出側提供一個已知狀態，並確保所有負載已被釋放且都被關閉。

 

TPS22953和TPS22954具有發送“電源正常”信號的功能，當V_OUT負載達到其終值的90%時即發出該信號。該信號流入下遊模塊使能引腳

，從而使這些模塊在電壓軌通電後開啟。“電源正常”信號的功能也可用於電源排序
，開啟一個負載開關將會有多個電源軌以特定順序出現。

 

毫(hao)不(bu)誇(kua)張(zhang)地(di)說(shuo)，燈(deng)泡(pao)的(de)發(fa)明(ming)使(shi)人(ren)們(men)在(zai)黑(hei)暗(an)中(zhong)視(shi)物(wu)變(bian)得(de)容(rong)易(yi)
，而(er)集(ji)成(cheng)負(fu)載(zai)開(kai)關(guan)完(wan)成(cheng)緊(jin)湊(cou)與(yu)低(di)功(gong)耗(hao)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)的(de)挑(tiao)戰(zhan)正(zheng)如(ru)燈(deng)泡(pao)的(de)發(fa)明(ming)一(yi)樣(yang)意(yi)義(yi)非(fei)凡(fan)。那(na)麼(me)
，是(shi)時(shi)候(hou)吹(chui)滅(mie)蠟(la)燭(zhu)
，並(bing)用(yong)集(ji)成(cheng)負(fu)載(zai)開(kai)關(guan)點(dian)亮(liang)你(ni)功(gong)率(lv)切(qie)換(huan)設(she)計(ji)這(zhe)盞(zhan)明(ming)燈(deng)了(le)。

 

 

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