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什么是負(fù)載開關(guān) 集成式負(fù)載開關(guān)的優(yōu)勢是什么

電子設(shè)計(jì) ? 來源:網(wǎng)友電子設(shè)計(jì)發(fā)布 ? 作者:網(wǎng)友電子設(shè)計(jì)發(fā)布 ? 2021-11-24 14:40 ? 次閱讀

負(fù)載開關(guān)是節(jié)省空間的集成式電源開關(guān)。這些開關(guān)可用來“斷開”耗電量大的子系統(tǒng)(當(dāng)處于待機(jī)模式時(shí)),或用于負(fù)載點(diǎn)控制以方便電源排序。智能手機(jī)得到普及之后,人們創(chuàng)建了負(fù)載開關(guān);由于手機(jī)添加了更多的功能,因此它們需要更高密度的電路板,這樣空間就變得不足了。集成式負(fù)載開關(guān)可解決這個(gè)問題:將電路板空間歸還給設(shè)計(jì)人員,同時(shí)集成更多的功能。

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圖1:電源開關(guān)的常見分立實(shí)施方案

與分立電路相比,集成式負(fù)載開關(guān)的優(yōu)勢是什么?

如圖1所示,典型的分立式解決方案包括一個(gè)P通道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET)、一個(gè)N通道MOSFET和一個(gè)上拉電阻器。雖然這對開關(guān)電源軌來說是業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的有效解決方案,但它具有較大的占位面積。現(xiàn)在我們可獲得更緊湊的解決方案,如德州儀器TI)的TPS22915等負(fù)載開關(guān) —— 它們的占位面積不到1mm2!使用雙通道TPS22968更能顯著節(jié)省空間。圖2展示了一位客戶的實(shí)施方案與這款TI解決方案的比較。TPS22968使該客戶能將它們的占位面積減少80%以上,同時(shí)集成更多的功能,如受控的壓擺率和快速輸出放電功能。

為什么我需要受控的壓擺率?

所有TI負(fù)載開關(guān)均具有受控的壓擺率以減小浪涌電流,這也被稱為“軟啟動”功能。通過緩緩提高其輸出電容的充電速度,負(fù)載開關(guān)能防止因給負(fù)載電容器快速充電引起的電源電壓“下降”。如欲獲得有關(guān)減小浪涌電流的更多信息,敬請閱讀應(yīng)用手冊:《管理浪涌電流》。

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圖3:TPS22908集成式負(fù)載開關(guān)的簡化功能方框圖。

什么是快速輸出放電?

大多數(shù)負(fù)載開關(guān)都具備的快速輸出放電功能可確保已斷開或禁用的負(fù)載不會被浮置。如上面圖3中所示,低“導(dǎo)通”輸入可通過逆變器關(guān)斷通道元件并打開放電場效應(yīng)晶體管(FET)。這可創(chuàng)建一條從VOUT到GND的路徑,確保該負(fù)載能快速返回到已知的0V“關(guān)閉”狀態(tài)。

集成式負(fù)載開關(guān)的選項(xiàng)

集成式負(fù)載開關(guān)是節(jié)省空間的電源開關(guān)解決方案,能集成更多的功能,如快速輸出放電功能、電壓監(jiān)測功能和反向電流保護(hù)功能。采用多種封裝選項(xiàng)(從WCSP到QFN和SOT-23),德州儀器(TI)的負(fù)載開關(guān)產(chǎn)品組合擁有一種適用于每個(gè)電源設(shè)計(jì)的解決方案。

其它資源:

查看《負(fù)載開關(guān)基礎(chǔ)知識》應(yīng)用手冊,以便進(jìn)一步了解它們是什么、您為什么需要它們以及如何選擇合適的負(fù)載開關(guān)!

如欲了解有關(guān)借助負(fù)載開關(guān)省電的更多信息,敬請閱讀:《如何通過負(fù)載開關(guān)省電》。

如欲確定在您的下一個(gè)設(shè)計(jì)中使用哪種負(fù)載開關(guān),歡迎查看負(fù)載開關(guān)參數(shù)搜索。

原文鏈接:

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/09/19/what-is-a-load-switch
編輯:jq

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