電源開關(guān)可提供電壓源到負載的電氣連接,通過對系統(tǒng)中的多條電壓軌的通斷控制,來降低系統(tǒng)整體功耗,且集成的各類保護功能,在保護子系統(tǒng)免受損壞的同時,亦可簡化設(shè)計減小板上面積。
工程師在選擇電源開關(guān)方案時,可根據(jù)不同的應(yīng)用需求,選擇具有不同輸入電壓范圍,輸出電流能力,Rds(on),啟動時間,以及是否帶限流,快速放電,防反灌等功能要求的產(chǎn)品。此外,從系統(tǒng)角度考慮,還需要分析應(yīng)用所需的各類保護是否可采用更經(jīng)濟簡單的方式來實現(xiàn),是用高集成度的單芯片電源開關(guān)方案,還是采用讓人"感覺"會更便宜卻更復(fù)雜的分立方案?
01集成電源開關(guān)的特點
以如下集成型的負載開關(guān)LP5240與典型分立MOS開關(guān)方案對比為例:
集成型負載開關(guān)方案除了能實現(xiàn)分立MOS開關(guān)電路的所有功能外,通常還集成了過熱保護,短路保護,以及快速掉電等功能,如需在典型的分立方案中也加上類似保護功能,那必須增加大量的外部器件。且從性能角度,集成型負載開關(guān)也無疑具有更好的一致性。因此,對于大部分應(yīng)用來說,集成型的負載開關(guān)不僅可以替代分立MOS開關(guān)方案,而且可以使終端產(chǎn)品實現(xiàn)更小體積,更優(yōu)性能,使電路設(shè)計結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化實現(xiàn)更多的功能集成。
02微源半導(dǎo)體電源開關(guān)
在微源眾多的電源開關(guān)中,挑選如下典型明星產(chǎn)品如下圖所示。
通用帶限流型:帶"W"的產(chǎn)品是通用型帶限流功能的電源開關(guān)產(chǎn)品,電流范圍從200mA 至2.5A。除用作通常的電源軌的通斷控制外,因"W"產(chǎn)品都具有限流功能,還特別適合作為USB接口類產(chǎn)品上的限流開關(guān)使用。
應(yīng)用相關(guān)型:不同應(yīng)用對負載開關(guān)會有一些各自特定的要求,如適用于可穿戴應(yīng)用的超小封裝,低Rds(on)負載開關(guān)LP5240;即將推向市場的適合于筆記本類應(yīng)用的6A 雙通道負載開關(guān)LP5241。
03選型參數(shù)對比
LPW5202是目前微源通用電源限流開關(guān)中封裝最全,支持電流點最多應(yīng)用最廣泛的一款產(chǎn)品,并且已經(jīng)通過了UL認證,非常適合應(yīng)用于各類具有USB接口類型,且對UL認證有要求的客戶。LPW5201和LPW5209則是微源另外兩款經(jīng)典限流開關(guān),這類產(chǎn)品除了應(yīng)用于USB接口類產(chǎn)品外,也非常適合于作為系統(tǒng)內(nèi)部的電源軌或者調(diào)試接口等的通斷控制。
而LP5240則是專門針對可穿戴類產(chǎn)品的需求而設(shè)計,超小的WLCSP-4封裝非常適合于空間要求較高的應(yīng)用。
以LPW5202為例,其所支持的封裝和電壓點可與目前市場常見的同類產(chǎn)品均相互兼容。
除了以上所介紹的限流開關(guān)及負載開關(guān)的特點和優(yōu)勢之外,通常在這類集成開關(guān)中所提及的諸如"軟啟動","快速放電"等功能其實對于客戶系統(tǒng)的安全可靠的工作也各自有不同的意義:
軟啟動:負載開關(guān)能夠防止因給負載電容快速充電而引起的電源電壓"下降"。
快速放電:對于具有快速放電特點的負載開關(guān)可確保已斷開或禁用的負載不會被浮置,由負載開關(guān)所創(chuàng)建一條從VOUT到GND的路徑可以有效確保負載能夠快速返回到已知的0V狀態(tài)。
因此,工程師應(yīng)綜合從系統(tǒng)安全可靠的角度,綜合評估系統(tǒng)成本做出對自己的項目最優(yōu)的選擇。