運算放大器為高邊開關(guān)增加了短路保護(hù)

顯示如何使用高邊開關(guān)連接/斷開電池與負(fù)載以降低功耗的應(yīng)用程序。通過在電路中使用運算放大器，可提供短路保護(hù)。

高邊開關(guān)是延長電池壽命的基本方法。當(dāng)不使用電路時，只需從外圍設(shè)備和子系統(tǒng)中移除電源電壓，即可消除不必要的功耗。

圖1所示的邏輯控制開關(guān)電路除了提供低阻抗開關(guān)和低靜態(tài)電流外，還提供輸出短路保護(hù)。實際開關(guān) （Q1） 是一個 n 溝道 MOSFET，具有由穩(wěn)壓電荷泵 IC1 產(chǎn)生的柵極驅(qū)動 （VBATT + 10V）。

通過將VBATT應(yīng)用于ON/OFF輸入來打開電路。然后VOUT（引腳9和10）上升，在一毫秒左右的時間內(nèi)達(dá)到VCC + 10V，并為IC2運算放大器供電。為了確保Q1保持關(guān)斷狀態(tài)，直到有足夠的柵極驅(qū)動可用，當(dāng)上升輸出等于VCC +8V時，IC1內(nèi)部的閾值檢測器在PR（引腳6）處觸發(fā)0V至VBATT轉(zhuǎn)換。

VBATT出現(xiàn)在PR端子上，在低功耗運算放大器的反相輸入端產(chǎn)生0.75（VBATT），在同相輸入端產(chǎn)生100msec脈沖。脈沖（幅度VBATT減去一個二極管壓降）啟動Q1進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，并將電池連接到負(fù)載。然后，放大器（配置為比較器）將Q1的源電壓與反相輸入電壓進(jìn)行比較。只要源電壓為正，Q1就會保持導(dǎo)通。

通過R4的反饋提供短路保護(hù)。如果過大的負(fù)載電流將反相輸入端的源電壓拉低至基準(zhǔn)電平以下，柵極驅(qū)動將變?yōu)榈碗娖讲㈥P(guān)斷Q1。然后，負(fù)載電壓崩潰，關(guān)閉開關(guān)。要休息，請將 ON/OFF 輸入拉至地（至少 100 毫秒）并拉回 VBATT。

圖1.穩(wěn)壓IC1電荷泵為高端電源開關(guān)Q1（n溝道功率MOSFET）產(chǎn)生VBATT + 10V柵極驅(qū)動 通過R4的反饋提供短路保護(hù)。

審核編輯：郭婷