什么是負(fù)載開關(guān)？為什么需要負(fù)載開關(guān)及負(fù)載開關(guān)的保護(hù)功能？

一.什么是負(fù)載開關(guān)

負(fù)載開關(guān)是一個(gè)集成的電子繼電器，內(nèi)部用一個(gè)開關(guān)來連接和斷開系統(tǒng)電源軌。類似于閘刀，同時(shí)，集成了很多輔助保護(hù)功能。

內(nèi)部集成的這個(gè)開關(guān)，可以是NMOS管，也可以是PMOS管。不同類型的管子，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，通常用PMOS管通常功耗會(huì)低一點(diǎn)，用NMOS管，系統(tǒng)可以工作在更低的電壓。

大多負(fù)載開關(guān)都會(huì)包含四個(gè)基本的引腳：VIN、VOUT、EN、GND。使能后，負(fù)載開關(guān)導(dǎo)通，允許電流從VIN到VOUT給負(fù)載供電。

最直觀的理解，負(fù)載開關(guān)可以理解為一個(gè)水龍頭，通過控制水龍頭的開關(guān)，可以控制是否給后面供水(供電)。

二.負(fù)載開關(guān)主要指標(biāo)

1.輸入電壓范圍：負(fù)載開關(guān)能支持的工作電壓范圍；

2.最大連續(xù)導(dǎo)通電流；

3.導(dǎo)通電阻：VIN到VOUT測(cè)到的電阻，與VIN/VOUT壓差和功耗有關(guān);

4.靜態(tài)功耗：與應(yīng)用有關(guān)；

9.關(guān)斷漏電流：降低待機(jī)功耗

5.限流值

6.反向保護(hù)

7.OTP

三.為什么需要負(fù)載開關(guān)及負(fù)載開關(guān)的保護(hù)功能

1.電源配置

一個(gè)電源對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)供電，靈活控制每個(gè)子系統(tǒng)。在每個(gè)子系統(tǒng)電源軌上串一個(gè)負(fù)載開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)負(fù)載的單獨(dú)控制；

2.上電時(shí)序控制

某些系統(tǒng)有嚴(yán)格的上電時(shí)序要求(如處理器)。通過GPIO或I2C，使用負(fù)載開關(guān)能提供簡單的解決方案；

3.減小漏電流

一個(gè)大的系統(tǒng)，某些子系統(tǒng)只在特定模式下工作。不需要工作的時(shí)候，可以通過負(fù)載開關(guān)切斷電源軌，減小漏電流，降低待機(jī)功耗；

4.ON使能引腳遲滯

邏輯開啟電壓和邏輯關(guān)斷電壓有一個(gè)差值。這個(gè)差值可以有效防止GPIO接口的噪聲導(dǎo)致誤操作，提高系統(tǒng)魯棒性；

5.低壓鎖存

輸入電壓低于某個(gè)國值后，切斷電源軌；

6.過溫保護(hù)

芯片內(nèi)部溫度超過某個(gè)闕值，關(guān)斷開關(guān)。溫度降低到某個(gè)國值后，芯片從新啟動(dòng)；

7.浪涌電流控制

啟動(dòng)有大的負(fù)載電容的子系統(tǒng)，可能導(dǎo)致電源下陷，影響其他子系統(tǒng)工作，負(fù)載開關(guān)集成軟啟動(dòng)功能可以解決這個(gè)問題。部分負(fù)載開關(guān)還可以根據(jù)應(yīng)用需要，設(shè)定輸出啟動(dòng)時(shí)間和浪涌電流。

8.限流

限制負(fù)載從電源抽取的最大電流，避免負(fù)載電流過大，使主系統(tǒng)癱瘓。限流后，負(fù)載電流值恒定。

9.反向保護(hù)

當(dāng)VOUT電壓大于VIN電壓時(shí)可以阻止電流從輸出端流向輸入端。對(duì)于多電源復(fù)用的系統(tǒng)，這是很有用的。實(shí)現(xiàn)反向保護(hù)的方法可以是，檢測(cè)VOUT和VIN的壓差，當(dāng)壓差大于設(shè)定闖值后，關(guān)斷開關(guān)管，可能還需要關(guān)斷體二極管。

10.過壓保護(hù)

四.負(fù)載開關(guān)的主要應(yīng)用

1.手機(jī)無線反充路徑和OTG

2.手表手環(huán)上各種Sensor

3.筆記本電腦

(1)USB-C充電通路

（2)DCIN 充電通路

（3）USB Type-A 接口對(duì)外供電通路