新型MOSFET柵極驅(qū)動IC助力移動電子設(shè)備小型化

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如今，移動設(shè)電子備的功能越來越多，性能要求越來越高，電路也越來越復(fù)雜。隨著這些設(shè)備所使用的IC和開關(guān)數(shù)量的不斷增加，設(shè)備的低功耗要求和延長電池壽命的矛盾也越來越突出。

用于MOSFET柵極驅(qū)動IC應(yīng)用的負(fù)載開關(guān)恰恰可以配合電源管理IC動態(tài)關(guān)閉非活動電路區(qū)塊，在降低功耗、節(jié)省電力的同時提高可靠性。根據(jù)需求和產(chǎn)品的不同，除了開關(guān)功能外，負(fù)載開關(guān)IC還可以提供過壓及欠壓保護(hù)、熱關(guān)斷、反向電流阻斷、過流限制、轉(zhuǎn)換速率控制、輸出放電等功能。

東芝已大量投放市場的五款新型MOSFET柵極驅(qū)動IC—TCK42xG系列（TCK420/2/3/4/5G）是支持外部背對背MOSFET的器件，可阻止電流反向流入負(fù)載開關(guān)。其最大亮點(diǎn)是具備寬輸入電壓范圍且內(nèi)置充電泵電路，有助于實(shí)現(xiàn)移動電子設(shè)備的小型化。

什么是MOSFET柵極驅(qū)動IC

作為一種用于外部N溝道MOSFET的開關(guān)控制器件，MOSFET柵極驅(qū)動IC內(nèi)置了電荷泵和保護(hù)電路。MOSFET柵極驅(qū)動電路由兩個正向轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，一個是對功率MOSFET柵極電容充電的轉(zhuǎn)換器；另一個是對其柵極電容放電的轉(zhuǎn)換器。

MOSFET柵極驅(qū)動IC采用超緊湊型封裝，具有低靜態(tài)電流和寬輸入電壓。將其與N溝道MOSFET結(jié)合使用時，可實(shí)現(xiàn)小尺寸和低損耗的電源。

東芝的MOSFET柵極驅(qū)動IC具有多種過壓鎖定功能，可用于單高邊、背對背負(fù)載開關(guān)和電源多路復(fù)用器。不僅如此，東芝可提供模擬、開關(guān)評估和安全工作區(qū)等各種技術(shù)數(shù)據(jù)的支持。

所謂外部背對背MOSFET是指當(dāng)使用柵極驅(qū)動IC負(fù)載開關(guān)來阻止電流反向流入負(fù)載開關(guān)時，兩個N溝道MOSFET在外部背對背連接（共源結(jié)構(gòu)或共漏結(jié)構(gòu)），也稱為反向電流阻斷。

什么是MOSFET柵極驅(qū)動IC

東芝TCK42xG系列MOSFET柵極驅(qū)動IC

其主要特性如下

（1）寬輸入電壓范圍，柵源極之間帶保護(hù)電路，內(nèi)置充電泵電路

（2）內(nèi)置電荷泵電路，柵極-源極電壓設(shè)置（5.6V、10V取決于輸入電壓）

（3）過壓鎖定支持5V至24V

（4）低輸入關(guān)斷電流：IQ(OFF)＝0.5μA（最大值）@VIN＝5V

東芝TCK42xG系列主要規(guī)格

功能特性分析

東芝TCK42xG系列MOSFET柵極驅(qū)動IC新增的五款產(chǎn)品配備了過壓鎖定功能，能根據(jù)輸入電壓控制外部MOSFET的柵極電壓。

新產(chǎn)品具體包括：用于24V電源的TCK420G；用于12V電源的TCK422G和TCK423G；用于9V電源的TCK424G；以及用于5V電源的TCK425G。這些產(chǎn)品與已經(jīng)推出的用于20V電源的TCK421G共同構(gòu)成了完整的產(chǎn)品線。

這五款產(chǎn)品推出后，用戶可以在TCK42xG系列中選擇10V和5.6V兩種類型的柵源電壓（覆蓋更多規(guī)格MOSFET）。憑借輸入過壓鎖定功能的多種檢測電壓，該產(chǎn)品可用于5V至24V的電源。如果與外部背對背MOSFET結(jié)合使用，可適用于具有反向電流阻斷功能的負(fù)載開關(guān)電路或電源多路復(fù)用器電路。

負(fù)載開關(guān)電路（單高邊、背對背）

電源多路復(fù)用器電路

除此之外，其內(nèi)置的電荷泵電路支持2.7V至28V寬輸入電壓范圍，因此經(jīng)過間歇操作，可為外部背對背MOSFET的柵極和源極之間提供穩(wěn)定的電壓—這種方式允許大電流切換。

TCK42xG采用WCSP6G（1.2mm×0.8mm芯片級）封裝，是業(yè)內(nèi)最小的封裝類型之一，有助于實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)等小型設(shè)備的高密度貼裝，從而縮小系統(tǒng)尺寸。

產(chǎn)品應(yīng)用方向

東芝還開發(fā)了基于TCK42xG的電源多路復(fù)用器參考設(shè)計(jì)，幫助用戶快速、便捷地開發(fā)產(chǎn)品。

電源多路復(fù)用器電路板

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