集成式負載開關(guān)的簡化功能圖及設(shè)計

負載開關(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)（當處于待機模式時），或用于負載點控制以方便電源排序。智能手機得到普及之后，人們創(chuàng)建了負載開關(guān)；由于手機添加了更多的功能，因此它們需要更高密度的電路板，這樣空間就變得不足了。集成式負載開關(guān)可解決這個問題：將電路板空間歸還給設(shè)計人員，同時集成更多的功能。

圖1：電源開關(guān)的常見分立實施方案

與分立電路相比，集成式負載開關(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P通道金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）、一個N通道MOSFET和一個上拉電阻器。雖然這對開關(guān)電源軌來說是業(yè)經(jīng)驗證的有效解決方案，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，同時集成更多的功能，如受控的壓擺率和快速輸出放電功能。

圖2：雙通道分立開關(guān)與集成式負載開關(guān)（TPS22968）的尺寸比較

為什么我需要受控的壓擺率？

所有TI負載開關(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，負載開關(guān)能防止因給負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，敬請閱讀應用手冊：《管理浪涌電流》。

圖3：TPS22908集成式負載開關(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載不會被浮置。如上面圖3中所示，低“導通”輸入可通過逆變器關(guān)斷通道元件并打開放電場效應晶體管（FET）。這可創(chuàng)建一條從VOUT到GND的路徑，確保該負載能快速返回到已知的0V“關(guān)閉”狀態(tài)。

集成式負載開關(guān)的選項

集成式負載開關(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功能。采用多種封裝選項（從WCSP到QFN和SOT-23），德州儀器（TI）的負載開關(guān)產(chǎn)品組合擁有一種適用于每個電源設(shè)計的解決方案。