负载开关：在我们需要的地方提供高效电源第3部分

具有集成功率 FET 的单芯片驱动器提供多种辅助功能，例如固定或可变压摆率控制、过流保护和欠压锁定。这些所谓的智能开关通常安装在比单独的 FET 稍大的封装中，如果我们使用分立器件实现它们，它们提供的功能往往是“部分”的。但是，与单独的驱动器和 FET 不同，使用智能开关，我们需要将控制属性和额定功率正确组合在一个部件中。

举例说明智能开关如何节省空间. 两种型号都提供压摆率控制，将上升时间限制在 0.5 到 5 微秒，防止突然的负载接合在电源线上造成尖峰。虽然开关在 1.8 至 5.5V 电源上运行，但集成电平转换器允许我们使用低至 1.5V 的逻辑信号驱动使能输入。当采用 4.5V 电源供电时，传输元件的通道电阻为 100mΩ，当电源电压降至 1.8V 时，该电阻增加一倍。94061 的附加 300Ω NMOS 器件对负载电容放电——在电源旁路电容器导致应用中的保持时间过长的情况下，这是一个方便的功能。

Advanced Analogic Technologies 提供两个具有转换速率控制功能的智能开关。6V、1.7A AAT4250 开关在供电至 5V 时形成一个 175mΩ 通道。其开启上升时间为 1 毫秒;其关断下降时间为 10 µsec。32 美分 (12,000) 开关还具有欠压锁定功能，可在电源电压降至约 1.5V 时关闭负载。锁定具有典型的 0.25V 迟滞，以防止重复开关循环。4250 采用 SOT23-5 或 SC70-8 封装。

44 美分 (12,000) 的 AAT4280 旨在用于更高电流的应用，但在某些方面与 4250 相似。4280 在 5V 下开发了一个 120-mΩ 通道。它的欠压锁定最大工作电压为 1.8V，并且与 4250 一样，具有 0.25V 的滞后。AAT4280 提供开启上升时间为 1.5 毫秒、1 微秒和 150 微秒的版本。150-µsec 版本还包括一个 250Ω NMOS 开关，用于对负载电容放电，Micrel 的 MIC94061 也是如此。尽管 AAT4280 和 AAT4250 共享许多特性、相似的架构甚至相似的封装轮廓，但它们并不共享相同的引脚排列。4280 采用 SOT23-6 和 SC70-8 封装。

开箱即用的设计

为产品内的负载供电是一个相当简单的过程。大多数设计在设计周期的早期都有初步的功率预算，最坏的情况是只有几十个百分点。除非发生灾难性故障，否则内部负载具有众所周知的行为，并且在产品的使用寿命期间不会出现意外情况。但是，一旦我们注册了产品封装之外的电源设备，我们就将设计打开到并且必须保护它免受定义不太明确的操作环境的影响。

一些智能开关通过包括电流限制器、ESD 保护和热关断来帮助我们提供强大的电源接口。Advanced Analogic Technology 的 AAT4610 在 SOT-23-5 封装中集成了一个 6V、2A PMOS 高侧开关和一个栅极驱动器、电压基准、限流比较器和欠压锁定。外部电阻器设置限制电流，内部过流电路通常在大约 800 纳秒内响应。当我们使用 5V 电源为开关供电时，开关的通道电阻最大为 180 mΩ。34 美分 (1000) 的集成负载开关具有 4 kV 的 ESD 规格，采用人体模型测量。

Maxim 在 QFN-8 封装中提供符合 USB 规范的限流负载开关。MAX1946 在 5V 电源下通过其 90 mΩ 提供 0.5A。58 美分 (1000) 开关包括欠压锁定、0.74 至 1.2A 的限流阈值以及标称 1.2 毫秒的上升时间和 20 毫秒的限流消隐期。1946 在其封装的下侧包括一个导热垫，以帮助从有源区域散发热量。该开关带有 15°C 迟滞的热关断功能。

对于多通道应用，MAX1940 可为三个通道中的每一个提供 700 mA 电流。QSOP-16 包括每个通道的独立控制输入和故障输出。这款售价 1.25 美元 (1000) 的三通道开关还包括与单通道 1946 类似的功能。

Advanced Analogic Technology 还提供符合 USB 规范的负载开关。AAT4625 单通道和 AAT4626 双通道电源开关分别通过 100 和 130 mΩ 通道提供 1A 和 750 mA 电流。这两款器件均在 SOP-8 和 TSSOP-8 封装中提供热关断、转换速率限制、故障标志和欠压锁定。对于单通道和双通道型号，采用 SOP-8 封装的部件成本分别为 68 美分和 73 美分 (1000)。在 TSSOP-8 封装中，这些器件的成本分别为 73 美分 (1000) 和 78 美分 (1000)。