微源半導(dǎo)體電源開關(guān)選型攻略

電源開關(guān)可提供電壓源到負(fù)載的電氣連接，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中的多條電壓軌的通斷控制，來(lái)降低系統(tǒng)整體功耗，且集成的各類保護(hù)功能，在保護(hù)子系統(tǒng)免受損壞的同時(shí)，亦可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)減小板上面積。

工程師在選擇電源開關(guān)方案時(shí)，可根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇具有不同輸入電壓范圍，輸出電流能力，Rds(on)，啟動(dòng)時(shí)間，以及是否帶限流，快速放電，防反灌等功能要求的產(chǎn)品。此外，從系統(tǒng)角度考慮，還需要分析應(yīng)用所需的各類保護(hù)是否可采用更經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，是用高集成度的單芯片電源開關(guān)方案，還是采用讓人"感覺(jué)"會(huì)更便宜卻更復(fù)雜的分立方案？

01 集成電源開關(guān)的特點(diǎn)

以如下集成型的負(fù)載開關(guān)LP5240與典型分立MOS開關(guān)方案對(duì)比為例：

集成型負(fù)載開關(guān)方案除了能實(shí)現(xiàn)分立MOS開關(guān)電路的所有功能外，通常還集成了過(guò)熱保護(hù)，短路保護(hù)，以及快速掉電等功能，如需在典型的分立方案中也加上類似保護(hù)功能，那必須增加大量的外部器件。且從性能角度，集成型負(fù)載開關(guān)也無(wú)疑具有更好的一致性。因此，對(duì)于大部分應(yīng)用來(lái)說(shuō)，集成型的負(fù)載開關(guān)不僅可以替代分立MOS開關(guān)方案，而且可以使終端產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更小體積，更優(yōu)性能，使電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化實(shí)現(xiàn)更多的功能集成。

02 微源半導(dǎo)體電源開關(guān)

在微源眾多的電源開關(guān)中，挑選如下典型明星產(chǎn)品如下圖所示。

●    通用帶限流型：帶"W"的產(chǎn)品是通用型帶限流功能的電源開關(guān)產(chǎn)品，電流范圍從200mA 至2.5A。除用作通常的電源軌的通斷控制外，因"W"產(chǎn)品都具有限流功能，還特別適合作為USB接口類產(chǎn)品上的限流開關(guān)使用。

●    應(yīng)用相關(guān)型：不同應(yīng)用對(duì)負(fù)載開關(guān)會(huì)有一些各自特定的要求，如適用于可穿戴應(yīng)用的超小封裝，低Rds(on)負(fù)載開關(guān)LP5240；即將推向市場(chǎng)的適合于筆記本類應(yīng)用的6A 雙通道負(fù)載開關(guān)LP5241。

03 選型參數(shù)對(duì)比

LPW5202是目前微源通用電源限流開關(guān)中封裝最全，支持電流點(diǎn)最多應(yīng)用最廣泛的一款產(chǎn)品，并且已經(jīng)通過(guò)了UL認(rèn)證，非常適合應(yīng)用于各類具有USB接口類型，且對(duì)UL認(rèn)證有要求的客戶。LPW5201和LPW5209則是微源另外兩款經(jīng)典限流開關(guān)，這類產(chǎn)品除了應(yīng)用于USB接口類產(chǎn)品外，也非常適合于作為系統(tǒng)內(nèi)部的電源軌或者調(diào)試接口等的通斷控制。

而LP5240則是專門針對(duì)可穿戴類產(chǎn)品的需求而設(shè)計(jì)，超小的WLCSP-4封裝非常適合于空間要求較高的應(yīng)用。

以LPW5202為例，其所支持的封裝和電壓點(diǎn)可與目前市場(chǎng)常見的同類產(chǎn)品均相互兼容。

除了以上所介紹的限流開關(guān)及負(fù)載開關(guān)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)之外，通常在這類集成開關(guān)中所提及的諸如"軟啟動(dòng)"，"快速放電"等功能其實(shí)對(duì)于客戶系統(tǒng)的安全可靠的工作也各自有不同的意義：

●    軟啟動(dòng)：負(fù)載開關(guān)能夠防止因給負(fù)載電容快速充電而引起的電源電壓"下降"。

●    快速放電：對(duì)于具有快速放電特點(diǎn)的負(fù)載開關(guān)可確保已斷開或禁用的負(fù)載不會(huì)被浮置，由負(fù)載開關(guān)所創(chuàng)建一條從VOUT到GND的路徑可以有效確保負(fù)載能夠快速返回到已知的0V狀態(tài)。

因此，工程師應(yīng)綜合從系統(tǒng)安全可靠的角度，綜合評(píng)估系統(tǒng)成本做出對(duì)自己的項(xiàng)目最優(yōu)的選擇。