负载开关按需要提供高效电源二香肠机
时间：2022/11/03 17:43:01 编辑：
负载开关：按需要提供高效电源(二)
负载开关：按需要提供高效电源(二) 2011：
驱动问题 从沟道电阻的角度来看,人们可能会偏爱N沟道器件,但是当用作高压侧开关时,除非栅极驱动电位是高于高压侧电压的有效VGS,否则就不会喜欢这些低导通电阻。 Linear Technology公司的LTC1981单栅极驱动器和LTC 1982双栅极驱动器是由l.8~5.5V电源供电的,不用任何外部器件即可产生电荷泵栅极驱动电压。LTC1981的泵输出与电源电压有关。估计由于其内部电压降小而且固定,泵输出上升得比同类器件稍快。这种情况一直维持到电源电压达到大约2.7V为止,因为这时候该器件的输出就被限制在6.9~7.5V。这一特点非常适用于若干厂家提供的低阙值N沟道MOSFET。 售价1.20美元(批量1,000件)的LTC1981采用SOT-23-5封装。该器件带有一个低电平有效关闭引脚和一只集电极开路栅极驱动就绪状态引脚,后一引脚指示栅极驱动电压何时超过满值的90%。LTC1982采用SOT-23-6封装。这种售价1.50美元(批量1,000件)的双驱动器输出有几个独立的低电平有效关断引脚以取代状态线。 Fairchild公司的FDG901D是一种PMOS驱动器,它可提供一种引脚可编程的恒定的驱动电流,以便控制器件由截止进入导通状态的转换速率。FDG901的栅极电流设定取决于转换引脚是接地、接到VDD上,还是悬空。在这三种状态下,最大栅极电流分别是10μA、50μA和120μA。这种售价0.29美元(批量5,000件)的驱动器采用SC-70-5封装。 此外,在有必要适应现有逻辑电路系列工作电压范围之外电压的情况下,负载开关驱动器亦可简化设计。在电动机控制器、汽车系统和航空电子系统、工业控制器、电信设备等范畴,有许多普通的应用电路都要忘其电源电压为几十伏,但大多数应用电路终究还是要依靠工作在5V或更低电压的标准逻辑电路的。 Linear Technology公司的LT1910是一种电荷泵驱动器,用于控制在电源电压为8~48V下工作的负载的NMOS高压侧开关(图4)。当监控开关漏极电流的外部检测电阻器两端电压降超过50~80mV时,该驱动器就切断栅极驱动电流。选用的检测电阻器阻值,以及与这种采用SO-8封装的栅极驱动器配套的OSFET的性能,都决定着设计的最大漏极电流。图4 凌特公司的LT190电荷泵驱动器可控制工作电压高达48V的高压侧NMOS开关。外部的无源元件可设定电流极限和延迟时间。 过电流阈值也可触发一个集电极开路的低电平有效故障输出，从而通过控制逻辑电路来监控开关的状态。若该驱动器的输入在故障期间处于高电平，应用电路又允许自动再启动，定时电容器便可设定再启动之间的时间间隔。这种售价l.95美元(批量1,000件)的通用驱动器可以承受-15V~+60V的电源瞬态电压,并可用于需要控制低压侧开关的场合。 走向智能化 带有集成功率FET的单片驱动器可有多种多样的辅助功能,如固定的或可变的转换速率控制、过电流保护和欠压闭锁。这些所谓的智能型开关通常会装在比FEI稍大的封装中,但具有在其他情况下必需用多个分立元件才能实现的各种功能。它与单个驱动器和FET不同,在使用智能型开关时,必须把控制功能和额定功率正确地组合到一个电路中。 Micrel公司的MIC94060和MIC94061都是说明智能型开关空间利用率有多高的实例。这两种开关都是用SC-70-6封装，其中包含一个6V、2A开关、输入电平转换器，而MIC94061还有一个起放电作用的NMOS晶体管。两种型号都有转换速率控制功能,可将上升时间限制在0.5μs~5μs之间,这样可以防止突然负载占用时电源线路上出现尖脉冲。尽管这种开关由1.8~5.5V电源供电,但集成的电平转换器可用只有1.5V的逻辑信号来驱动启动输入端。当由4.5V电源供电时，器件的沟道电阻为100mΩ；当电源电压降到1.8V时,沟道电阻便增加1倍。MIC94061附带的300Ω NMOS器件用于负载电容放电——在电源旁路电容造成应用中滞留时间过长的情况下,这是一种易用的功能。两种器件的引脚兼容,价格均为0.50美元(批量1,000件)。 Advanced Analogic Technologies公司供应两种具有转换速率控制功能的智能型开关。6V、1.7A的AAT4250开关在供电电压为5V时形成一个175Ω的沟道。它在导通时的上升时间为1ms,在截止时的下降时间为10μs。此外,这种售价为0.32美元(批量12,000件)的开关还有在电源电压降到约l.5V时切断负载的欠压闭锁电路。欠压闭锁电路的典型滞后为0.25V,这样可防止反覆出现开关动作。4250器件有SOT23-5或SC70-8两种封装。 售价为0.44美元(批量12,000件)的AAT4280适用于大电流的场合,但在几个方面与4250很相似。4280在VGS为5V时形成一个120mΩ的沟道。它的欠压闭锁电路可在1.8V电压(最大值)下工作,并与4250一样,也具有0.25V的滞后。AAT4280具有的导通上升时间有1.5ms、1μs和150μs三种规格。导通时的上升时间为150μs的智能型开关与Micrel公司的MIC94061一样,也带有一个250Ω的NMOS开关,用作负载电容的放电通路。尽管AAT4280和AAT4250有许多功能是相同的,而且结构相似,