术语和定义
参考
- SLG59M1558V，数据表，对话半导体。雷竞技电竞平台
- SLG59M1709V, Datasheet, 雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor。
- 安1068，绿场效应晶体管和高电压绿场效应晶体管负载开关基础，应用笔记，Dialog半导体。雷竞技电竞平台
作者:Andrii Hrypa
介绍
在数量和类型上，便携式设备是现代电子产品中增长最快的部分。当便携式设备充电时，电流会流入电池。当移除充电适配器并为便携设备通电时，电流会从电池流向设备。由此可见，这样的系统需要一个可以双向传导电流的有源元件。此外，该组件应该有能力阻止正和负电压，以防止电池放电时，设备关闭。一般来说，有两种方法可以处理这个系统级问题。第一种方法是使用市场上可用的专用双向负载开关，但价格高昂。另一种方法是使用分立或集成的mosfet以更低的成本构造这样的有源组件。这就是我们将要描述的方法。
mosfet有一个体二极管，所以它只在一个方向上阻挡电压。为了阻断两个方向的电压，可以使用另一个极性相反的串联二极管，但在这种情况下，电流是单向流动的。为了实现双向电流流动，能够在两个方向的电压，第二个MOSFET是需要的。因此，双向负载开关(BLS)是一种四象限开关，在OFF状态下可以阻断正电压和负电压，在ON状态下允许任意方向的负载电流。
图1显示了使用mosfet实现BLS的常见配置:a)共漏n沟道mosfet;b)共源n沟道mosfet;c)共漏p沟道mosfet和d)共源p沟道mosfet。
本应用说明将描述由Dialog单向绿场效应晶体管负载开关(P和n通道)共漏连接对构成的bls。在这些电路中，GreenFET负载开关的源端分别连接到电源和负载。
使用两个slg59m1558v的低功耗双向负载开关
SLG59M1558V是一个28.5 mΩ， 1.0 a额定p沟道MOSFET，由单个ON引脚控制，封装在一个超小的1.0 x 1.0 mm封装。将这两个GreenFET负载开关按图2所示的方式串联，可以得到一个简单且非常小的双向负载开关。
假设终端“A”是BLS的输入端，ON引脚被断言为LOW。“B”端有20 Ω负载电阻和10µF负载电容。当5v被施加在终端“A”上时，由于ON引脚断言为LOW，该电压从U2-3被阻断。当ON引脚断言为高时，U1和U2同时关闭，电压出现在终端“B”。这个启动操作说明在图3．
中给出了有和无容性负载时的BLS关断工作波形图4和图5，分别。
V在 (一)= 5 v, r负载答案:c负载= 10µF
V在 (一)= 5 v, r负载= 20 Ω， no负载
反向负载电流操作的BLS行为是相同的。
一个功能丰富，高性能双向负载开关，使用两个slg59m1709v
从2.5 V至5.5 V电源工作，完全在-40°C上指定至85°C温度范围，SLG59M1709V是高性能4mΩ，4个单通道NFET负载开关，可调节浪涌电流控制通过调整v来实现出带有外部电容的回转速率。采用专有的MOSFET设计，SLG59M1709V实现了稳定的4mΩ RDS在宽输入/电源电压范围。采用两级电流保护和热保护，SLG59M1709V适用于所有0.8 V至5.5 V的电源轨道应用。雷竞技安卓下载
对于这种类型的对话框Greenfet负载开关，选择了一个公共漏极连接，如图1A所示。该BLS的所得到的设计如图6所示。
U1和U2的ON和VDD引脚是并联的，所以两个ic都可以同时开和关。BLS的输出电压遵循由连接到每个CAP引脚的电容器设置的线性斜坡。较大的电容值在CAP引脚产生一个较慢的斜坡，减少电容负载的涌流。
通过在终端“A”上施加5v，对应于U1的VOUT引脚(U1-[8:12])，在U1和U2共同的节点上施加电压。这是因为U1的体二极管，在这种情况下是向前偏置。由于在这个二极管上有一个电压降，在两个ic (U1-[3:7]和U2-[3:7])共同的节点上的电压大约是4.4 V。这个电压被U2阻止，因为它的ON引脚断言低。当ON引脚断言为高时，两个GreenFET负载开关都上电，电压现在出现在终端“B”。在上电过程中，可以观察到如图7所示的一个小转变。它是由内部线性斜坡控制电路运行引起的。
图8和图9分别为带容性负载和不带容性负载时的关断运行波形。
从端子“B”到端子“A”的BLS的反向操作行为保持与向前方向相同。
使用SLG59M1709V和类似的GreenFET负载开关构建双向负载开关，保留所有保护功能。因此，GreenFET负载开关的有源电流限制、短路保护、热关断保护和涌流控制可以很容易地保护GreenFET负载开关上下游以及负载开关本身的重要组件。
例如，当BLS的输出电压大于300mv时，输出电流最初被限制在U2的有源电流限制(IACL)阈值为8a(来自SLG59M1709V的规格表)。当负载电流过载检测到，U2的ACL监视器增加U2的FET电阻，以保持电流不超过U2的IACL阈值。有源限流工作时，输出电压也降低IACLx RDS在(ACL)．然而，如果负载电流过载情况持续，模具温度上升，因为增加的FET电阻，U2的内部热关机保护电路将被激活。如果模具温度超过125°C, U2的FET将完全关闭，从而使模具冷却。当U2的模具冷却到100°C, U2的场效应晶体管被打开。当输出电流过载条件持续存在时，此过程可以重复。有源电流限制保护和热关机保护的操作如图10所示。
当BLS的输出电压小于300 mV(短路条件)时，U2的内部短路电流限制(SCL)监视器将FET电流限制到大约500 mA (ISCL.阈值)。观察到的BLS行为如图11所示。(我SCL.阈值)。观察到的BLS行为如图11所示。
结论
在本应用说明中，SLG59M1558V和SLG59M1709V Dialog GreenFET负载开关配置为双向应用。雷竞技安卓下载此外，也可以使用其他P通道和n通道Dialog GreenFET负载开关，只要这些负载开关不包括反向电流阻断、反向电压阻断和VOUT放电特性。对话负载开关具有有源限流和带有热关闭保护的短路限流模式，以及涌流控制，都是构建高性能、pcb空间高效的双向负载开关的优秀候选人。
可用于双向负载切换应用(撰写本文时)的GreenFET Dialog负载开关列表如下:雷竞技安卓下载
- SLG59M1442V.
- SLG59M1545V
- SLG59M1556V
- SLG59M1599V
- SLG59M1657V
- SLG59M1710V
- SLG59M1721V
- SLG59M1735C