什么是負載開關？為什么需要負載開關及負載開關的保護功能？

一.什么是負載開關

負載開關是一個集成的電子繼電器，內部用一個開關來連接和斷開系統電源軌。類似于閘刀，同時，集成了很多輔助保護功能。

內部集成的這個開關，可以是NMOS管，也可以是PMOS管。不同類型的管子，導致系統結構不同，通常用PMOS管通常功耗會低一點，用NMOS管，系統可以工作在更低的電壓。

大多負載開關都會包含四個基本的引腳：VIN、VOUT、EN、GND。使能后，負載開關導通，允許電流從VIN到VOUT給負載供電。

最直觀的理解，負載開關可以理解為一個水龍頭，通過控制水龍頭的開關，可以控制是否給后面供水(供電)。

二.負載開關主要指標

1.輸入電壓范圍：負載開關能支持的工作電壓范圍；

2.最大連續導通電流；

3.導通電阻：VIN到VOUT測到的電阻，與VIN/VOUT壓差和功耗有關;

4.靜態功耗：與應用有關；

9.關斷漏電流：降低待機功耗

5.限流值

6.反向保護

7.OTP

三.為什么需要負載開關及負載開關的保護功能

1.電源配置

一個電源對多個子系統供電，靈活控制每個子系統。在每個子系統電源軌上串一個負載開關，就可以實現對每個負載的單獨控制；

2.上電時序控制

某些系統有嚴格的上電時序要求(如處理器)。通過GPIO或I2C，使用負載開關能提供簡單的解決方案；

3.減小漏電流

一個大的系統，某些子系統只在特定模式下工作。不需要工作的時候，可以通過負載開關切斷電源軌，減小漏電流，降低待機功耗；

4.ON使能引腳遲滯

邏輯開啟電壓和邏輯關斷電壓有一個差值。這個差值可以有效防止GPIO接口的噪聲導致誤操作，提高系統魯棒性；

5.低壓鎖存

輸入電壓低于某個國值后，切斷電源軌；

6.過溫保護

芯片內部溫度超過某個闕值，關斷開關。溫度降低到某個國值后，芯片從新啟動；

7.浪涌電流控制

啟動有大的負載電容的子系統，可能導致電源下陷，影響其他子系統工作，負載開關集成軟啟動功能可以解決這個問題。部分負載開關還可以根據應用需要，設定輸出啟動時間和浪涌電流。

8.限流

限制負載從電源抽取的最大電流，避免負載電流過大，使主系統癱瘓。限流后，負載電流值恒定。

9.反向保護

當VOUT電壓大于VIN電壓時可以阻止電流從輸出端流向輸入端。對于多電源復用的系統，這是很有用的。實現反向保護的方法可以是，檢測VOUT和VIN的壓差，當壓差大于設定闖值后，關斷開關管，可能還需要關斷體二極管。

10.過壓保護

四.負載開關的主要應用

1.手機無線反充路徑和OTG

2.手表手環上各種Sensor

3.筆記本電腦

(1)USB-C充電通路

（2)DCIN 充電通路

（3）USB Type-A 接口對外供電通路