在人们知道电之前，他们使用蜡烛来照明。虽然这是在黑暗中观察事物的常见方法，但灯泡的发明被证明是更好的解决方案。
与蜡烛非常相似，开关负载的最常见方法是使用由分立电阻器和电容器包围的功率 MOSFET（以及用于控制功率 MOSFET 的双极结型晶体管 (BJT)/第二个 FET）。但在大多数情况下，使用完全集成的负载开关具有显着的优势。
在系统中哪里可以找到负载开关
典型的系统涉及一个电源和多个需要各种负载电流的负载，例如蓝牙®、Wi-Fi 或处理器轨。在大多数情况下，系统必须独立控制打开哪些负载、何时打开以及打开的速度。您可以使用分立 MOSFET 电路或集成负载开关来实现这种电源开关，如图 1 所示。


图 1：从一个电源到多个负载的电源切换
分立 MOSFET 电路包含多个组件来控制分立功率 MOSFET 的导通和关断。您可以使用来自微控制器的通用输入/输出 (GPIO) 信号来启用或禁用这些电路。图 2 显示了几个此类电路。


图 2：P 沟道 MOSFET (PMOS) 分立电路
您还可以使用负载开关来打开和关闭电源轨与相应负载之间的连接。与分立器件相比，这些集成器件具有多种优势。图 3 显示了负载开关电路。


图 3：典型负载开关电路
尺寸优势
使用负载开关解决方案的优点之一是减少了组件数量和解决方案尺寸。负载开关旨在将组件集成到甚至比 MOSFET 本身还要小的封装中。图 4 对 PMOS 解决方案与等效负载开关的尺寸进行了比较。负载开关尺寸较小，因此非常适合空间最受限的应用。


图 4：TPS22919 与等效分立解决方案之间的尺寸比较
特点优势
负载开关中还集成了一些在分立电路中找不到的功能。要向分立式解决方案添加反向电流阻断功能，您需要一个额外的 MOSFET 来创建背靠背配置，从而有效地将解决方案尺寸加倍。TPS22916 和TPS22963C只是 TI 负载开关产品组合中已内置此功能的两个示例。
快速输出放电 (QOD) 是大多数 TI 负载开关的标准功能，可在开关禁用时通过内部路径将输出电压 (V OUT ) 放电至接地。图 5 说明了此功能。


图 5：QOD 说明
QOD 提供已知的输出状态，并确保所有负载均已放电并关闭。一些负载开关（例如 TPS22918）提供 QOD 引脚，允许工程师使用外部电阻器控制下拉强度。
这TPS22953和 TPS22990 实现了电源良好功能，该功能可以在 V OUT充电至其最终值的 90% 时发出信号。您可以将此信号馈送到下游模块的使能引脚，以便它们在电压轨上电时打开。您还可以使用电源良好功能进行电源排序，启用一个负载开关并按特定顺序启动多个电源轨。
可以肯定地说，灯泡的发明使在黑暗中看东西变得更加容易，就像集成负载开关如何消除设计紧凑且节能电路的挑战一样。因此，熄灭蜡烛，用集成负载开关点亮您的电源开关设计。