什么是负载开关？为什么需要负载开关及负载开关的保护功能？

一.什么是负载开关

负载开关是一个集成的电子继电器，内部用一个开关来连接和断开系统电源轨。类似于闸刀，同时，集成了很多辅助保护功能。

内部集成的这个开关，可以是NMOS管，也可以是PMOS管。不同类型的管子，导致系统结构不同，通常用PMOS管通常功耗会低一点，用NMOS管，系统可以工作在更低的电压。

大多负载开关都会包含四个基本的引脚：VIN、VOUT、EN、GND。使能后，负载开关导通，允许电流从VIN到VOUT给负载供电。

最直观的理解，负载开关可以理解为一个水龙头，通过控制水龙头的开关，可以控制是否给后面供水(供电)。

二.负载开关主要指标

1.输入电压范围：负载开关能支持的工作电压范围；

2.最大连续导通电流；

3.导通电阻：VIN到VOUT测到的电阻，与VIN/VOUT压差和功耗有关;

4.静态功耗：与应用有关；

9.关断漏电流：降低待机功耗

5.限流值

6.反向保护

7.OTP

三.为什么需要负载开关及负载开关的保护功能

1.电源配置

一个电源对多个子系统供电，灵活控制每个子系统。在每个子系统电源轨上串一个负载开关，就可以实现对每个负载的单独控制；

2.上电时序控制

某些系统有严格的上电时序要求(如处理器)。通过GPIO或I2C，使用负载开关能提供简单的解决方案；

3.减小漏电流

一个大的系统，某些子系统只在特定模式下工作。不需要工作的时候，可以通过负载开关切断电源轨，减小漏电流，降低待机功耗；

4.ON使能引脚迟滞

逻辑开启电压和逻辑关断电压有一个差值。这个差值可以有效防止GPIO接口的噪声导致误操作，提高系统鲁棒性；

5.低压锁存

输入电压低于某个國值后，切断电源轨；

6.过温保护

芯片内部温度超过某个阙值，关断开关。温度降低到某个國值后，芯片从新启动；

7.浪涌电流控制

启动有大的负载电容的子系统，可能导致电源下陷，影响其他子系统工作，负载开关集成软启动功能可以解决这个问题。部分负载开关还可以根据应用需要，设定输出启动时间和浪涌电流。

8.限流

限制负载从电源抽取的最大电流，避免负载电流过大，使主系统瘫痪。限流后，负载电流值恒定。

9.反向保护

当VOUT电压大于VIN电压时可以阻止电流从输出端流向输入端。对于多电源复用的系统，这是很有用的。实现反向保护的方法可以是，检测VOUT和VIN的压差，当压差大于设定闯值后，关断开关管，可能还需要关断体二极管。

10.过压保护

四.负载开关的主要应用

1.手机无线反充路径和OTG

2.手表手环上各种Sensor

3.笔记本电脑

(1)USB-C充电通路

（2)DCIN 充电通路

（3）USB Type-A 接口对外供电通路