|  图5 负载开关中的输出有效放电电路
3 其他方面
为了适应便携式电子产品对负载开关的应用需要，在以下几方面作了改进：工作电压适合电池供电电压，一般为 1.8～5.5V或1.2～5.5V；为满足更低的电压，最低输入电压为0.8V；减少静态电流，一般为几μA（静态电流大小与负载开关内部的电路负载程度有关），典型值为1μA。个别较简单的负载开关，其静态电流IQ=25μA；输出电流一般0.2～6A，可满足各种便携式的要求；为满足便携式体积小的要求，负载开关采用小尺寸封装，一般采用SOT-23封装、2mm×2mm的MLP或MLF封装、SC-70封装，最小的采用6焊球BGA封装，其封装尺寸仅为1.5mm×1.0mm；在电源关断时，无反向电流。
应用流域的扩展
负载开关是一种通用功率开关器件，过去主要应用于工业控制及汽车工业等。近年来，随着便携式电子产品的发展，如PDA、手机、数码相机等纤巧产品大量上市，为了节省电能，除了应用高效率的电源管理IC外，还需要多个负载开关，并由微处理器进行控制组成负载管理（在不同的工作状态时，给有用的负载供电，将不用的负载统统关断）。图6就是一种负载管理的结构示意图。在图中，电源管理IC有5路输出（3路DC/DC转换器、2路LDO）。DC/DC1的输出供3个并联的负载1～负载3。为了控制负载1～3的通电或断电，在DC/DC1与3个负载之间加接了3个负载开关（负载开关1～3），其控制端接微处理器I/O口，由微处理器控制其通、断来实现负载管理。
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图6 负载管理结构拓扑
负载开关增加电流限制功能后，可用作计算机外设供电端口（USB），并且可做成热插拔电源插座，也可做成功率分配开关。
图7是一种输出限制电流可调节的USB端口电路。该电路由MIC2008作功率分配开关，由USB控制器对功率分配开关实现控制。限定的电流由外设电阻R来设定（限制电流范围为0.2～2.0A）。该功率分配开关的输出电压上升率（启动时间）可由外设电容C来设定，内部有过热保护及输入电压过低时输出锁存保护。
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图7 输出限制电流可调节的USB端口电路
典型负载开关简介
近年来，FAIRCHILD公司、ANALOGIC TECH公司、MICREL公司等相继开发出多种新型负载开关。由于这些负载开关功能较全，所以被称为"全接触"或"智能开关"。这里简单地介绍FAIRCHILD公司的FPF2163/4/5及ANALOGIC TECH公司的AAT4297负载开关。
1 FPF2163/4/5系列
FPF2163/4/5系列负载开关是一种输出电流可设定的多功能负载开关。该系列主要特点：输入电压1.8～5.5V；限定电流可设定范围为0.15～1.5A；输入电压低于阈值电压时，输出锁存（UVLO）；有过热关闭；静态电流最大值为77μA（典型值），开关关断时耗电小于2μA；发生欠压锁存、过热、过流故障时，有故障信号输出；开关关断时无反向电流；小尺寸FET-6封装（2mm×2mm）；工作温度范围-40～+85℃。
FPF2163、FPF2164、FPF2165在功能上有一些差别，如表1所示。用户可根据产品的要求选择。
该系列负载开关主要用于PDA、手机、GPS、MP3播放器、数码相机、外设端口及热插拔电源等。FPF2164可用作"电子保险丝"。
该系列引脚排列如图8所示，其典型应用电路如图9所示。
|  图8 FPF2163/4/5引脚排列 | 
图9 FPF2163/4/5典型应用电路
在图9中，输入电容CIN为1μF，输出电容COUT为0.1μF，10kΩ为故障信号输出的上拉电阻（内部为开漏输出结构），RSET为限流设定电阻，设定的限流电流ILIM与RSET的关系为：
RSET=275.6/ILIM
式中，RSET的单位为Ω，ILIM的单位为A。设定的限制电流有一定的允差，允差范围为±25%。
在ON端加逻辑高电平（VIN=1.8V时＞0.8V，VIN=5.5V时＞1.4V）时开关导通；在ON端加逻辑低电平（VIN =1.8V时＜0.5V，VIN=5.5V时＜1V）时，开关关断。
2 AAT4297
AAT4297是一种用于手机控制LED的负载开关。在手机中有不少LED，它们用作单色或彩色LCD显示屏的背光照明、键盘的照明及相机的LED闪光灯。有一些双显示屏的副屏及键盘的背光可以改变其颜色以满足客户的不同喜爱。这一些LED的不同工作状态可采用一种新型控制LED的负载开关进行管理，这就是AAT4297。它除用于手机外，还可以用于多路小功率负载开关、个人通信装置及其他便携式电子产品的负载管理。
该器件主要特点：输入电压范围为1.8～5.5V；内部有6个低端N沟通MOSFET开关，每个开关都是独立的；可采用单个串行控制线（S2C线）对各个开关实现通、断控制；静态电流少，典型值为3μA；每个开关可驱动208mA；无须其他外围元件；12引脚TSOP封装；工作温度范围-40～+85℃。
该器件的结构框图如图10所示。EN/SET为使能/开关选择端，与μP的串行口连接，输入6位数字信号（000000～111111）后置高电平，可实现6个开关64种不同的通、断状态。VCC输入 1.8～5.5V电压，S1～S6为各开关的漏极（开漏输出结构），外接LED负载。如果输入6位数字信号都是1后置高，外接6个LED（LED1～LED6）都亮；若输入的数字信号是010011，则LED1、LED3、LED4灭，LED5、LED6亮，当EN/SET端入信号由高电平变成低电平时，则所有亮的LED都灭。 | | | | |
