為了節(jié)省空間,會(huì)用 N 溝道和 P 溝道 MOSFET 等固態(tài)開關(guān)取代繼電器,從而產(chǎn)生所有組件都在同一塊電路板上、可以統(tǒng)一采用再流焊工藝組裝的 PCB 設(shè)計(jì)。P 溝道 MOSFET 通過拉低其柵極電平而接通,通過將柵極連接至輸入電壓而斷開。與 N 溝道 MOSFET 相比,P 溝道 MOSFET 在導(dǎo)通電阻相同時(shí)成本更高,而且其選擇范圍很窄,限于較大電流值 (高于 10A) 情況。N 溝道 MOSFET 是應(yīng)對(duì)大電流的最佳選擇,但是需要充電泵,以提高柵極電壓,使其高于輸入電壓。例如,12V 輸入需要 22V 柵極電壓,即 MOSFET 柵極要高出輸入 10V。圖 2 顯示了一個(gè)電源開關(guān)電路的實(shí)現(xiàn)。
圖 2:用 N 溝道 MOSFET 實(shí)現(xiàn)電源軌的接通 / 斷開
常見的電源總線也需要針對(duì)短路和過載故障提供保護(hù),這類故障可能在任何板卡或模塊中出現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)電路斷路器功能,可以比較圖 1 中放大器的輸出和一個(gè)過流門限,以斷開圖 2 中的柵極驅(qū)動(dòng)器。這種方案取代了保險(xiǎn)絲,因?yàn)楸kU(xiǎn)絲反應(yīng)速度慢、容限太寬且熔斷后需要更換。為了節(jié)省電路板空間,人們希望在開關(guān)、保護(hù)和監(jiān)視汽車電源總線中的功率流動(dòng)時(shí),采用集成式解決方案。
集成式電源控制與遙測解決方案