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[图文]LTC4414,P-FET功率控制器           ★★★ 【字体:
LTC4414,P-FET功率控制器
作者:imefan    文章来源:今日电子    点击数:    更新时间:2009-2-23    

  LTC4414是一种功率P-EFT控制器,主要用于控制电源|稳压器的通、断及自动切换,也可用作高端功率开关。该器件主要特点:工作电压范围宽,为3.5~36V;电路简单,外围元器件少;静态电流小,典型值为30μA;能驱动大电流P沟道功率MOSFET;有电池反极性保护及外接P-MOSFET的栅极箝位保护;可采用微控制器进行控制或采用手动控制;节省空间的8引脚MSOP封装;工作温度范围-40℃~+125℃。

图1 LTC4414的引脚排列
引脚排列及功能
  LTC4414的引脚排列如图1所示,各引脚功能如表1所示。

图2 LTC4414结构及外围器件框图
基本工作原理
  这里通过内部结构框图及外接元器件组成的电源自动切换电路来说明其工作原理。内部结构框图及外围元器件组成的电路如图2所示。其内部结构是由放大器A1、电压/电流转换电路、电源选择器(可由VIN端或SENSE端给内部电路供电)、模拟控制器、比较器C1、基准电压源(0.5V)、线性栅极驱动器和栅极电压箝位保护电路、开漏输出FET及在CTL内部有3.5μA的下拉电流源等组成。外围元器件有P沟道功率MOSFET、肖特基二极管D1、上拉电阻RPU、输入电容CIN及输出电容COUT。
图2中有两个可向负载供电的电源(主电源及辅电源),可以由主电源单独供电,也可以接上辅电源,根据主、辅电源的电压由LTC4414控制实现自动切换。这两种供电情况分别如下。
1 主电源单独供电
  主电源单独供电时,电流从LTC4414的VIN端输入到电源选择器,给内部供电。放大器A1将VIN和VSENSE的差值电压放大,并经过电压/电流转换,输出与VIN-VSESNSE之值成比例的电流输入到模拟控制器。当VIN-VSESNE>20mV时,模拟控制器通过线性栅极驱动器及箝位保护电路将GATE端的电压降到地电平或到栅极箝位电压(保证-VGS≤8.5V),使外接P-MOSFET导通。与此同时,VSESNE被调节到VSESNE=VIN-20mV,即外接P-MOSFET的VDS=20mV。P-MOSFET的损耗为ILOAD×20mV。在P-MOSFET导通时,模拟控制器给内部FET的栅极送低电平,FET截止,STAT端呈高电平(表示P-MOSFET导通)。
2 加上辅电源
  当加上辅电源(如交流适配器)后,如果VSESNE> VIN+20mV,则内部电源选择器由SENSE端向内部电路供电。模拟控制器使GATE端电压升高到VSENSE,则P-MOSFET截止,辅电源通过肖特基二极管D1向负载供电。这种电源切换是自动完成的。
  在辅电源向负载供电时,模拟控制器给内部FET的栅极送高电平,FET导通,STAT端呈低电平(表示辅电源供电)。上拉电阻RPU的阻值要足够大,使流过FET的电流小于5mA。
在上述两种供电方式时,CTL端是接地或悬空的。CTL的控制功能将在下面的应用

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