电子说
最近做工业外设的12V/10A热插拔设计,前后试了3款同封装负载开关,要么导通压降太高满负载发热炸机,要么软启动可调范围太小应付不了大容性负载,最后换成安森美这款NCP45541,调试下来踩了几个不大不小的坑,整理出来给大伙做参考。
文件下载:NCP45541-D.PDF
| 这款是3x3mm DFN12封装的集成MOS负载开关,我当时选它最看重的就是极低的导通电阻和大电流能力,实测参数和datasheet基本没差: | 供电VCC | 输入电压VIN | 典型导通电阻RON | 最大连续电流 |
|---|---|---|---|---|
| 3.3V | 1.8V | 7.7mΩ | 14A | |
| 3.3V | 5V | 8.0mΩ | 14A | |
| 3.3V | 12V | 9.2mΩ | 14A |
我12V/10A满负载跑下来,MOS本身的损耗才0.92W,比之前用的竞品少了近0.5W,散热压力直接小了一半。其他关键参数也给大伙划重点:
拿到手册第一先看引脚定义,几个容易踩的坑我都踩过了:
手册说支持任意上电时序,但要拿到标称的参数,必须按VCC → 延时10ms → EN的顺序来,VCC没到2V的时候EN信号是不生效的。我一开始让MCU同时输出VCC使能和EN信号,大概10次里有1次会出现开关开不起来的情况,加了10ms延时之后就再也没出现过。
内部泄放电阻典型值97Ω,最大允许耗散功率0.4W,如果你的输出电容超过1000μF/12V,最好串个外部电阻,不然关断瞬间泄放功率会超标。我一开始没加,12V/2200μF负载关断的时候,芯片表面温度瞬间升了8度,串了个200Ω的外部电阻就解决了。
压摆率公式SR = KSR/CSR 实测偏差不到10%,我要做10V/ms的软启动,按KSR=33μA算,选了3.3nF的电容,实测出来是9.7V/ms,应付大容性负载的浪涌电流刚好。
PG信号是MOS栅极完全导通之后才拉高的,直接接下一级电源的使能脚,完全不用MCU做时序控制,硬件自动保证先开前级、再开后级,比软件写的可靠多了,还省了一路IO。
这款开关本身性能很强,但Layout做不好直接废一半,几个关键要点:
这款NCP45541真的是中小功率负载开关的性价比首选,3x3mm的小尺寸,外围只需要3个小电容,14A的电流能力,适用场景特别广,服务器外设供电、工业设备热插拔、消费电子多电源轨控制都能用。唯一要注意的就是买料的时候分清楚H/L款,别像我一样买错了耽误时间。
你们最近做电源设计都用什么负载开关?有没有踩过什么奇葩的坑?评论区聊聊~
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