電器中配電、上電排序和電源狀態(tài)轉(zhuǎn)換都需要負(fù)載開關(guān)，它可以減小待機(jī)模式下的漏電流，抑制浪涌電流，實(shí)現(xiàn)斷電控制。負(fù)載開關(guān)的作用是開啟和關(guān)閉電源軌，大部分負(fù)載開關(guān)包含四個引腳：輸入電壓引腳、輸出電壓引腳、使能引腳和接地引腳。當(dāng)通過ON引腳使能器件時，導(dǎo)通FET接通，從而使電流從輸入引腳流向輸出引腳，將電能傳遞到下游電路。

東芝面向20V電源線路推出的MOSFET柵極驅(qū)動IC（集成電路）TCK421G就是一款負(fù)載開關(guān)，它是TCK42xG系列中的首款產(chǎn)品。該系列器件專門用于控制外部N溝道MOSFET的柵極電壓（基于輸入電壓），同時具備過壓鎖定功能。

一、器件功能特性分析

TCK421G MOSFET柵極驅(qū)動IC與背對背連接的外部N溝道MOSFET相配合，適用于配置具有反向電流阻斷功能的電源多路復(fù)用器電路或配備反向電流阻斷功能的負(fù)載開關(guān)電路。其內(nèi)置電荷泵電路，支持2.7V至28V的寬電壓輸入范圍，并能通過間歇式工作模式向外部MOSFET的柵極-源極電壓提供穩(wěn)定的電壓，從而實(shí)現(xiàn)大電流的切換。

TCK421G的最大亮點(diǎn)是柵極源極之間設(shè)有保護(hù)電路，這也是實(shí)現(xiàn)大電流切換所必備的保護(hù)功能。該產(chǎn)品支持5.6V和10V兩種類型柵極輸出電壓，用于匹配外部MOSFET的不同電壓。過壓鎖定電壓和柵極輸出電壓均可根據(jù)用戶的設(shè)備需求來選擇。未來東芝將繼續(xù)開發(fā)TCK42xG系列，計(jì)劃推出總共六個版本，支持5V至24V的輸入電壓過壓鎖定功能。除了具有各種過壓、欠壓鎖定功能，其待機(jī)電流小于1μA。

二、電氣特性分析

TCK421G采用行業(yè)最小封裝之一的WCSP6G封裝，實(shí)現(xiàn)了小而薄的設(shè)計(jì)（1.2mm×0.8mm（典型值），厚度僅為0.35mm（最大值），因此適用于各種小型設(shè)備的電源管理電路，便于實(shí)現(xiàn)高密度貼裝，從而縮小設(shè)備尺寸。

TCK421G的主要特性如下：

●   N溝道共漏MOSFET的柵極驅(qū)動IC

●   N溝道單高端MOSFET的柵極驅(qū)動IC

●   最高輸入電壓高：VIN max＝40V

●   寬輸入電壓操作：VIN＝2.7V至28V

●   柵極-源極保護(hù)電路

●   過壓鎖定：VIN_OVLO＝6.31V、10.83V、14.29V、23.26V和27.73V典型值

●   欠壓鎖定：VIN_UVLO＝2.0V典型值

●   內(nèi)置電荷泵電路：柵極-源極電壓VGS＝5.6V和10V典型值

●   低待機(jī)電流：在VIN＝12V時，IQ(OFF)＝0.9μA最大值（TCK424G、TCK425G除外）

●   6引腳表面貼裝，寬×長×高（mm）1.2×0.8×0.35，重量0.61mg（典型值）

三、產(chǎn)品應(yīng)用方向

TCK421G已大量投放市場開始應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、IoT設(shè)備、存儲設(shè)備、USB電源和通用電源等。各種移動設(shè)備都需要電源管理和過壓保護(hù)功能，由于這些設(shè)備都是比較小巧，又采用電池供電，所以對器件的待機(jī)電流和尺寸都有嚴(yán)格要求，TCK421G以及日后計(jì)劃推出的TCK42xG系列恰恰可以完美匹配上述需求。

來源：TOSHIBA