ltc4414是一種功率p-eft控制器，主要用于控制電源的通、斷及自動(dòng)切換，也可用作高端功率開(kāi)關(guān)。該器件主要特點(diǎn)：工作電壓范圍寬，為3.5～36v；電路簡(jiǎn)單，外圍元器件少；靜態(tài)電流小，典型值為30μa；能驅(qū)動(dòng)大電流p溝道功率mosfet；有電池反極性保護(hù)及外接p-mosfet的柵極箝位保護(hù)；可采用微控制器進(jìn)行控制或采用手動(dòng)控制；節(jié)省空間的8引腳msop封裝；工作溫度范圍-40℃～+125℃。

圖1 ltc4414的引腳排列

引腳排列及功能

ltc4414的引腳排列如圖1所示，各引腳功能如表1所示。

圖2 ltc4414結(jié)構(gòu)及外圍器件框圖

基本工作原理

這里通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖及外接元器件組成的電源自動(dòng)切換電路來(lái)說(shuō)明其工作原理。內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖及外圍元器件組成的電路如圖2所示。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由放大器a1、電壓/電流轉(zhuǎn)換電路、電源選擇器（可由v_in端或sense端給內(nèi)部電路供電）、模擬控制器、比較器c1、基準(zhǔn)電壓源（0.5v）、線性柵極驅(qū)動(dòng)器和柵極電壓箝位保護(hù)電路、開(kāi)漏輸出fet及在ctl內(nèi)部有3.5μa的下拉電流源等組成。外圍元器件有p溝道功率mosfet、肖特基二極管d1、上拉電阻r_pu、輸入電容c_in及輸出電容c_out。

圖2中有兩個(gè)可向負(fù)載供電的電源（主電源及輔電源），可以由主電源單獨(dú)供電，也可以接上輔電源，根據(jù)主、輔電源的電壓由ltc4414控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。這兩種供電情況分別如下。

1 主電源單獨(dú)供電

主電源單獨(dú)供電時(shí)，電流從ltc4414的v_in端輸入到電源選擇器，給內(nèi)部供電。放大器a1將v_in和v_sense的差值電壓放大，并經(jīng)過(guò)電壓/電流轉(zhuǎn)換，輸出與v_in－v_sesnse之值成比例的電流輸入到模擬控制器。當(dāng)v_in－v_sesne>20mv時(shí)，模擬控制器通過(guò)線性柵極驅(qū)動(dòng)器及箝位保護(hù)電路將gate端的電壓降到地電平或到柵極箝位電壓（保證-v_gs≤8.5v），使外接p-mosfet導(dǎo)通。與此同時(shí)，v_sesne被調(diào)節(jié)到v_sesne=v_in－20mv，即外接p-mosfet的v_ds=20mv。p-mosfet的損耗為i_load×20mv。在p-mosfet導(dǎo)通時(shí)，模擬控制器給內(nèi)部fet的柵極送低電平，fet截止，stat端呈高電平（表示p-mosfet導(dǎo)通）。

2 加上輔電源

當(dāng)加上輔電源（如交流適配器）后，如果v_sesne> v_in+20mv，則內(nèi)部電源選擇器由sense端向內(nèi)部電路供電。模擬控制器使gate端電壓升高到v_sense，則p-mosfet截止，輔電源通過(guò)肖特基二極管d1向負(fù)載供電。這種電源切換是自動(dòng)完成的。

在輔電源向負(fù)載供電時(shí)，模擬控制器給內(nèi)部fet的柵極送高電平，fet導(dǎo)通，stat端呈低電平（表示輔電源供電）。上拉電阻r_pu的阻值要足夠大，使流過(guò)fet的電流小于5ma。

在上述兩種供電方式時(shí)，ctl端是接地或懸空的。ctl的控制功能將在下面的應(yīng)用電路介紹。

典型應(yīng)用電路

1 主、輔電源自動(dòng)切換電路

圖3是一種減少功耗的主、輔電源自動(dòng)切換電路，其功能與圖2電路相同，不同之處是用一只輔p-mosfet（q2）替代了圖2中的d1，可減少電壓降及損耗。其工作原理與圖2完全相同。

圖3 主、畏電源自動(dòng)切換電路

圖4 由微控制器控制的電源切換電路

2 由微控制器控制的電源切換電路

由微控制器（μc）控制的電源切換電路如圖4所示。此圖中的主、輔p-mosfet都采用了兩個(gè)背對(duì)背的p-mosfet組成，其目的是主電源或輔電源中的p-mosfet截止時(shí)，均不會(huì)通過(guò)p-mosfet內(nèi)部的二極管向負(fù)載供電。其缺點(diǎn)是電源要通過(guò)兩個(gè)p-mosfet才能向負(fù)載供電，損耗增加一倍，并增加成本。

圖4虛線框中的穩(wěn)壓二極管（一般取8～10v）連接在輔p-mosfet的極限-v_gss時(shí)，由于穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓<-v_gs，穩(wěn)壓二極管被擊穿使p-mosfet的-v_gs箝位于8～10v，從而進(jìn)行保護(hù)。

主、輔電源的電壓若等于或小于 μc的工作電壓時(shí)，主、輔電源可直接連接μc的adc接口；若主、輔電源的電壓大于μc的工作電壓時(shí)，則電源電壓要經(jīng)過(guò)電阻分壓器分壓后才能輸入 μc的adc（圖4中，主輔電源直接與μc接口）。

μc的i/o口與ltc4414的ctl端連接。當(dāng)在ctl端施加邏輯低電平時(shí)（低于0.35v）時(shí)，主電源向負(fù)載供電（