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基礎知識之半導體開關

作者: 時間:2024-04-01 來源:羅姆 收藏

IPD是 Intelligent Power Device 的縮寫,是指內置保護電路,可吸收感性負載等的能量的高性能半導體電源開關。 根據地區的不同,也被稱為IPS(Intelligent Power switch)、智能開關(Smart switch)、高邊/低邊開關(Hi-side/Lo-side switch)等。

本文引用地址:http://www.beadyclass.cn/article/202404/457048.htm

說起,一般最先想到的是MOSFET。 如果將MOSFET單獨用作開關,按照電路的結構,當負載短路時,MOSFET本身也會發生故障。 IPD內置過電流和過熱保護電路、吸收感性負載能量的電路,在短路等異常狀態下也能保持開關的功能,不會受到破壞。

【MOSFET 與 IPD 的比較】

保險絲是控制電流防止其過大的部件。 產生過電流時,機械保險絲會熔斷以阻斷電流。因此需要更換才能恢復通電。 將IPD用作半導體保險絲,可以檢測過電流等異常并切斷電流。還具備將異常通知MCU等的功能,有助于分析原因。作為自動恢復型產品,也無需進行更換。

【機械保險絲 與 IPD 的比較】

繼電器是根據外部信號對電路進行ON/OFF切換的部件。 機械繼電器有機械式接點,在壽命和可靠性上存在隱憂。而且切換時會產生機械音。 作為半導體繼電器的IPD沒有機械式接點,與機械繼電器相比,可實現高壽命、高可靠性、靜音。而且封裝更小、更輕,還支持回流焊貼裝。除了進行ON/OFF切換的繼電器功能之外,還能通過檢測過電流進行保護。

【機械繼電器 與 IPD 的比較】

相對于外部負載,將配置在上側電路(電源側)的叫作高邊驅動,配置在下側電路(GND側)的叫作低邊驅動。

【高邊驅動/低邊驅動】

高邊開關與低邊開關的區分使用范例

相對于外部負載,IPD有適用于上側電路的高邊開關和適用于下側電路的低邊開關,各種配置有各自適用的電路設計。 如下圖左側所示,對于電源電壓固定且配置了各種負載的電路,例如在汽車等電池固定電壓、車身GND接地的環境下,輸出容易發生短路,檢測異常狀態適合使用容易進行接地檢測的高邊開關。 如下圖右側所示,負載配置在各種電源電壓下的電路則適合使用低邊開關。低邊開關是MOSFET的源極GND接地,通過向柵極施加輸入電壓動作。其控制與單獨使用MOSFET相同,容易從單獨使用MOSFET進行替換。

【高邊/低邊 區分使用范例】



關鍵詞: 半導體開關

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