术语和定义
工具书类
- SLG59M1717V, Datasheet, yabo国际娱乐Dialog Semiconductor。
- AN-1068绿场效应晶体管和高电压绿场效应晶体管负载开关基础知识，应用说明，Dialog半导体yabo国际娱乐
作者:Andrii Hrypa和Petro Zeykan
介绍
电容是系统储存电荷的能力(图1）.电容值为导电板上积累的电荷与施加电压的比值:
平行板系统的电容与板面积成正比年代和距离成反比d在这两块导电板之间。
在哪里
ε-介电材料的绝对介电常数;
年代-正方形的导电板;
d-两个导电板之间的距离。
设计用来储存电荷的元件叫做电容器。在电子电路中，电容器可用于多种不同的方式:耦合和去耦效应，平滑整流器的输出信号，作为一个定时元件，等等。
能储存大量电荷的电容器称为超级电容器或超级电容器。超级电容器的电极是由具有高表面积的材料制成的。这允许容纳更多的电荷而不增加电容器的尺寸。
超级电容器内部有电解液，当电极充电时，电解液根据电极的电荷极化(图2)这种电荷分离产生两个相反的电荷层。这种系统的行为类似于两个串联的传统电容器。这些电容器的极板分离距离为几纳米厚。
增加的表面积和小极板分离距离的组合增加了超级电容器的电容和储能。
设计描述
在这篇应用笔记中，我们将描述如何应用Dialog公司的net SLG59M1717V负载开关来上电到超级电容或非常高的电容负载。为了实现一个非常大的电容负载，(3)5 V, 0.22 F超级电容并联。SLG59M1717V是一款高性能、4 mΩ、5 a单通道、功能丰富的net负载开关，适用于所有0.8 V至5.5 V的电源轨应用。亚博国际官网平台网址除了世界级的RDS在…上，SLG59M1717V包含两级过电流保护：（1）电阻器可调有功电流限值和（2）固定1.6 a短路电流限值。
Dialog的SLG59M1717V在容/阻负载应用中的典型连接如图所示亚博国际官网平台网址图3．
启动涌流注意事项
当电压被施加到一个放电(或不充电)电容器，一个大的初始电流可能流过格林场效应晶体管负载开关。此电流称为涌流，可由下式计算:
在哪里
C-为总负载电容;
为了降低给定负载电容的涌流，必须降低电压V出负载开关的回转率。SLG59M1717V的转换速率控制回路的等效电路，在其VIN和VOUT引脚上带有电容，如所示图4：
对于一个理想的V出转换速率（V(SR))，对应的C使突然转向值被选中。在VOUT引脚上，当ON = LOW时，内部FET是OFF, V出初始电压为0 V，并且C上没有存储电荷负载．当对IC的ON引脚施加一个从低到高的过渡时，内部电流源(I1)启用，从而对外部转换率电容器C充电使突然转向．SLG59M1717V的内部微功率运算放大器设置了电路的V(SR)基于节点电压在其非反相引脚(电压在CAP引脚)的转换率。
电容负载运行
在图5举例说明了典型的SLG59M1717在电阻和电容负载下的加电行为。可以观察到，输出电压和电流通过GreenFET负载开关线性变化。
在本例中，一个10nf C使突然转向电容器将转换速率设置为约1.1 V/ms，因此涌入电流仅为11 mA。在使用0.66F超级电容器时，产生的涌入电流显著增加，并且在通电期间观察到非线性斜坡（参见图6）.由于突涌电流高于GreenFET负荷开关的我ACL阈值(由外部R设置集电阻)，负载开关的内部过流保护被激活。使负载电容的充电电流不超过负载开关的IACL阈值，ACL监视器增加FET电阻。但是，如果过载条件持续存在，则由于FET电阻增加导致管芯温度升高，则GreenFET负载开关的内部热关机保护电路将被激活。如果管芯温度超过150°C，负载开关的内部热关机保护电路将完全关闭FET，从而允许管芯冷却。当管芯冷却到负载开关的较低130°C温度阈值时，FET自动关闭重新打开。只要输出电流过载情况持续存在，此过程可能会重复。
如上所述，用大电流对超级电容器充电会导致持续打开/关闭负载开关，并且在V上出现“saw”出(见图6）.为了给这样大的负载电容充电，C选择了2µF电容使突然转向．它将转换速率设置为5.75 V/s，从而限制涌流为3.8 A(参见图7）.
即使C使突然转向如果在通电过程中选择了，且保护电路未触发，我们建议也检查封装外壳温度。如果在通电过程中，封装外壳温度升高超过20°C至30°C，我们建议升高20°C使突然转向直到外壳温升低于30°C（或更低）时，否则频繁的过热循环可能会影响负载开关的长期可靠性。
结论
在没有任何控制的情况下对高容性负载进行充电可能会引起大的涌流，从而严重损坏负载开关以及负载开关下游的任何电路。此外，大容量负载的充电可能会导致频繁的过热循环，从而影响任何负载开关的长期可靠性。为了解决这个问题，Dialog Semiconyabo国际娱乐ductor提供了广泛的高性能net负载开关，具有至少一个或多个保护功能，如可调涌电流控制，有源电流限制，热关闭保护。有关Dialog系列负载开关的更多信息，请访问www.xmece.com