以AAT4610为例说明电子开关实现过流保护的工作原理

电子开关是指利用电子电路以及电力电子器件实现电路通断的运行单元，至少包括一个可控的电子驱动器件，如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅、继电器等。但在实际使用过程中，电子开关主要是指触摸开关、感应开关、声控开关、无线开关等墙壁开关。电子开关是一种基于集成电路技术的智能型器件，具有体积小、功耗低、响应速度快和阻抗小的特点，可提供高可靠性的过流保护，是自恢复保险丝的理想替代器件。    

以AAT4610为例，其过流保护能在1μs内完成，其响应速度是PolySwitch的100万倍，对瞬间尖峰电流和浪涌电流的限流作用十分明显。因此电子开关自出现以后，发展极其迅速，已有不少公司推出了相应的产品，如AAT公司的AAT4610，Maxim公司MAX1946，NEC公司的μPD16875、Microsemi公司的SL03-SL24系列和SM03-36系列以及USB02和USB302等，它们均可用于I/O端口的过流保护。      

图1 AAT4610引脚定义    

我们仍以AAT4610为例，说明电子开关实现过流保护的工作原理。AAT4610采用SOT-23塑料封装(如图1)，5个引脚的定义见表1。

AAT4610将6V/2A的P沟道MOSFET场效应管与栅极驱动器、电压基准、限流比较器和欠压闭锁电路组合在SOT-23-5封装中(如图2)。其中MOSFET是一个电子开关，它的通断受比较器输出电压的控制，如果输出电流大于设定电流，运算放大器AMP输出负电压，关断MOSFET，停止电压输出，对供电电路起到保护作用。MOSFET的沟道电阻最大值仅为180mΩ，关断模式下静态电流为1mA。MOSFET的工作电压为2.7V～5.5V，输入电压低于2.7V时，由欠压锁定电路关断MOSFET，对供电电路进行欠压保护。    

图2 AAT4610内部逻辑框图    

AAT4610的应用电路十分简单，只要外接两只滤波电容和一只电阻器RSET，便可实现过流保护功能，如下图。

在AAT4610输入和输出端接入滤波电容用来消除电子开关的工作噪声，限流电阻RSET用来设定保护电流值。当工作电流超出保护电流值时，输出电压立即下降到0伏，其反应时间约为800ns。引脚4是使能端，从外部输入一个2.5V以上的电压即可让其工作，否则AAT4610将不起保护作用。

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