MIC94070/71/72/73高侧功率开关：特性、应用与设计要点

在电子设备的设计中，功率开关是不可或缺的组件，它能够有效地控制电路的通断，保障设备的稳定运行。今天，我们就来深入了解一下Micrel公司推出的MIC94070/71/72/73系列高侧功率开关。

文件下载：MIC94071YMT-TR.pdf

一、产品概述

MIC94070 - 73是专为1.7V至5.5V工作电压范围设计的高侧负载开关。该系列器件内置低导通电阻的P沟道MOSFET，能够支持1.2A的连续电流。其中，MIC94071和MIC94073还具备有源负载放电电路，可确保主开关处于关断状态时，电容性负载无电荷残留。

二、产品特性

1. 宽输入电压范围

输入电压范围为1.7V至5.5V，这使得它适用于多种电源系统，如单节锂离子电池和2 - 3节镍氢/镍镉/碱性电池供电的系统，以及所有5V应用。

2. 高电流承载能力

可提供1.2A的连续工作电流和3A的脉冲电流，满足大多数负载的功率需求。

3. 低导通电阻

典型导通电阻（(R_{DS(ON)})）为120mΩ，能够有效降低功率损耗，提高系统效率。

4. 内置电平转换

支持1.5V逻辑控制，可实现低电压逻辑信号对高电源电压的切换，或者高电平逻辑信号控制低电平电压，增强了电路设计的灵活性。

5. 软启动功能

MIC94072/73提供800µs（典型值）的压摆率控制软启动功能，可防止浪涌电流对电源轨造成干扰，保护电路稳定运行。

6. 低功耗

静态电流低至2µA，关断电流小于1µA，有助于延长电池续航时间。

7. 负载放电功能

MIC94071和MIC94073具备负载放电电路，可快速释放电容性负载的电荷。

8. 小封装设计

采用1.2mm × 1.6mm的薄型MLF封装，节省电路板空间，适合便携式设备的设计需求。

三、应用领域

1. 便携式设备

如手机、个人数字助理（PDA）、MP3播放器、数码相机和便携式仪器等，其低功耗和小封装特性能够满足这些设备对空间和电池续航的要求。

2. 电池切换电路

可用于电池切换电路中，实现不同电池之间的无缝切换。

3. 电平转换

能够实现不同电平之间的转换，方便电路的设计和集成。

四、订购信息

该系列产品提供多种型号选择，不同型号在快速开启、软启动和负载放电功能上有所差异，具体如下表所示：	Part Number		Part Marking (1)		Fast Turn On	Soft- Start	Load Discharge	Package
Standard	Pb-Free	Standard	Pb-Free
-	MIC94070YC6	-	70P	●			SC-70-6
-	MIC94071YC6	-	71P	●		●	SC-70-6
-	MIC94072YC6	-	72P		●		SC-70-6
-	MIC94073YC6	-	73P		●	●	SC-70-6
-	MIC94070YMT	-	P70	●			1.2mm x 1.6mm Thin MLF ®
-	MIC94071YMT	-	P71	●		●	1.2mm x 1.6mm Thin MLF ®
-	MIC94072YMT	-	P72		●		1.2mm x 1.6mm Thin MLF ®
-	MIC94073YMT	-	P73		●	●	1.2mm x 1.6mm Thin MLF ®

五、引脚配置与功能

1. SC - 70 - 6封装

Pin Number	Pin Name	Pin Function
1	V OUT	P沟道MOSFET的漏极
2,5	GND	接地，MLF封装的背面焊盘也应连接到电气接地
4	V IN	P沟道MOSFET的源极
3	EN	使能（输入）：开关A的高电平有效CMOS兼容控制输入，不能浮空
6	NC	无内部连接，施加到该引脚的信号或电压对设备操作无影响

2. 1.2x1.6 mm Thin MLF®封装

引脚功能与SC - 70 - 6封装基本一致，但在散热和布局上有不同的考虑。

六、电气特性

1. 绝对最大额定值

• 输入电压（(V_{IN})）：+6V
• 使能电压（(V_{EN})）：+6V
• 连续漏极电流（(I{D})）：(T{A}=25°C)时，MLF封装和SC - 70封装均为±1.2A
• 脉冲漏极电流（(I_{DP})）：±3.0A
• 连续二极管电流（(I_{S})）：–50mA
• 存储温度（(T_{s})）：–55°C至+150°C
• ESD额定值（HBM）：4KV

2. 工作额定值

• 输入电压（(V_{IN})）：+1.7至+5.5V
• 结温（(T_{J})）：–40°C至+125°C
• 封装热阻：SC - 70 - 6（(theta{JA})）为240°C/W；1.2mm × 1.6mm MLF ®（(theta{JA})）为172°C/W，（(theta_{JC})）为134°C/W

3. 电气特性参数

包括使能阈值电压、电源电流、使能输入电流、关断电流、导通电阻等，具体数值可参考文档中的表格。

4. 动态电气特性

如开启延迟时间、开启上升时间、关断延迟时间和关断下降时间等，不同型号在这些参数上有所差异。

七、典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，如导通电阻随温度的变化、使能阈值电压与输入电压的关系、导通电阻与输入电压的关系等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解器件在不同工作条件下的性能表现，为电路设计提供参考。

八、设计注意事项

1. 绝对最大额定值

使用时应避免超过器件的绝对最大额定值，否则可能会损坏器件。

2. 工作范围

器件在超出工作额定值的条件下不能保证正常工作，因此在设计时要确保工作条件在额定范围内。

3. 散热设计

对于需要长时间高电流工作的应用，要注意散热设计，合理选择封装和布局，以确保器件的温度在允许范围内。

4. ESD防护

由于器件对ESD敏感，在操作和使用过程中要采取适当的防护措施，如佩戴防静电手环等。

九、总结

MIC94070/71/72/73系列高侧功率开关具有宽输入电压范围、高电流承载能力、低功耗、软启动等多种优点，适用于多种便携式设备和电源管理电路。在设计过程中，工程师应根据具体的应用需求选择合适的型号，并注意器件的电气特性和设计注意事项，以确保电路的稳定运行。你在使用这类功率开关时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。