小而薄的MOSFET栅极驱动IC更适合小型化应用

电器中配电、上电排序和电源状态转换都需要负载开关，它可以减小待机模式下的漏电流，抑制浪涌电流，实现断电控制。负载开关的作用是开启和关闭电源轨，大部分负载开关包含四个引脚：输入电压引脚、输出电压引脚、使能引脚和接地引脚。当通过ON引脚使能器件时，导通FET接通，从而使电流从输入引脚流向输出引脚，将电能传递到下游电路。

东芝面向20V电源线路推出的MOSFET栅极驱动IC（集成电路）TCK421G就是一款负载开关，它是TCK42xG系列中的首款产品。该系列器件专门用于控制外部N沟道MOSFET的栅极电压（基于输入电压），同时具备过压锁定功能。

一、器件功能特性分析

TCK421G MOSFET栅极驱动IC与背对背连接的外部N沟道MOSFET相配合，适用于配置具有反向电流阻断功能的电源多路复用器电路或配备反向电流阻断功能的负载开关电路。其内置电荷泵电路，支持2.7V至28V的宽电压输入范围，并能通过间歇式工作模式向外部MOSFET的栅极-源极电压提供稳定的电压，从而实现大电流的切换。

TCK421G的最大亮点是栅极源极之间设有保护电路，这也是实现大电流切换所必备的保护功能。该产品支持5.6V和10V两种类型栅极输出电压，用于匹配外部MOSFET的不同电压。过压锁定电压和栅极输出电压均可根据用户的设备需求来选择。未来东芝将继续开发TCK42xG系列，计划推出总共六个版本，支持5V至24V的输入电压过压锁定功能。除了具有各种过压、欠压锁定功能，其待机电流小于1μA。

二、电气特性分析

TCK421G采用行业最小封装之一的WCSP6G封装，实现了小而薄的设计（1.2mm×0.8mm（典型值），厚度仅为0.35mm（最大值），因此适用于各种小型设备的电源管理电路，便于实现高密度贴装，从而缩小设备尺寸。

TCK421G的主要特性如下：

● N沟道共漏MOSFET的栅极驱动IC

● N沟道单高端MOSFET的栅极驱动IC

● 最高输入电压高：VIN max＝40V

● 宽输入电压操作：VIN＝2.7V至28V

● 栅极-源极保护电路

● 过压锁定：VIN_OVLO＝6.31V、10.83V、14.29V、23.26V和27.73V典型值

● 欠压锁定：VIN_UVLO＝2.0V典型值

● 内置电荷泵电路：栅极-源极电压VGS＝5.6V和10V典型值

● 低待机电流：在VIN＝12V时，IQ(OFF)＝0.9μA最大值（TCK424G、TCK425G除外）

● 6引脚表面贴装，宽×长×高（mm）1.2×0.8×0.35，重量0.61mg（典型值）

三、产品应用方向

TCK421G已大量投放市场开始应用，主要应用领域包括可穿戴设备、智能手机、笔记本电脑、平板电脑、IoT设备、存储设备、USB电源和通用电源等。各种移动设备都需要电源管理和过压保护功能，由于这些设备都是比较小巧，又采用电池供电，所以对器件的待机电流和尺寸都有严格要求，TCK421G以及日后计划推出的TCK42xG系列恰恰可以完美匹配上述需求。

来源：TOSHIBA