小而薄的MOSFET柵極驅動IC更適合小型化應用

電器中配電、上電排序和電源狀態轉換都需要負載開關，它可以減小待機模式下的漏電流，抑制浪涌電流，實現斷電控制。負載開關的作用是開啟和關閉電源軌，大部分負載開關包含四個引腳：輸入電壓引腳、輸出電壓引腳、使能引腳和接地引腳。當通過ON引腳使能器件時，導通FET接通，從而使電流從輸入引腳流向輸出引腳，將電能傳遞到下游電路。

東芝面向20V電源線路推出的MOSFET柵極驅動IC（集成電路）TCK421G就是一款負載開關，它是TCK42xG系列中的首款產品。該系列器件專門用于控制外部N溝道MOSFET的柵極電壓（基于輸入電壓），同時具備過壓鎖定功能。

一、器件功能特性分析

TCK421G MOSFET柵極驅動IC與背對背連接的外部N溝道MOSFET相配合，適用于配置具有反向電流阻斷功能的電源多路復用器電路或配備反向電流阻斷功能的負載開關電路。其內置電荷泵電路，支持2.7V至28V的寬電壓輸入范圍，并能通過間歇式工作模式向外部MOSFET的柵極-源極電壓提供穩定的電壓，從而實現大電流的切換。

TCK421G的最大亮點是柵極源極之間設有保護電路，這也是實現大電流切換所必備的保護功能。該產品支持5.6V和10V兩種類型柵極輸出電壓，用于匹配外部MOSFET的不同電壓。過壓鎖定電壓和柵極輸出電壓均可根據用戶的設備需求來選擇。未來東芝將繼續開發TCK42xG系列，計劃推出總共六個版本，支持5V至24V的輸入電壓過壓鎖定功能。除了具有各種過壓、欠壓鎖定功能，其待機電流小于1μA。

二、電氣特性分析

TCK421G采用行業最小封裝之一的WCSP6G封裝，實現了小而薄的設計（1.2mm×0.8mm（典型值），厚度僅為0.35mm（最大值），因此適用于各種小型設備的電源管理電路，便于實現高密度貼裝，從而縮小設備尺寸。

TCK421G的主要特性如下：

●   N溝道共漏MOSFET的柵極驅動IC

●   N溝道單高端MOSFET的柵極驅動IC

●   最高輸入電壓高：VIN max＝40V

●   寬輸入電壓操作：VIN＝2.7V至28V

●   柵極-源極保護電路

●   過壓鎖定：VIN_OVLO＝6.31V、10.83V、14.29V、23.26V和27.73V典型值

●   欠壓鎖定：VIN_UVLO＝2.0V典型值

●   內置電荷泵電路：柵極-源極電壓VGS＝5.6V和10V典型值

●   低待機電流：在VIN＝12V時，IQ(OFF)＝0.9μA最大值（TCK424G、TCK425G除外）

●   6引腳表面貼裝，寬×長×高（mm）1.2×0.8×0.35，重量0.61mg（典型值）

三、產品應用方向

TCK421G已大量投放市場開始應用，主要應用領域包括可穿戴設備、智能手機、筆記本電腦、平板電腦、IoT設備、存儲設備、USB電源和通用電源等。各種移動設備都需要電源管理和過壓保護功能，由于這些設備都是比較小巧，又采用電池供電，所以對器件的待機電流和尺寸都有嚴格要求，TCK421G以及日后計劃推出的TCK42xG系列恰恰可以完美匹配上述需求。

來源：TOSHIBA