为什么要使用“负载开关”，而不仅仅是一个晶体管

我试图了解使用“负载开关”切换应用程序的优势。

负载开关（如下图所示）有两个晶体管来完成工作。为什么我不能只用一个晶体管（bjt / fet）来做同样的事情？

您可以使用单个FET，但是使用负载开关IC有许多优点。

1. 可以切换高于微电压的电压。（这也可以通过使用2个晶体管来完成。）
2. 负载开关具有内置的浪涌电流限制。这也可以通过分立元件完成，但需要更多的工程设计。
3. 负载开关通常具有监视功能，例如电源良好或过流输出等。
4. 当整个电路都在一个管芯上且其性能数据得到保证时，公差分析将变得更加容易。

与所有工程设计一样，需要权衡取舍。

除了其他受访者已经写过的内容之外，用单个功率MOSFET制成的开关还将在源极和漏极之间具有一个体二极管。结果，开关只能阻止一个方向的电流。在另一个方向上，无论开关是否断开，体二极管都会导通。

集成的负载开关通常可以阻止两个方向的电流。这可以通过控制MOSFET的整体偏置来实现，也可以通过背靠背使用两个MOSFET来实现。

在这种情况下，第二晶体管正在执行电平移位功能。P沟道MOSFET需要一个低电平有效的控制信号，该信号应参考其源极端（即电阻两端）。N通道设备允许您使用以地为参考的高电平有效逻辑信号来控制开关，这在大多数应用中更为方便。

这种非常常见的设计（还包括BJT晶体管）的目的是隔离 “ EN”信号，该信号可能来自低压源。同样，电源在其输出端子上可能无法承受高于3.3 VDC或5 VDC逻辑电压的高压。

PMOS晶体管也可以是大多数任何PNP晶体管。它可以打开或关闭极高的电压，例如用于一长串LED的300 VDC。它可以是各种小工具的主要电源开关，同时保持“ EN”隔离。目前，MOSFET的最大电压限制约为700 VDC。

我应该注意，NMOS晶体管将通过偏置电阻器暴露于相同的Vin电压，该偏置电阻器用于确保“ EN”为低电平或处于其接地/源极电压（零伏）时PMOS处于截止状态。NMOS可以是在大约5 VDC或10 VDC下完全开启的类型，具体取决于驱动它的逻辑。

编辑：由于PMOS在打开时接地，因此Vin的限制为20 VDC或更小。感谢@BeBoo指出这一点。对于更高的电压，栅极-源极电压必须用齐纳二极管钳位。