可穿戴应用的低功耗小体积负载开关 - LP5240HVF

随着全球可穿戴市场的逐渐兴起，可穿戴产品出货量不断增长。据CCS Insights预测，可穿戴式产品的成长速度将高于手机和平板，至2025年，全球可穿戴产品整体出货量将达3.8亿只。

      可穿戴产品形态主要有智能手表、智能手环和智能眼镜等。为了满足更多应用体验，通过连接互联网与各类软件应用相结合，使用户能够感知和监测自身生理状况与周边环境状况，无需手动便能迅速查看、回复和分享信息，其功能覆盖了健康管理、运动测量、社交互动、休闲游戏、影音娱乐、定位导航、移动支付等诸多领域。随着功能不断增加和长期使用，势必会造成耗电量高，影响用户使用体验。为了提高产品续航能力，可穿戴产品系统的电源管理要求在需要时开启或关闭各个系统模块的电源。

以目前可穿戴应用中份额最高的智能手环手表产品为例，如下框图。常见的开启或关闭的方案有三种：一是使用负载开关(如微源产品：LP5240HVF)；二是采用分立功率MOS管做开关方式；三是直接采用带使能控制的超低静态电流的LDO(微源发布首颗超低功耗LDO, Iq低达0.8uA -- LP3996)。

在这些方案中，负载开关能够灵活控制不同负载模块的供电，也可实现系统各模块的上电时序要求。负载模块即使是处于关断状态，漏电流也相对较高，而在负载前面放置一个负载开关可显著减小漏电流和大幅降低功耗。另外，当DC/DC转换器或LDO关闭时，负载电压保持浮空，断电取决于负载，而使用带快速输出放电功能的负载开关，负载将以受控方式快速断电。除此外，相比分立功率MOS还有许多优势，下面是分别使用微源LP5240HVF负载开关与分立功率MOS开关(基于PMOS+BJT +电容结构)的对比数据：

 近几年，越来越多的智能穿戴设备产品中都在大量使用集成负载开关来替代分立功率MOS作开关，使终端产品实现更小体积、更优续航性能，使电路设计结构优化，实现更多功能集成。为了优化客户设计和可靠性，微源近期推出超低功耗、超小体积负载开关-LP5240HVF。

为了提高电池的续航能力，LP5240待机功耗只有220nA,同时为了满足在用户使用过程中，能够快速将功能打开和关闭，在输出端增加了快速放电功能，EN关闭后，VOUT下降至0V的时间小于75uS。