MOSFET 被用作負載開關的次數(shù)超過了在任何其他應用中的使用量，一次數(shù)量為數(shù)億個。我可能應該從我在這里定義“負載開關”的確切方式開始。為了這篇文章的緣故，考慮負載開關任何小信號 FET，其在系統(tǒng)中的唯一功能是將一些低電流 (<1A) 信號傳遞（或阻止）到另一個電路板組件。電池保護 MOSFET 具有非常相似的功能，但代表了負載開關應用的一個獨特子集，它們也可以承載更高的電流。

我們的應用團隊對負載開關 FET 有一個詞——“小精靈灰塵”——來描述在大部分設計完成后它們可以“灑”在系統(tǒng)上的一種普遍存在的方式。這或許對這些小型發(fā)電廠造成了傷害，因為它們通常也是將電子系統(tǒng)連接在一起的粘合劑。

這些設備攜帶的小信號一般在幾百毫安左右，理論上沒有理由不能集成功能。然而，定制集成電路 (IC) 的成本可能更高，因此一旦設計完成，實施其中一些小信號 FET 比請求或重新設計定制 IC 更容易。鑒于此，這些設備通常有兩個基本要求：價格便宜且體積小。這些要求中哪一個是最關鍵的，將決定哪種類型的 MOSFET 最適合我們的設計。

如果成本是最重要的因素，小外形晶體管 (SOT) 系列（SOT-23、SOT-26、SOT-323、SOT-523）等小型封裝將是最可取的選擇。這些器件的 PCB 占位面積從 2.6mm 2到 10mm 2，導通電阻在幾百毫歐到幾歐姆的范圍內，并且可以處理高達大約半安培的電流（取決于電阻）。它們由大的突出引線和有點笨重的封裝組成（參見圖 1）。雖然一些工業(yè)設計人員更喜歡外部引線，因為它們可以實現(xiàn)簡單的電路板安裝，并且可以輕松地對焊接連接進行目視檢查，但這些 FET 的最大吸引力在于它們的低成本（想想一分錢或更少）。我應該指出，TI 確實沒有提供這些封裝中的 MOSFET 產品，也沒有打算在這個商品化空間中發(fā)揮作用。 

圖 1：幾個 SOT 封裝（未按比例繪制）

另一方面，如果減少許多外來小信號晶體管占用的 PCB 空間是最大的擔憂，那么更好的解決方案是裸芯片芯片級封裝 (CSP) 或焊盤網格陣列 (LGA) 器件。TI 提供多種此類器件，其中最受歡迎的是我們的FemtoFET 產品線（圖 2）。這些器件具有超小尺寸，可提供小至 0.5 毫米以下的尺寸選擇2. 這種微小的外形尺寸不可避免地意味著通過 PCB 的結到環(huán)境的熱阻抗很高。然而，由于電阻可能比更大尺寸的 SOIC 封裝器件小一到兩個數(shù)量級，因此減少的傳導損耗足以彌補熱阻抗的輕微增加，在某些情況下實現(xiàn)更高的電流處理能力大于1A。

圖 2：三種不同的 FemtoFET 封裝產品（未按比例繪制）

在選擇上述哪條道路之前，我提供兩個最后的警告。首先是在使用 FemtoFET（或其他一些超小型設備）之前，我們應該檢查我們的 PCB 制造能力。一些工業(yè)制造工藝更喜歡安裝焊盤之間的更大間距（因此更喜歡 SOT 器件）。其他廠商可以處理低至 0.5 毫米的間距（如 F5 FemtoFET 系列），而個人電子制造商通?？梢蕴幚淼椭?0.35 毫米的間距（由 F4 和 F3 FemtoFET 封裝支持）。

我之前已經詳細討論過電流額定值，但是由于負載開關的唯一目的是承載小電流，因此值得再重新討論一次。像往常一樣，最好的做法是忽略首頁的電流額定值，而是從我們認為系統(tǒng)允許 FET 耗散的功率損耗倒退。

大多數(shù)數(shù)據(jù)表將為最小和最大銅 (Cu) PCB 方案提供結到環(huán)境熱阻抗 (R θJA )。使用最小 Cu 作為最壞情況是最安全的選擇，但如果我們知道端板尺寸，我們可以嘗試在數(shù)據(jù)表中提供的最小和最大 Cu 阻抗之間插入 R θJA 。然后，使用下面的公式 1，并了解終端設備的最壞環(huán)境環(huán)境，我們可以計算 FET 可以處理多少功率，以及電流：

負載開關應用程序的一個好處是設備可以打開或關閉。因此——與我在本系列中討論過的所有其他應用不同——所有的功率損耗都是由傳導損耗（I 2 R）引起的。

最后，如果我沒有提到 TI 在基本分立 FET 和更復雜的 PMIC 之間提供了一系列集成負載開關解決方案，那我將是失職，我們可以在此處了解更多信息。這篇文章專門針對那些分立 FET 可以充分滿足我們的設計需求但最終我們的設計應該選擇最合適的集成級別的應用。