在控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會遇到在特定時刻對某一個/多個有效載荷配電。這就需要在電源匯流條下端加開關(guān)完成。常見的開關(guān)有兩種模態(tài)，如下圖所示：

高端開關(guān)               低端開關(guān)

這兩種都有用場。高端開關(guān)主要用于高/中壓場合；低端開關(guān)主要用于5V/3.3V應(yīng)用場合。下面主要分析高端開關(guān)。

原則上，高端開關(guān)用繼電器實現(xiàn)最為方便，且繼電器的接觸電阻很小（一般為幾個毫歐，視觸點面積大小而定）。但現(xiàn)代電子系統(tǒng)中一般均盡量避免用繼電器。原因是在繼電器吸合瞬間/斷瞬間（兩觸點間距在um級時）容易“拉弧”（尤其是中/高壓場合），影響系統(tǒng)工作壽命。

\故現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，一般均采用MOS-FET作為開關(guān)元件，也叫“無觸點開關(guān)”。相對于繼電器來說它的導(dǎo)通損耗大（因為MOS管的導(dǎo)通電阻不可能做得那么小），但優(yōu)點是沒有機械動作，因而壽命長。再就是可以快速切換（對有些負載這點很關(guān)鍵）用MOS管作高端開關(guān)又分為兩種情況：

P-MOS:易于實現(xiàn)。但由于“空穴”的遷移率低，故一般只能適合于中壓（10V～100V）、中功率（≤10A）場合。

N-MOS:需要“浮柵”驅(qū)動，難實現(xiàn)。但由于“電子”的遷移率高，故適用于高壓（≥200V），大功率（≥50A）的應(yīng)用場合。

這兩種開關(guān)均能任意控制開/關(guān)的速度，以適應(yīng)不同的Z_L負載需求。圖中△V為MOS管的導(dǎo)通壓降。

快速開關(guān)：只有導(dǎo)通損耗。適用于高頻應(yīng)用。

慢速開關(guān)：除了的靜態(tài)損耗外，還有開關(guān)損耗,即MOS管柵源充/放電時，引發(fā)的功耗損耗。適用于開關(guān)不太頻繁的場合。

由于有導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，應(yīng)用中要根據(jù)系統(tǒng)控制要求和負載情況，對MOS管的控制策略作出調(diào)整，并對MOS管加相應(yīng)散熱。

那么，一個完成的高端開關(guān)應(yīng)該有哪幾部分組成呢？下面以P-MOS管為例來說明。（見下框圖）

由以上框圖可以看出，典型的中電壓、中功率高端開關(guān)由開關(guān)管（M₁），電流采樣（R₀），高共模電壓儀表放大器（INA），比較器（COMP），延時、與邏輯門、電平轉(zhuǎn)換以及控制開/關(guān)速率的RC網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。“OVL”為過流指示，“S_O”為輸出指示，“EN”為開/關(guān)控制信號。這樣的組合比較適合航空28V電源系統(tǒng)。因為組成不復(fù)雜，體積小，易于實現(xiàn)。

這個系統(tǒng)幾個核心點需要特別說明如下：

50. 功耗。主要取決于M₁的導(dǎo)通電阻R_ON（在不計開關(guān)損耗情況下）和電流采樣電阻R_O的大小。一般情況下均選R_ON和R_O盡可能小。
50. 開關(guān)速率控制。通過調(diào)節(jié)R₁、R₂、C₁完成，要以負載的特性而定。假若負載呈現(xiàn)純電阻特性，則適合于快速開關(guān)控制，以減少M₁的動態(tài)功耗。若負載呈現(xiàn)容性/感性負載，則只能采用慢速開關(guān)控制策略。因為電容上的電壓不能突變，電感上的電流不能突變。若切換速率太快的話，容易使過流檢測誤動作，也會對電源供電系統(tǒng)造成污染。
50. 過流打嗝態(tài)（hiccup），通過調(diào)節(jié)比較輸出延時和控制M₁的上升/下降時間共同完成。打嗝態(tài)是電源供電系統(tǒng)均應(yīng)具備的一個功能。符合下圖所示特質(zhì)。

就是說，在上送機發(fā)出EN信號時，高端開關(guān)應(yīng)該處于正常供電狀態(tài)。但由于負載Z_L出現(xiàn)了超負荷（比如短路）則電流采樣電阻R₀檢測到這個過電流，進而當?shù)乜刂?/font>M₁截止。M₁截止后，過電流態(tài)消失，又能正常供電了。但由于過流態(tài)還在，于是系統(tǒng)又嘗試關(guān)斷M₁。這樣周而復(fù)始，就會出現(xiàn)類似于上圖所示波形，俗稱“打嗝態(tài)”。