實(shí)現(xiàn)雙電源自動(dòng)切換電路,其中利用了三個(gè)MOS管進(jìn)行的電路設(shè)計(jì)。
然而,最近小編看到了另外兩種主副電源自動(dòng)切換的電路設(shè)計(jì),覺得很有實(shí)用價(jià)值,分享給大家。
一、我們主要圍繞下面這個(gè)電路圖展開:
VBAT:為鋰電池供電
Q1:PMOS
D1:二極管
電路工作設(shè)計(jì):
1、外部電源供電時(shí),鋰電池的供電關(guān)斷
2、外部供電斷開時(shí),由鋰電池供電
當(dāng)VUSB進(jìn)行供電時(shí)(5V),PMOS的G端:為5V,此時(shí)PMOS不導(dǎo)通,電壓經(jīng)過二極管D1直接到達(dá)VCC。如下圖:
當(dāng)VUSB斷開后,PMOS的G端的電壓(5V)由電阻R1下拉到GND,此時(shí)PMOS導(dǎo)通,VCC由VBAT(為鋰電池)供電。如下圖:
在這里加以說明:在MOS管還未導(dǎo)通之前,S端的電壓比G端的要高,因此MOS管會(huì)導(dǎo)通,導(dǎo)通以后MOS管的寄生二極管會(huì)短路,并不再起作用。
二、0壓降實(shí)現(xiàn)主副電源自動(dòng)切換
前面的電路加了D1二極管,是很難實(shí)現(xiàn)0壓降,因?yàn)镈1的壓降最小也需要0.3V。
我們來看下面這個(gè)電路,相較于前面的電路,它利用了MOS管的低導(dǎo)通RDS(on)特性,提高了電路的效率。
這里利用了3個(gè)MOS管作為電路設(shè)計(jì):
當(dāng)VIN1(主電源)為3.3V時(shí),Q1的NMOS導(dǎo)通,接著拉低了Q3 PMOS的柵極, Q3 開始導(dǎo)通。
此時(shí)Q2 MOS的G-S之間的電壓等于Q3 PMOS的導(dǎo)通壓降,大概為幾十mV。因此Q2 MOS管關(guān)閉,VIN2(外部電源)斷開,VOUT由VIN1進(jìn)行供電,此時(shí)VOUT=3.3V。
此時(shí)電路的靜態(tài)功耗I1+I2 = 20uA
2.當(dāng)VIN1(主電源)斷開,Q1 NMOS截止,Q2 PMOS的柵極通過R1下拉,Q2導(dǎo)通;Q3 PMOS的柵極通過R2上拉,Q3截止。
此時(shí)Q1和Q3截止,VOUT由VIN2供電,為3.3V,“電路的靜態(tài)功耗I1+I2 = 20uA
”不存在了。
講到這里我們可以看到,當(dāng)電路由VIN2(外部電源)供電時(shí),靜態(tài)功耗“消失了”直接為0。整個(gè)電路幾乎不存在壓降,除非電流很大。
可以得出在這個(gè)電路中,外部電源供電是更好的選擇。
有個(gè)條件:電路中的三個(gè)MOS管都應(yīng)該具備低導(dǎo)通電阻與低壓的特性。
不過,也有網(wǎng)友反應(yīng),這個(gè)電路在主電源下降過程中,可能會(huì)存在一些問題:Q3未完全關(guān)斷而Q2就開始導(dǎo)通,外電源通過Q2、Q3形成通路,阻止了主電源的降低。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:MOS管雙電源自動(dòng)切換電路設(shè)計(jì),能0壓降實(shí)現(xiàn)?
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