使用MAX6326在不切换噪声的情况下高效切换电源的电路

描述

可以使用电池组或外部电源(如墙上适配器或外部电源)运行的便携式设备需要能够在两个电源之间平稳切换。本应用笔记介绍了一种电路(图1),该电路开关电源效率高,无开关噪声。

二极管

图1.该电路提供电池/墙上电源切换,同时对墙上电源输出进行去抖动。

电源切换问题

报告讨论了两个问题。首先,当外部电源连接和断开时,可能会发生触点反弹效应,从而导致功率尖峰,如图2所示。其次,开关方法会引入压降,从而降低效率和电池寿命。

二极管

图2.在图1中,当壁源电压(顶部走线)置位时,U1输出(底部迹线)不受影响。

降低压降

二极管-OR连接是一种常见的解决方案,但二极管的正向压降限制了效率。对于一到三节电池的小型电池组,标准二极管(0.6V至0.7V)的压降占电池端电压的很大比例。使用肖特基二极管(0.3V至0.5V压降)在一定程度上改善了问题,但FET开关可以将压降降低到0.1V以下。

选择图1所示的FET是由于其低Rds(on)和低Vgs(额定电压低至1.8V)而选择的。因此,FET可以响应两个AA电池(每个0.9V)几乎放电的电池组。

降低开关噪声

微处理器监控电路(图1中的U1)充当墙源检测器和去抖动器。它监控墙上电源,只有在墙上电源稳定并且一段时间内一直处于或高于 U1 的跳闸电压时,它才会从电池电源切换到墙上电源。在此延迟期间,电池将被反向驱动(充电),通常为185mS。在图1中,请注意从电池切换到墙上电源时对负载电压的影响(图3),反之亦然(图4)。

二极管

图3.图1中的20Ω负载(底部迹线)在墙上电源接过电池时记录出轻微的不匹配,由U1输出的变化指示(顶部迹线)。

二极管

图4.当图1中的壁式电源被移除时(由顶部迹线中的U1响应表示),负载响应(底部迹线)显示了Q1体二极管两端压降的影响。

U1的推挽式/电平有效输出直接驱动Q1的栅极,无需外部元件。如果U1的超时延迟过长,可以考虑引脚兼容的MAX6801(SOT23封装)或MAX6381(SC70封装),它们提供1mS、20mS或更高的延迟选项。另一个引脚兼容的选项是MAX6375电压检测器(SC-70封装)。它不提供超时延迟,但对电池的反向驱动影响最小。

请注意,Q1的漏极与电池的漏极和负载的源极反向连接,这允许其内部体二极管为负载提供初始电流路径。同时,当Q1关断时,它会阻止AA电池的墙上电源不受控制的充电(反向驱动)。

审核编辑:郭婷

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