主副电源相同?MOS管自动切换电路怎么设计?

模拟技术

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先看一下这个电路:USB外接电源与锂电池自动切换电路设计

MOSFET

如果主副输入电压相等,同时要求输出也是同样的电压,不能有太大的压降,怎么设计?这个电路巧妙的利用了MOS管导通的时候低Rds的特性,相比二极管的方式,在成本控制较低的情况下,极大的提高了效率。 

本电路实现了,当Vin1 = 3.3V时,不管Vin2有没有电压,都由Vin1通过Q3输出电压,当Vin1断开的时候,由Vin通过Q2输出电压。因为选用MOS管的Rds非常小,产生的压降差不多为数十mV,所以Vout基本等于Vin。                                     

原理分析                

1、如果Vin1 = 3.3V,NMOS Q1导通,之后拉低了PMOS Q3的栅极,然后Q1也开始导通,此时,Q2的栅极跟源极之间的电压为Q3的导通压降,该电压差不多为几十mV,因此Q2关闭,外部电源Vin2断开,Vout由Vin1供电,Vout = 3.3V。此时整个电路的静态功耗I1+I2 = 20uA。

MOSFET

2、现在,Vin1断开了,Q1截止,Q2的栅极有R1的下拉,所以Q2导通,Q3的栅极通过R2上拉,所以Q3也截止,整个电路,Q1跟Q3截止,Vout由Vin2供电,Vout = 3.3V。此时上面电路I1跟I2的静态功耗不存在。

MOSFET

当存在主电源时,电路的静态功耗为20uA,否则,几乎为零。所以电池适合在外部电源供电。MOSFET Q1、Q2跟Q3应该选择具有低压栅极和非常低的导通电阻特性。





审核编辑:刘清

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