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    8. MOS管的雙電源自動切換電路設計介紹
      • 發布時間:2024-07-30 19:03:48
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      MOS管的雙電源自動切換電路設計介紹
      實現雙電源自動切換電路,其中利用了三個MOS管進行的電路設計。
      然而,最近小編看到了另外兩種主副電源自動切換的電路設計,覺得很有實用價值,分享給大家。
      一、我們主要圍繞下面這個電路圖展開:
      VUSB:為外部USB供電
      VBAT:為鋰電池供電
      Q1:PMOS
      D1:二極管
      電路工作設計:
      1、外部電源供電時,鋰電池的供電關斷
      2、外部供電斷開時,由鋰電池供電
      MOS管 雙電源自動切換電路
      當VUSB進行供電時(5V),PMOS的G端:為5V,此時PMOS不導通,電壓經過二極管D1直接到達VCC。如下圖:
      MOS管 雙電源自動切換電路
      當VUSB斷開后,PMOS的G端的電壓(5V)由電阻R1下拉到GND,此時PMOS導通,VCC由VBAT(為鋰電池)供電。如下圖:
      MOS管 雙電源自動切換電路
      在這里加以說明:在MOS管還未導通之前,S端的電壓比G端的要高,因此MOS管會導通,導通以后MOS管的寄生二極管會短路,并不再起作用。
      二、0壓降實現主副電源自動切換
      前面的電路加了D1二極管,是很難實現0壓降,因為D1的壓降最小也需要0.3V。
      我們來看下面這個電路,相較于前面的電路,它利用了MOS管的低導通RDS(on)特性,提高了電路的效率。
      MOS管 雙電源自動切換電路
      這里利用了3個MOS管作為電路設計:
      當VIN1(主電源)為3.3V時,Q1的NMOS導通,接著拉低了Q3 PMOS的柵極, Q3 開始導通。
      此時Q2 MOS的G-S之間的電壓等于Q3 PMOS的導通壓降,大概為幾十mV。因此Q2 MOS管關閉,VIN2(外部電源)斷開,VOUT由VIN1進行供電,此時VOUT=3.3V。
      MOS管 雙電源自動切換電路
      此時電路的靜態功耗I1+I2 = 20uA
      2.當VIN1(主電源)斷開,Q1 NMOS截止,Q2 PMOS的柵極通過R1下拉,Q2導通;Q3 PMOS的柵極通過R2上拉,Q3截止。
      此時Q1和Q3截止,VOUT由VIN2供電,為3.3V,“電路的靜態功耗I1+I2 = 20uA
      ”不存在了。
      講到這里我們可以看到,當電路由VIN2(外部電源)供電時,靜態功耗“消失了”直接為0。整個電路幾乎不存在壓降,除非電流很大。
      可以得出在這個電路中,外部電源供電是更好的選擇。
      有個條件:電路中的三個MOS管都應該具備低導通電阻與低壓的特性。
      不過,也有網友反應,這個電路在主電源下降過程中,可能會存在一些問題:Q3未完全關斷而Q2就開始導通,外電源通過Q2、Q3形成通路,阻止了主電源的降低。
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