MOS管主副電源自動切換,能0壓降實現(xiàn)?

日期:2024-12-31 分類:產(chǎn)品知識 瀏覽:831 來源:廣東佑風(fēng)微電子有限公司


之前小編發(fā)過一期視頻,講的是實現(xiàn)雙電源自動切換電路,其中利用了三個MOS管進行的電路設(shè)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(shè)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(shè)計:

1、外部電源供電時,鋰電池的供電關(guān)斷

2、外部供電斷開時,由鋰電池供電

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當(dāng)VUSB進行供電時(5V),PMOS的G端:為5V,此時PMOS不導(dǎo)通,電壓經(jīng)過二極管D1直接到達VCC。如下圖:

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當(dāng)VUSB斷開后,PMOS的G端的電壓(5V)由電阻R1下拉到GND,此時PMOS導(dǎo)通,VCC由VBAT(為鋰電池)供電。如下圖:

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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管會導(dǎo)通,導(dǎo)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(xiàn)主副電源自動切換

前面的電路加了D1二極管,是很難實現(xiàn)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(dǎo)通RDS(on)特性,提高了電路的效率。

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這里利用了3個MOS管作為電路設(shè)計:

1.

當(dāng)VIN1(主電源)為3.3V時,Q1NMOS導(dǎo)通,接著拉低了Q3 PMOS的柵極, Q3 開始導(dǎo)通。

此時Q2 MOSG-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,VOUTVIN1進行供電,此時VOUT=3.3V。

此時電路的靜態(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Q1Q3截止,VOUTVIN2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,靜態(tài)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(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(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。

具體情況還需要在實際應(yīng)用中得以反應(yīng)。如果您有更好的意見與疑問,歡迎評論區(qū)留言!

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