电源自动切换,MOS管切换电路图分享-KIA MOS管
MOS管切换电路
5V电源和电池的场合,使用一个MOS管作为备用电源(电池)开关的经典电路:
注意:
①注意PMOS管方向,我们需要用PMOS管的体二极管来导通MOS管;
②PMOS管的体二极管起到和二极管切换电路一样的作用,防止在有VUSB的时候,VUSB电压直接到了电池;
③目前该电路只适用于VUSB2VBat的情况,当VBat-VSO-VUSB>Vgsth时,Q1不管VUSB供没供电都会导通。
工作原理:
当VUSB有电,PMOS管截止,即便有体二极管电流流过,但是因为VUSB会比Vbat电压高,PMOS的Vgsl<Vgsth,所以PMOS体二极管截止,负载由VUSB供电;当VUSB没电,|Vgs|>Vgsth,PMOS导通,负载由VBat供电。
MOS管经典电路
由于MOS管经典电路一直存在二极管导通压降,因此可以用一个MOS管代D1:
工作原理:
typec口用来接入电源5V(5V/2A),当typec电源插入时,5V首先经过Q13的内置二极管进入后级,此时Q13G极接地(USB_GND接到typec的1脚,利用typec头的特性1脚和12脚相通并且接地)从而Q13导通,VOUT电压接近5V。Q12由于G极有5V电压从而截止,电池通过Q12内部二极管进入后级,又因为A点电压有5V,所以电池不处于工作状态。typec电源去除时(插头拔出),Q13的G极悬空从而截止,Q12的G极继而为OV,Q12导通,VOUT电压接近电池电压。这种电路与直接串接二极管D1相比能减少能量损耗。
注意事项:
①该电路优点:相对于于经典电路没有D1的导通压降;
②在做电源切换为电池时,需要将电源插头拔出,否则Q12的源极将会被拉到USB_GND,同时电池通过Q12的MOS体二极管进行供电,此时Q12不一定能导通,压降相当大;
③同样只适用于VUSB2VBAT+的情况。
MOS管经典电路二
工作原理:
Vin1是主电源,Vin2是备用电源理论:当Vin1和Vin2都有电的时候会使用Vin1,只要有Vin1,Q1导通使得Q2的G极接地,然后Q2也导通,Q3的G极连接VIn1,S极基本也是Vin1(比Vin1小一点点,几十mV),所以Q3截止,Vout来自Vin1。没有Vin1时,Q3的G极被弱下拉至GND,此时Q3导通,Q1和Q2关闭,Vout来自Vin2。
注意事项:
①该电路未被验证,存在实际问题:当把VIN1去掉时另一个电源VIN2通过Q3给到VOUT,由于适配器拔掉的时候,上面的MOS有一定的放电时间,即Q2已经导通,会造成VOUT反馈电压回到VIN1,这段时间电池的电压就过去了,会持续给电源输电,同时造成Q1和Q2持续导通,此时Q3的G极和S极压差极小(寄生二极管压降)导致Q3无法导通,Vin2只能通过体二极管工作,有烧Q3和Vin1电源的风险;
②R1当Vin1供电时一直有电流,处于发热状态,Vin1能源被浪费了;
③只使用于Vin1>Vin2的场合,当Vin2-VQ30S-Vin1>Vgsth时,Q3会导通,同时Q2也会导通,会导致电源短路。
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