【图文详解】若何“完成”外置和内置电源切换-KIA MOS管

外置和内置电源切换

本文讲授的是“外置USB供电与内置锂电池供电的主动切换电路”，以是先把电路中不相干的电路埋没。

也便是埋没锂电池充电办理、电源滤波等电路：

埋没后变成如许：

这一会儿，电路变得好简略，完成电源切换的功效，居然只要要一个二极管、一个MOS管、一个电阻！

一、电路申明

将上述的“外置USB供电与内置锂电池供电主动切换电路”清算一下：

功效逻辑是如许的：

1、当插着USB电源时，由外置的USB电源供电，即VBUS对VOUT供电。

2、当拔掉USB电源时，切换为由内置的锂电池供电，即VBAT对VOUT供电。

3、当从头拔出USB电源时，切换为由外置的USB电源供电，即VBUS对VOUT供电。

二、道理阐发

假定VBUS的电压为5V，VBAT的电压为3.7V，上面起头阐发。

1、当插着USB电源时：

VBUS经由过程肖特基二极管D9达到VOUT。

肖特基二极管的导通压降约为0.3V，USB电压VBUS = 5V，以是：

VOUT = 5V - 0.3V = 4.7V

由于VBAT为3.7V，MOS管Q4的s极其4.7V，g极其5V，由此可知：

Vgs = 5V - 4.7V = 0.3V > 0

以是MOS管处于不导通状况,同时其体二极管也是反向停止。

由于电阻R155的存在，会华侈一些功耗，流过R155的电流为：

5V / 10Kohm = 0.5mA

2、当拔掉USB电源时：

VBUS的电压会从5V起头往降落，电阻R155起到给VBUS放电的感化。

VBUS的电压须要疾速降落，由于若是降落慢了，会致使MOS管Q4翻开变慢，也就不能很快地切换为电池VBAT供电。

以下图，假定VBUS迟缓降落到4.9V，即MOS管Q4的g极其4.9V。

电池电压VBAT经由过程MOS管Q4的体二极管后降落了约0.7V，变为3V，即MOS管的Vgs电压为：

4.9V - 3V = 1.9V > 0

MOS管依然不导通，VOUT的供电不完整切换为VBAT。

假定VBUS已降落为1V，以下图。

则Vgs = 1V - 3V = -2V，MOS管已逐步翻开。

终究，VBUS会降到0V，MOS管也会完整翻开，VOUT切换为用VBAT供电，VOUT电压变为3.7V：

VBUS接的滤波电容会令其电压降落迟缓，若是发明VBUS的电压降落过慢，能够减小R155的阻值。可是如许会致使在拔出USB电源时，流过R155的电流变大，增添了无谓的功耗。

以是R155的阻值不能过大也不能太小，需按照现实调试的结果来决议。

3、当从头拔出USB电源时：

以下图，MOS管Q4的Vgs = 5V - 4.7V > 0，MOS管不导通，并且其体二极管也是反向偏置。

VOUT切换为用VBUS供电，Vout电压变为4.7V。

三、机能晋升

在拔掉USB电源的刹时，有不能够MOS管Q4来不迭翻开，致使VBAT的电压不迭时切过去？是有能够的。

MOS管Q4不疾速翻开，VBAT供电不能实时续下去，会致使VOUT电压降落过量，VOUT的负载电路就能够任务非常。若是电路的负载较重，拉取的电流较大，特别轻易呈现在供电电源切换时VOUT电压降落过量的题目。怎样办呢？

1、能够加速MOS管翻启发通的速率。体例是减小VBUS的滤波电容的容值，减小电阻R155的阻值，这都是让VBUS疾速掉电，从而让Vgs快点达到令MOS管完整翻开的电压。

2、在VOUT增添滤波电容，可是结果不怎样较着。

3、这是重点！能够给MOS管并联一个肖特基二极管D1，以下图所示：

该肖特基二极管D1的正向导通压降约为0.3V，比MOS管的体二极管要小。在MOS管完整翻开之前，VBAT经由过程肖特基二极管D1对VOUT停止供电，能够减缓VOUT电压降落过量的题目。

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