MOS管主副電源自動切換，能0壓降實現(xiàn)？
發(fā)布日期:2024-12-17
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最近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
當VUSB進行供電時（5V），PMOS的G端：為5V，此時PMOS不導通，電壓經(jīng)過二極管D1直接到達VCC。如下圖：
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：
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(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管的低導通RDS（on）特性，提高了電路的效率。
這里利用了3個MOS管作為電路設(shè)計：
1.
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(guān)閉，VIN2（外部電源）斷開，VOUT由VIN1進行供電，此時VOUT=3.3V。
此時電路的靜態(tài)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(tài)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(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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