?雙電源自動切換-電池與USB供電自動切換電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-06-09
日常電器中，雙電源自動切換的例子隨處可見如：交流適配器和USB供電的電源切換、電池供電和USB供電的自動切換。
這些電路一般都遵守一個原則：優先選擇電壓高者使用。
下圖電路是在鋰電充電電路上發現的，數據手冊非常貼心的給出了雙電源自動切換的參考應用，簡單易實現。
如果需要電池和USB電源切換，只需將USB電源放在上面，鋰電放在下面。反正無論怎么更改，上面的電壓始終要高于下面的。
電路：
電路實際現象：
只插入交流適配器，電路會自動切換為交流適配器供電。
只插入USB-5V電源，電路會自動切換為USB供電。
同時將交流適配器和USB-5V電源接入電路，由于交流適配器的輸出電壓一般為 5.5V以上，比USB電源的5V略高，電路會自動切換為交流適配器供電。
電路原理：
電路由1個P-MOS、1個二極管（推薦用肖特基，壓降小）、1個適當阻值的下拉電阻組成。
假設USB電源電壓為5.0V，交流適配器的電壓為5.5V，比USB的略高。
當交流適配器的 5.5V單獨接入時，二極管導通，電路自動切換為交流適配器供電，此時用電端電壓為 5.5 - 0.3 = 5.2V。
當USB-5V單獨接入時，P-MOS的DS寄生二極管首先導通，S極電壓為 5 - 0.7 = 4.3V，而此時的G極被下拉電阻拉低為0V，故 Vgs = 0 - 4.3 = -4.3V。-4.3V < P-MOS的GS最低導通門限電壓，于是 P-MOS導通，之后用電端電壓為 5 - I*Ron。
由于MOS的導通電壓都比較低，約幾十mΩ，且一般電路電流都不會超過2A，故P-MOS的導通壓降幾乎可以不計。可以非常高效的將5V輸出至用電端。
當交流適配器5.5V與USB-5V同時接入時，肖特基D1導通，此時 P-MOS的G極電壓為 5.5V，S極電壓為 5.2V，Vgs = 5.5 - 5.2 = 0.3V，0.3V > P-MOS的GS最低導通門限電壓，于是 P-MOS關斷。電路便自動切換為由輸入電壓較高的交流適配器供電。
同理此方法同樣適用于電池輸入與USB電源的自動切換。將USB電源連接在電路輸入側的上面，4.2V鋰電連接在電路輸入側的下面，電路會優先選擇電壓高者。
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