USB外接電源與鋰電池自動切換電路設計

2020-11-21 騰訊網

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作者:瑞生,排版整理:曉宇

當我們的電路既可以由外部USB電源供電,也可以由鋰電池供電時,我們需要進行如下的邏輯設置:

1、外部電源供電時,斷掉鋰電池的供電;

2、斷開外部供電時,由鋰電池供電。

下面是作者在設計電路時所使用的電路:

電路說明

當VUSB是USB供電時,MOS管不導通,VCC等於VUSB減去二極體D1的壓減;當VUSB斷開時,MOS管導通,由VBAT供電,實現自動切換。

原理分析

這裡以VUSB為5V USB供電,VBAT為4.2V鋰電池供電為例分析:

1、當VUSB為5V時,PMOS G端電壓為5V,PMOS不導通,電壓經過D1直接到VCC。

2、VUSB斷開之後,PMOS的G端電壓由R1下拉到GND,PMOS導通,VCC由VBAT供電。

到這裡,有部分小夥伴不明白,這個電路為什麼MOS管能導通,這裡簡單描述一下,這個電路的巧妙之處正是應用了MOS管寄生二極體的存在,MOS管未導通之前,S端電壓變為VBAT-0.7V,這樣S端電壓肯定比G端電壓高,所以PMOS導通,導通之後,寄生二極體短路,不再起作用。

3、實際工作中,我們肯定希望在USB端通電的情況下能給電池充電,這裡簡單加一個充電電路就可以了,這樣,整個電路既可以切斷鋰電池供電,還可以給鋰電池充電。此電路應用於量產電路,大家消化之後測試通過就可以直接用了。

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