雙電源切換電路設(shè)計(jì)解析
本電路設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)USB直流電源與鋰電池供電之間的高效切換，以確保電路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
一、電路組成與核心元件
電路中，USB_PWR代表外接的5VUSB直流電源，而B(niǎo)AT_PWR則表示鋰電池供電電源，其最大輸出電壓為4.2V。系統(tǒng)供電引腳VCC可從BAT_PWR或USB_PWR獲取電源。整個(gè)電路的核心元件是一個(gè)P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管（PMOS），其開(kāi)關(guān)特性與PNP型三極管相似。
二、場(chǎng)效應(yīng)管工作原理
以相應(yīng)開(kāi)關(guān)電路為例，當(dāng)柵極輸入為低電平“L”時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管VT1處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于閉合的開(kāi)關(guān)。
相反，當(dāng)柵極輸入為高電平“H”時(shí)，VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。
只有當(dāng)柵-源電壓（VGS）為負(fù)值時(shí)，PMOS才會(huì)導(dǎo)通，數(shù)據(jù)手冊(cè)中會(huì)明確標(biāo)注相應(yīng)的閾值電壓。需注意，VGS不可過(guò)小，以免擊穿絕緣層而損壞場(chǎng)效應(yīng)管。
相反，當(dāng)柵極輸入為高電平“H”時(shí)，VT1處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。
只有當(dāng)柵-源電壓（VGS）為負(fù)值時(shí)，PMOS才會(huì)導(dǎo)通，數(shù)據(jù)手冊(cè)中會(huì)明確標(biāo)注相應(yīng)的閾值電壓。需注意，VGS不可過(guò)小，以免擊穿絕緣層而損壞場(chǎng)效應(yīng)管。
三、5V雙電源切換電路設(shè)計(jì)
在5V雙電源切換電路中，通過(guò)控制PMOS的柵極電壓，實(shí)現(xiàn)USB直流電源與鋰電池供電之間的自動(dòng)切換。當(dāng)USB電源接入且電壓高于鋰電池時(shí)，控制信號(hào)使PMOS截止，電路系統(tǒng)由USB_PWR供電。而當(dāng)USB電源斷開(kāi)或電壓低于鋰電池時(shí)，PMOS導(dǎo)通，系統(tǒng)自動(dòng)切換至BAT_PWR供電。這種設(shè)計(jì)確保了電路系統(tǒng)在不同電源條件下的可靠運(yùn)行，提升了設(shè)備的穩(wěn)定性和用戶(hù)體驗(yàn)。
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