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标题: 设计主电源和备用电源之间的FET-OR电路开关 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-11 14:41
标题: 设计主电源和备用电源之间的FET-OR电路开关
　　图1为一具有“二极管或”功能的电路，用于主电源和备用电源之间必须自动切换的场合，包括电池供电存储器电源和任何带墙上适配器连接的电池供电设备。　　例如，电池供电的静态随机存取存储器(SRAM)电路(非易失性存储器模块)至少需要两个电源：SRAM存储器(VIN1)用高电流活动通道，以及一个供主电源缺失时保存存储器内容的低电流备用电源(VIN2)。

　　通常的二极管或连接会给两个通道都带来问题(见图2)。在VIN1通道，二极管电压降会造成供电电源超出容限：3.3V 10%，即最小2.97 V，所以典型二极管压降(0.6V)使VIN1超出10%限值。对低压电源供电的存储器IC容限问题更严重。
　　在备用端(VIN2)，希望电压降最小，以最大限度延长备用电源(不管是电池、超级电容还是其他电压源)的使用寿命，虽然0.6V的压降约为锂离子电池全充电(4.1V) 输出的15%。

　　肖特基二极管将正向压降降低了0.3~0.5V，在一定程度上使情况有改善，但用FET代替二极管将压降降低到0.1V。要制作一低正向压降"FET或"电源，需要在图1所示的每个功率通道各加一FET，这些FET受电源序列发生器(U1)控制。
　　可以在VIN1通道使用一FDC633N晶体管(飞兆公司产品)，在VIN2通道使用一FDN304P，将VIN1和VIN2上的损失降低到50mV以下。Q1的选择要考虑其电流处理能力和低导通电阻。Q2的选择考虑其低栅极-源极电压(低至1.8V，等效两个枯竭的各0.9V AA电池)和低导通电阻。
　　两个FET均反向安装以使其本身二极管反偏压，这可避免从一个电源切换到另一电源时的过电流，使转换平缓。
　　U1用作墙上适配器的电源感测器和去抖动电路，使用一可编程延迟(对典型固定的200ms延迟使用MAX6819)监控VIN1，确保墙上电源稳定或高于U1断开电压后电池电源才关闭。
　　如果没有D1，注意VIN2可能在U1超时延迟期间被VIN1(小于Q1本身二极管压降)反向驱动。为避免此问题，在初级电源(VIN1)加电时D1使Q2关断。
　　U1的内部电荷泵产生栅极输出，完全提高Q1并加偏压使Q2截止，该栅极输出约为VCC2 + 5.5V。加入R3以快速驱动栅极信号至地电平，当VIN1移除时加速Q2导通。R3应尽可能大，这是因为加载栅极输出会阻止负载电流的增加，降低栅极驱动能力。(为正确操作，本电路假设VIN2幅度小于VIN1幅度)。
作者：Bich Pham，Bich Pham为位于加利福尼亚州Sunnyvale的Maxim集成数据产品公司的应用工程师，获加州圣何塞州立大学BSEE学位。Email地址：Bich_Pham@maximhq.com

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