USB和電池供電的切換電路設(shè)計(jì)

很多電子產(chǎn)品中都用電池供電，通過(guò)USB充電。當(dāng)插上USB的時(shí)候，如果設(shè)備仍然需要工作，我們希望通過(guò)USB供電同時(shí)切斷電池的供電。下面就介紹如何通過(guò)一個(gè)二極管、一個(gè)電阻和一個(gè)pmos管來(lái)實(shí)現(xiàn)。

USB電壓為5V，電池選擇鋰電池，滿電電壓4.2V。當(dāng)沒(méi)有接USB的時(shí)候，PMOS的G極通過(guò)電阻接到了GND，所以G極的電壓為0V。PMOS的D極通過(guò)內(nèi)部的續(xù)流二極管通到了S極，S極的電壓就是4.2V-0.7V=3.5V，所以Vgs(-3.5V)

當(dāng)接入U(xiǎn)SB電源后，通過(guò)二極管1N5819到VCC，電壓大概為5-0.7=4.3V。而G極的電壓變成了USB的電壓5V，所以Vgs(0.7V)>Vgs(th）(-1V)，MOS管截止，D極和S極不導(dǎo)通。

理論上使用二極管也可以實(shí)現(xiàn)類似的功能，比如下圖。當(dāng)沒(méi)有接USB的時(shí)候，二極管導(dǎo)通，由電池供電；當(dāng)接入U(xiǎn)SB電源后，二極管截止，由USB供電。

之所以不使用這種方式，我目前知道的原因有：

1、二極管有壓降；

2、二極管消耗的電池能量比MOS大；

歡迎大家補(bǔ)充。

在網(wǎng)上還有一些電路對(duì)調(diào)了MOS管的DS極，如下圖所示。(說(shuō)明一下，這個(gè)不推薦使用)

錯(cuò)誤的方案

通過(guò)前面類似的方式分析，這個(gè)電路可以實(shí)現(xiàn)類似的功能，但是有一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)USB供電的時(shí)候，MOS管D極的電壓高于S極，續(xù)流二極管會(huì)導(dǎo)通，電流會(huì)通過(guò)這個(gè)二極管倒灌回電池，給電池充電。這是很危險(xiǎn)的，首先電壓不匹配，其次沒(méi)有充電管理，很容易過(guò)充，損壞電池甚至引發(fā)電池爆炸。網(wǎng)上這種圖有不少，大家使用前一定要仔細(xì)分析分析，不要隨便拿過(guò)來(lái)就用。

到此，我們實(shí)現(xiàn)了USB和電池供電的切換電路設(shè)計(jì)，希望對(duì)小伙伴們有所幫助。如果我講的有錯(cuò)誤的地方，歡迎大家指出。