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設計主電源和備用電源之間的FET-OR電路開關

出處:chunyang 發(fā)布于:2007-12-22 13:30:12

圖1為一具有“二極管或”功能的電路,用于主電源和備用電源之間必須自動切換的場合,包括電池供電存儲器電源和任 何帶墻上適配器連接的電池供電設備。

  例如,電池供電的靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)電路(非易失性存儲器模塊)至少需要兩個電源:SRAM存儲器(VIN1)用高電流活動通道,以及一個供主電源缺失時保存存儲器內(nèi)容的低電流備用電源(VIN2)。

  通常的二極管或連接會給兩個通道都帶來問題(見圖2)。在VIN1通道,二極管電壓降會造成供電電源超出容限:3.3V 10%,即2.97 V,所以典型二極管壓降(0.6V)使VIN1超出10%限值。對低壓電源供電的存儲器IC容限問題更嚴重。

  在備用端(VIN2),希望電壓降,以限度延長備用電源(不管是電池、超級電容還是其他電壓源)的使用壽命,雖然0.6V的壓降約為鋰離子電池全充電(4.1V) 輸出的15%。

 

具有“二極管或”功能的電路

二極管或連接會給兩個通道都帶來問題

  肖特基二極管將正向壓降降低了0.3~0.5V,在一定程度上使情況有改善,但用FET代替二極管將壓降降低到0.1V。要制作一低正向壓降"FET或"電源,需要在圖1所示的每個功率通道各加一FET,這些FET受電源序列發(fā)生器(U1)控制。

  可以在VIN1通道使用一FDC633N晶體管(飛兆公司產(chǎn)品),在VIN2通道使用一FDN304P,將VIN1和VIN2上的損失降低到50mV以下。Q1的選擇要考慮其電流處理能力和低導通電阻。Q2的選擇考慮其低柵極-源極電壓(低至1.8V,等效兩個枯竭的各0.9V AA電池)和低導通電阻。

  兩個FET均反向安裝以使其本身二極管反偏壓,這可避免從一個電源切換到另一電源時的過電流,使轉換平緩。

  U1用作墻上適配器的電源感測器和去抖動電路,使用一可編程延遲(對典型固定的200ms延遲使用MAX6819)監(jiān)控VIN1,確保墻上電源穩(wěn)定或高于U1斷開電壓后電池電源才關閉。

  如果沒有D1,注意VIN2可能在U1超時延遲期間被VIN1(小于Q1本身二極管壓降)反向驅動。為避免此問題,在初級電源(VIN1)加電時D1使Q2關斷。

  U1的內(nèi)部電荷泵產(chǎn)生柵極輸出,完全提高Q1并加偏壓使Q2截止,該柵極輸出約為VCC2 + 5.5V。加入R3以快速驅動柵極信號至地電平,當VIN1移除時加速Q(mào)2導通。R3應盡可能大,這是因為加載柵極輸出會阻止負載電流的增加,降低柵極驅動能力。(為正確操作,本電路假設VIN2幅度小于VIN1幅度)。


  
關鍵詞:設計主電源和備用電源之間的FET-OR電路開關FDN304PFDC633NMAX6819

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