icespirit 发表于 2024-8-25 08:58:36

如图,自动切换锂电或DC供电电路R1、R2阻值该如何确定

电路如下图所示,功能即实现DC供电或锂电池供电自动切换功能,简单的说就是若电源供电正常,则DC供电输出,同时DC也给锂电池充电,当DC供电切断后,则由锂电池持续供电,到输出

现有如下问题:
1、R1、R2阻值该如何确定?
2、图中的Pmos管能否用Nmos管替代,如今Nmos管才是主流趋势,电路板上随手即可获得
3、考虑到能耗问题,即二极管D1和Pmos管下方那里都存在一个二极管,电流若流过即产生压降,那么就存在压降损耗(虽然损耗很小几乎可以忽略),有没有更佳的方案存在?或者说有集成芯片能够完美解决,即实现了自动切换又能量没损耗


小鬼头 发表于 2024-8-25 10:10:17

本帖最后由 小鬼头 于 2024-8-25 10:30 编辑

1、r1、r2的取值需要让Vg-Vs的值(绝对值)做到:有外接电源时低于Vth,无外接电源时要足够高(能令pmos饱和)。其中Vs等于外接电源电压减去d1压降,Vg等于外接电压经r1、r2分压器输出的电压。

2、不容易用nmos来换这里的pmos。

3、省这点能耗,大多数情况下没必要。

DC供电时,在d1上浪费了一点能耗,pmos管是关闭的且无电流流过。电池供电时,D1无电流流过,pmos管压降很小,其能耗可忽略。因此,能省的对象仅是DC供电时d1上的能耗。

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重新审视了一下电路图,发现这个电路里,pmos起不到切换作用,只是利用了他的寄生二极管。也就是,把pmos拆除,并用一只二极管代替,也能起到原来的所谓“切换”作用。

icespirit 发表于 2024-8-25 10:44:31

小鬼头 发表于 2024-8-25 10:10
1、r1、r2的取值需要让Vg-Vs的值(绝对值)做到:有外接电源时低于Vth,无外接电源时要足够高(能令pmos饱 ...

带入一个具体值,例如DC供电是12v直流电源。pMOS管是NTR1P02LT1G该管子的Vgs为12v,那么该如何计算呢?

JuncoJet 发表于 2024-8-25 11:18:18

本帖最后由 JuncoJet 于 2024-8-25 12:02 编辑

充电芯片好像没那么简单
和电池不是串联关系

看电池只表示了正极接法
没事了

lemontreen 发表于 2024-8-25 11:33:16

icespirit 发表于 2024-8-25 10:44
带入一个具体值,例如DC供电是12v直流电源。pMOS管是NTR1P02LT1G该管子的Vgs为12v,那么该如何计算呢? ...

是最大Vgs为12V,而不是Vgs是12V。这区别大了去了

小鬼头 发表于 2024-8-25 11:56:50

icespirit 发表于 2024-8-25 10:44
带入一个具体值,例如DC供电是12v直流电源。pMOS管是NTR1P02LT1G该管子的Vgs为12v,那么该如何计算呢? ...

你要找Vth值,即mos管导通开启的Vgs电压值。

我上一个回帖的补充部分因漏看了寄生二极管所产生的偏置作用,误认为pmos管没有切换作用。

1、单端由电池供电时



由图可看到,如果电池电压低,比如3.6v,那么就要使用开启电压低的pmos管。如果为9.6v,则几乎所有pmos都符合要求。

2、有外接DC电源供电时



图中的例子显示,R1、R2的取值其实是相当宽松的。

JuncoJet 发表于 2024-8-25 12:40:10


JuncoJet 发表于 2024-8-25 12:45:22



栅极接错了,修正后压降大幅减少

JuncoJet 发表于 2024-8-25 13:25:46


MF35_ 发表于 2024-8-28 10:36:53

小鬼头 发表于 2024-8-25 10:10
1、r1、r2的取值需要让Vg-Vs的值(绝对值)做到:有外接电源时低于Vth,无外接电源时要足够高(能令pmos饱 ...


这里PMOS是起作用的,如果改成二极管,会有压降,使用PMOS的话,就几乎不会有压降

虽然看上去是PMOS的体二极管传递电流,但考虑两种情况:
1.PMOS栅极电位比源极掉的快,如果足够快,PMOS会先导通,体二极管没有足够的压降,所以电流会直接通过PMOS沟道而不是体二极管
2.PMOS栅极电位比源极掉的慢,如果足够慢,体二极管会先导通,然后PMOS源极电位会上升,随着PMOS栅极电位继续掉,PMOS会逐渐导通,体二极管逐渐失去压降,电流逐渐从体二极管转到PMOS沟道

不论以上哪种情况,最终开关压降取决于负载电流和PMOS沟道导通电阻的乘积,如果沟道导通电阻很小,压降非常小。所以这里用PMOS主要是为了降低开关上的损耗,而外部供电用二极管就可以了,因为电池的能量比外部电源精贵多了。
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