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电路设计->综合电路图->综合电路图->USB与电池供电切换电路设计

USB与电池供电切换电路设计

作者:fanxiaoxi 时间:2024-06-11 收藏

USB与电池供电切换电路

一、原理图设计

二、电路分析

上图中USB-VIN的电源来自USB供电; BAT-VIN来自电池供电; VCC-POW是系统的电路输入端。

当使用电池供电时,可以实现系统开机。 Q2场效应管是漏极与源极反接,起到电压选择作有,非开关管功能,利用寄生二极管使电源通过,Q3是开关管正常接法,处于截止状态,此时系统无电; 按下K1,Q1基极为高电平,电阻R2,R3保证此时Q1处于导通,则Q1集电极为低,此时,Q2,Q3这两个P沟道的场效应管的栅极为低,使Q3的栅极电压低于源极电压,Q3导通,R6维持源极和栅极电平关系,电源到达VCC-POW,给系统上电。

上电系统开始工作,MCU识别到VCC-SEN为高电平(K1按下的时间有持续的要求),再检查VCC-CON的输出状态,如果是非输出,则将VCC-CON置为高,当K1放开时,通过VCC-CON的控制作用保持Q1的导通状态,则系统在Q1,
Q3导通作用下,供电正常; 由于Q3的导通压降很低,因此,对于一定的电池电量会带来最长的设计使用时间。

开机后,插入USB电源,D1保护作用,防止USB电源接反,通过此二极管,直接给系统供电; 此时由于R7和D2的存在,反馈电压使Q3栅极为高,Q3截止,将电池供电链路与USB供电链路分隔,不会产生倒灌; R8是对Q1晶体管的保护。

电池供电时关机过程:按下K1,MCU的IO口检测到VCC-SEN为高电平,再检查VCC-CON的输出状态,如果已经是输出,则将VCC-CON置为低,当K1放开时,由于Q1基极为低,则Q1截止,Q3栅极为高,Q3也截止,系统断电。

注:

①USB单独供电时,系统直接上电,拨掉USB,系统直接关机;

②在电池供电时,需由K1实现开关机;

③两种电源可以同时存在,一般应用于手持便携式设备,具有USB数据传输功能。



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