描述了兩個電路。第一種使用由鋰電池充電器IC(MAX8814)的電源就緒(POK)輸出驅動的外部MOSFET,在電池和充電源之間切換負載,而無需微控制器或系統軟件的干預。對于沒有POK輸出的充電器IC(如MAX1507),第二電路使用MOSFET和比較器(MAX920)進行相同的開關。
大多數可充電電池供電系統包括一個開關,用于將負載連接到電池或充電電源。沒有它,電池電量耗盡的系統在插入時可能無法立即運行。開關電路還允許系統在電池充電時使用適配器電源運行。
這種電池/適配器電源切換的最簡單和成本最低的方法是二極管OR連接。負載通過單獨的肖特基二極管連接到每個電源(電池和適配器),因此由更高的電壓(電池或適配器)施加電源。這種方法的缺點是功率損耗(PD= I電池V二極管) 和壓降 (V二極管= 0.350V/0.5A,來自PMEG2010AEH數據手冊),當電池為負載提供服務時產生。對于高壓多節電池,這種損耗可能并不大,但對于1節Li+電池或2-4節鎳氫電池,阻斷二極管上的功率損耗和二極管壓降的百分比相當可觀。
圖1電路在0.5A時開關負載時壓降僅為45mV,裕量改善了350mV - 45mV = 305mV。與二極管-OR連接(175mW對22.5mW)相比,節能為152.5mW。在較低的電流下,壓差甚至更低。例如,在100mA時,二極管的壓降約為270mV,而圖1電路的壓降僅為10mV。
圖1.該電路將負載連接到電池電壓或V直流輸入,具體取決于哪個電壓更高。
圖1電路管理負載切換,無需微控制器或系統軟件干預。使用電池和 V 操作時直流輸入斷開時,MAX8814的POK(電源就緒)輸出為高電平。此條件通過打開 Q4 和 Q3 連接負載和電池。節點 1 通過 R2 偏置到電池電壓,從而保持 Q1 和 Q2 關斷。當 V直流輸入連接到直流電源,Q1 和 Q2 保持關閉,因為 C1 將節點 1 提升至 V巴特+ V直流.
當V時,Q1和Q2柵極處的高壓立即產生直流輸入已應用。為防止損壞POK輸入端,Q5配置為源極跟隨器(電壓緩沖器)。當柵極偏置于電池電壓時,POK看不到高于電池電壓的電壓。當POK變為低電平時,電流流過Q5并拉下Q1和Q2的柵極,使它們導通。直流輸入為負載提供服務,充電器 IC (U1) 為電池充電。C1和R1提供較短的延遲,允許Q3時間關斷,防止未調節的電流流向電池。
當 V直流輸入被移除,POK成為高阻抗節點,電池電流流過Q3的體二極管。負載電壓為V巴特, w二極管.由于Q5的柵極偏置在電池電壓下,因此Q5導通,直到POK達到足以通過打開Q4和Q3為負載提供服務的電壓電平。圖2顯示了圖1電路(安裝電池)的響應,而V直流輸入應用并刪除。
圖2.這些波形說明了圖1電路在負載從直流電源切換到電池并切換回直流電源時的行為。(CH1 是負載兩端的電壓,CH2 是直流電源電壓,CH3 是/POK 輸出,CH4 是電池電流。
修改后的電路(圖3)適用于電池充電IC,如MAX1507,不提供POK輸出。比較器 (U3) 通過比較 V 提供 POK 輸出直流輸入到電池電壓。與圖2一樣,圖4顯示了V時負載處的電壓直流輸入應用并移除,用于安裝了電池的圖3電路。
圖3.對于沒有POK輸出的電池充電器IC,該電路的功能與圖1相同。
圖4.這些波形說明了圖3電路在負載從直流電源切換到電池再切換回直流電源時的行為。(CH1 是負載兩端的電壓,CH2 是直流電源電壓,CH3 是/POK 輸出,CH4 是電池電流。
審核編輯:郭婷
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