使用MAX6326在不切換噪聲的情況下高效切換電源的電路

可以使用電池組或外部電源（如墻上適配器或外部電源）運(yùn)行的便攜式設(shè)備需要能夠在兩個(gè)電源之間平穩(wěn)切換。本應(yīng)用筆記介紹了一種電路（圖1），該電路開關(guān)電源效率高，無開關(guān)噪聲。

圖1.該電路提供電池/墻上電源切換，同時(shí)對墻上電源輸出進(jìn)行去抖動(dòng)。

電源切換問題

報(bào)告討論了兩個(gè)問題。首先，當(dāng)外部電源連接和斷開時(shí)，可能會(huì)發(fā)生觸點(diǎn)反彈效應(yīng)，從而導(dǎo)致功率尖峰，如圖2所示。其次，開關(guān)方法會(huì)引入壓降，從而降低效率和電池壽命。

圖2.在圖1中，當(dāng)壁源電壓（頂部走線）置位時(shí)，U1輸出（底部跡線）不受影響。

降低壓降

二極管-OR連接是一種常見的解決方案，但二極管的正向壓降限制了效率。對于一到三節(jié)電池的小型電池組，標(biāo)準(zhǔn)二極管（0.6V至0.7V）的壓降占電池端電壓的很大比例。使用肖特基二極管（0.3V至0.5V壓降）在一定程度上改善了問題，但FET開關(guān)可以將壓降降低到0.1V以下。

選擇圖1所示的FET是由于其低Rds（on）和低Vgs（額定電壓低至1.8V）而選擇的。因此，F(xiàn)ET可以響應(yīng)兩個(gè)AA電池（每個(gè)0.9V）幾乎放電的電池組。

降低開關(guān)噪聲

微處理器監(jiān)控電路（圖1中的U1）充當(dāng)墻源檢測器和去抖動(dòng)器。它監(jiān)控墻上電源，只有在墻上電源穩(wěn)定并且一段時(shí)間內(nèi)一直處于或高于 U1 的跳閘電壓時(shí)，它才會(huì)從電池電源切換到墻上電源。在此延遲期間，電池將被反向驅(qū)動(dòng)（充電），通常為185mS。在圖1中，請注意從電池切換到墻上電源時(shí)對負(fù)載電壓的影響（圖3），反之亦然（圖4）。

圖3.圖1中的20Ω負(fù)載（底部跡線）在墻上電源接過電池時(shí)記錄出輕微的不匹配，由U1輸出的變化指示（頂部跡線）。

圖4.當(dāng)圖1中的壁式電源被移除時(shí)（由頂部跡線中的U1響應(yīng)表示），負(fù)載響應(yīng)（底部跡線）顯示了Q1體二極管兩端壓降的影響。

U1的推挽式/電平有效輸出直接驅(qū)動(dòng)Q1的柵極，無需外部元件。如果U1的超時(shí)延遲過長，可以考慮引腳兼容的MAX6801（SOT23封裝）或MAX6381（SC70封裝），它們提供1mS、20mS或更高的延遲選項(xiàng)。另一個(gè)引腳兼容的選項(xiàng)是MAX6375電壓檢測器（SC-70封裝）。它不提供超時(shí)延遲，但對電池的反向驅(qū)動(dòng)影響最小。

請注意，Q1的漏極與電池的漏極和負(fù)載的源極反向連接，這允許其內(nèi)部體二極管為負(fù)載提供初始電流路徑。同時(shí)，當(dāng)Q1關(guān)斷時(shí)，它會(huì)阻止AA電池的墻上電源不受控制的充電（反向驅(qū)動(dòng)）。

審核編輯：郭婷