電源的FET-OR連接

該電源排序器檢測主電源電壓的損失，并通過控制兩個FET，自動將負(fù)載切換到次級（備用）電源。

介紹

圖1電路為必須在主電源電壓和后備電源電壓之間自動切換的應(yīng)用提供“二極管-OR”功能。此類應(yīng)用包括電池備份存儲器電源和任何具有墻上適配器連接的電池供電設(shè)備。

圖1.該電源排序器檢測主電源電壓的損失，并通過控制兩個FET，自動將負(fù)載切換到次級（備用）電源。

例如，電池備份的SRAM電路（非易失性存儲器模塊）至少需要兩個電源：用于SRAM存儲器的高電流有源路徑（VIN1）和低電流待機電源（VIN2），后者在主電源被移除時保留存儲器內(nèi)容。圖2所示的傳統(tǒng)二極管OR連接在任一路徑中都存在問題。在 VIN1 路徑中，二極管壓降會使電源電壓超出容差范圍 — 3.3V ±10% 的最小電壓為 2.97V，因此典型的二極管壓降 （0.6V） 使 VIN1 超出 ±10% 限值。對于采用較低電壓電源的存儲器IC，容差問題甚至更糟。

圖2.對于不太重要的應(yīng)用，這種傳統(tǒng)的“二極管-OR”連接執(zhí)行與圖1相同的功能。

在待機側(cè)（VIN2），我們希望盡可能低的壓降，以最大限度地延長待機電源（無論是電池、SuperCap?還是其他電壓源）的使用壽命。然而，0.6V的壓降約為充滿電（15.4V）Li+電池輸出的1%。肖特基二極管在一定程度上改善了這種情況，將正向壓降降低到0.3V至0.5V的范圍，但用FET代替二極管將壓降降低到接近0.1V。要創(chuàng)建具有低正向壓降的“FET-ORed”電源，請在每個電源路徑中放置一個FET，如圖1所示。兩個FET均由電源排序器U1控制。

通過將 FDC1N 晶體管 （仙童） 用于 VIN2 路徑，使用 FDN50P 作為 VIN633 路徑，可以將 VIN1 和 VIN304 上的損耗分別降低到 2mV 以下。Q1因其電流處理能力和低R而被選中DS（ON）.Q2 被選為低 V一般事務(wù)人員（低至 1.8V—相當(dāng)于兩節(jié)耗盡的 AA 電池，每節(jié) 0.9V 電壓）和低 RDS（ON）.

兩個FET都向后安裝，以反向偏置其體二極管，從而防止過大的電流流動，同時提供從一個電源到另一個電源的更平滑的過渡。

U1 充當(dāng)墻上適配器的源檢測器和去抖動器。器件以可編程延遲監(jiān)測VIN1 （MAX6819典型固定延遲為200ms），以確保在墻上電源穩(wěn)定在U1的跳變電壓或高于或高于跳變電壓之前，電池電源不會關(guān)閉。

如果沒有D1，請注意，在U2的超時延遲期間，VIN1可能由VIN1反向驅(qū)動（減去Q1的體二極管壓降）。為防止出現(xiàn)此問題，D1在主電源（VIN2）供電時驅(qū)動Q1關(guān)閉。

U1的內(nèi)部電荷泵產(chǎn)生GATE輸出，可完全增強Q1并偏置Q2關(guān)斷。此輸出約為 VCC2+ 5.5V（見圖3）。添加R3以更快地將GATE信號驅(qū)動至地，從而在移除VIN2時有助于Q1的導(dǎo)通。R3應(yīng)盡可能大，因為加載GATE輸出會阻性地增加負(fù)載電流并降低柵極驅(qū)動能力。（為了正常工作，本電路假設(shè)VIN2的幅度小于VIN1的幅度。

圖3.這些波形說明了圖1電路在1A負(fù)載（VIN2 = 3V）下工作的性能。

審核編輯：郭婷