摘要: 该电源序列器检测主电源电压的损失,并通过控制两个场效应管,自动将负载切换到辅助(备用)电源。
图1电路为必须在主电源和备用电源电压之间自动切换的应用提供了“二极管或”功能。此类应用包括电池支持的存储器供应和任何带有墙壁适配器连接的电池供电设备。
图1所示、该电源序列器检测主电源电压的损失,并通过控制两个场效应管,自动将负载切换到辅助(备用)电源
例如,电池支持的SRAM电路(非易失性存储器模块)至少需要两个电源:用于SRAM存储器的大电流活动路径(VIN1)和一个小电流备用电源(VIN2),当主电源被移除时保留存储器内容。图2所示的传统二极管-或连接在任何一条路径上都存在问题。在VIN1路径中,二极管降能使电源电压超出公差范围- 3.3 v±10%的最小值为2.97V,因此典型的二极管降(0.6V)使VIN1超出±10%的限制。对于具有较低电压电源的内存ic,容差问题甚至更糟。
图2、对于不太关键的应用,这种传统的“二极管-或”连接执行与图1相同的功能
在待机端(VIN2),我们希望尽可能降低电压降,以最大限度地延长待机电源(无论是电池、SuperCap 还是其他电压源)的使用寿命。然而,0.6V的下降大约是完全充电(4.1V)锂电池输出的15%。肖特基二极管在一定程度上改善了这种情况,将正向电压降至0.3V至0.5V的范围,但用场效应管代替二极管将电压降至近0.1V。为了创建具有低正向压降的“FET- or”电源,如图1所示,在每个功率路径上放置一个FET。两个场效应管都由电源定序器U1控制。
通过使用FDC633N晶体管(Fairchild)用于VIN1路径,FDN304P用于VIN2路径,可以将VIN1和VIN2的损耗分别降低到50mV以下。选择Q1是因为其电流处理能力和低R(DS(ON))。Q2选择低V(GS)(低至1.8V,相当于两个AA电池在0.9V时耗尽)和低R(DS(ON))。
两个fet都反向安装,使其主体二极管反向偏置,从而防止电流过大,同时提供从一个源到另一个源的平滑过渡。
U1充当墙壁适配器的源检测器和反编译器。该设备用可编程延迟监视VIN1(使用MAX6819进行典型的固定200ms延迟),以确保电池电源不会关闭,直到墙壁电源稳定在U1的跳闸电压或以上。
如果没有D1,请注意,在U1的超时延迟期间,VIN2可以由VIN1反向驱动(减去体二极管Q1的下降)。为了防止这个问题,当主电源(VIN1)供电时,D1驱动Q2关闭。
U1的内部电荷泵产生GATE输出,充分增强Q1和偏置Q2。该输出约为V(CC2) + 5.5V(见图3)。增加R3以更快地驱动GATE信号到地,从而在移除VIN1时协助Q2导通。R3应该尽可能大,因为低栅极输出电阻会增加负载电流并降低栅极驱动能力。(为了正常工作,本电路假定VIN2的幅度小于VIN1的幅度。)
图3、这些波形说明了图1电路在1A负载(VIN2 = 3V)下工作的性能
2006年3月2日出版的《电子设计》杂志上也有类似的文章。
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