一些便携式应用程序需要从外部+5V墙壁适配器供电，并且在备用电池模式下仍然需要+5V系统电压。本设计提供了一种在外部+5V电源和可充电单节锂离子(Li+)电池之间切换的简单方法。该设计仍将保持+5V不间断的应用电路。

需要三个关键的电路功能:

1. 高效的锂+电池充电器

2. 高效升压转换器，将电池电压转换为+5V

3. 一种低损耗切换电路，可在主直流电源和备用锂电池之间自动切换
   
   

如图1所示，U1是一款高性能电池充电器(MAX8903)，能够提供高达2A的功率为单节电池充电。电阻RIDC和RISET分别设置直流输入电流限制和充电电流设定点。由于SYS输出(引脚23和24)不使用，充电电流将是恒定的，而不是由负载电流决定的。

Q1和Q2是双PNP晶体管，采用SC74封装。这些晶体管与p沟道场效应管Q4a和Q4b一起使用，形成理想的低损耗ORing二极管。然后将ORing二极管配置的输出馈送到高效升压转换器U2 (MAX8815A)。当+5V输入电压存在时，MAX8903正在给电池充电。由于R2上的电压相对于Q4a源电压提供负偏置，Q4a导通。Q2b晶体管基极电压高于Q2a晶体管发射极电压。因此，Q2a被关闭，Q2b被打开，因为有足够的基极电流流过R3到地。由于Q2b现在完全接通，Q2b集电极的电压非常接近输出电压。Q4b也是偏置的，因为它的栅极和源引脚之间的电压差接近于零。当+5V电源被移除或低于电池电压时，Q4b、Q1a、Q1b、R4和R1的电路工作原理与上述描述相同。

MAX8815A (U2)是一款高效升压转换器，可提供超过1A的连续电流。由于MAX8815A的输入电压范围为3.0V至5V，因此即使输入为+5V，该升压转换器仍可提供高度稳压的5V输出。

在+5V墙壁适配器的电源路径中放置升压有优点和缺点。缺点是效率。升压转换器将招致更多的功率损耗，而不是简单地使用场效应管转换电路在墙壁适配器电压和升压电池电压之间切换。然而，在输出端使用升压有一个很好的优势:它将调节+5V输出，并考虑适配器电缆中的IR下降。此外，将MAX8815A置于输出端可提供短路保护。

图2显示了用更少的部件实现该电路的一种方法。这种方法使用MAX8903的SYS输出作为MAX8815A升压转换器的输入。该方法消除了晶体管Q1和Q2作为开关元件，使用了MAX8903的内部切换电路。

降低零件数量需要权衡利弊。这种方法的主要性能缺点是效率较低。当主输入连接时，MAX8903根据部件的不同将输出调节到4.4V或4.325V。当电池电压处于VCHG点时，电压将SYS输出调节到这些电压之一。参考MAX8903数据手册中的图4，电池充电时的VSYS电压曲线。第二个权衡是电池充电电流，它是负载相关的。这意味着充电电流是输入电流限制(可设置为2A)与负载电流之间的差。因此，在全输出负载下，与输出轻负载时相比，给电池充电需要更长的时间。

最后，这种方法有一个很好的优点:MAX8903的输入工作范围。输入电压范围为4.5 ~ 16V，具有20V输入保护。图1中的电路受限于MAX8815A的最大工作输入电压为5.5V。

这篇文章的类似版本出现在2014年2月20日的EE Times Europe上。