电源的FET-OR连接

该电源排序器检测主电源电压的损失，并通过控制两个FET，自动将负载切换到次级（备用）电源。

介绍

图1电路为必须在主电源电压和后备电源电压之间自动切换的应用提供“二极管-OR”功能。此类应用包括电池备份存储器电源和任何具有墙上适配器连接的电池供电设备。

图1.该电源排序器检测主电源电压的损失，并通过控制两个FET，自动将负载切换到次级（备用）电源。

例如，电池备份的SRAM电路（非易失性存储器模块）至少需要两个电源：用于SRAM存储器的高电流有源路径（VIN1）和低电流待机电源（VIN2），后者在主电源被移除时保留存储器内容。图2所示的传统二极管OR连接在任一路径中都存在问题。在 VIN1 路径中，二极管压降会使电源电压超出容差范围 — 3.3V ±10% 的最小电压为 2.97V，因此典型的二极管压降 （0.6V） 使 VIN1 超出 ±10% 限值。对于采用较低电压电源的存储器IC，容差问题甚至更糟。

图2.对于不太重要的应用，这种传统的“二极管-OR”连接执行与图1相同的功能。

在待机侧（VIN2），我们希望尽可能低的压降，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的压降约为充满电（15.4V）Li+电池输出的1%。肖特基二极管在一定程度上改善了这种情况，将正向压降降低到0.3V至0.5V的范围，但用FET代替二极管将压降降低到接近0.1V。要创建具有低正向压降的“FET-ORed”电源，请在每个电源路径中放置一个FET，如图1所示。两个FET均由电源排序器U1控制。

通过将 FDC1N 晶体管 （仙童） 用于 VIN2 路径，使用 FDN50P 作为 VIN633 路径，可以将 VIN1 和 VIN304 上的损耗分别降低到 2mV 以下。Q1因其电流处理能力和低R而被选中DS（ON）.Q2 被选为低 V一般事务人员（低至 1.8V—相当于两节耗尽的 AA 电池，每节 0.9V 电压）和低 RDS（ON）.

两个FET都向后安装，以反向偏置其体二极管，从而防止过大的电流流动，同时提供从一个电源到另一个电源的更平滑的过渡。

U1 充当墙上适配器的源检测器和去抖动器。器件以可编程延迟监测VIN1 （MAX6819典型固定延迟为200ms），以确保在墙上电源稳定在U1的跳变电压或高于或高于跳变电压之前，电池电源不会关闭。

如果没有D1，请注意，在U2的超时延迟期间，VIN1可能由VIN1反向驱动（减去Q1的体二极管压降）。为防止出现此问题，D1在主电源（VIN2）供电时驱动Q1关闭。

U1的内部电荷泵产生GATE输出，可完全增强Q1并偏置Q2关断。此输出约为 VCC2+ 5.5V（见图3）。添加R3以更快地将GATE信号驱动至地，从而在移除VIN2时有助于Q1的导通。R3应尽可能大，因为加载GATE输出会阻性地增加负载电流并降低栅极驱动能力。（为了正常工作，本电路假设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。

审核编辑：郭婷