【个人经验分享】Arduino开发板上的双电源切换电路,看看如何设计的吧!

各位朋友大家好,我是钳工。曾经有道友问我,有没有可以控制电源优先级的双电源切换电路?恰巧最近修仙的道友发我一张来自Arduino上的一个双电源切换的电路,感觉设计的还蛮不错的,值得学习学习,本期分享的电路如下所示:

从上图可以看到,电路是有一个DC座子供电和一个USB供电两个供电位置,其中J101是DC供电的座子,然后经过一个D1的防反接二极管(我感觉这个防反接二极管没什么必要增加,DC座子一般是区分正负的,不会反)。下图就是DC座子:

然后经过防反接二极管后,供电给到了MPM3610,一个BUCK降压芯片。诶?有的朋友就要问了,他是BUCK吗?怎么看起来像LDO一样?没有电感啊?!

这就是这个芯片好玩的地方,他是内置了储能电感,并且是一个同步的降压BUCK。下图是他的内部框图,可以看到几乎所有的东西都已经内置了,功率电感内置了,开关管也内置了,甚至自举电容也内置了。这个对于空间比较局促的设计需求场合是非常友好的。就只需像LDO一样使用,增加点外部的电容和电阻器就好了。

在本电路中,BUCK输出设置为5V左右,BUCK芯片的内部VREF为0.8V。计算公式如下所示:

0.8V*(1+100k/19k)=5.01V

那么接下来就是双路电源切换部分的电路了,可以看到他是使用了两组一样的电路,是一个NMOS控制一组背靠背的PMOS(控制电源输出以及用于防倒灌),NMOS采用的是大家耳熟能详的BSS138(阈值电压比较低,最大1.5V,常用的管子),PMOS采用的是DMP2160(Vgs最大±10V,Vds最大±20V,稳态电流最大1.5A)。

通过分析,可以看到DC座子的电源的优先级是高于USB供电座子的优先级的。分析如下:当DC座子和USB同时供电时,此时MPM3610输出5V,那么根据红色电压节点的分析,Q5-2的栅极电压为2.5V,此时Q5-2导通,那么由于Q5-2导通,其漏极电压大致就是0V,从而Q2A和Q2B都会导通;由于Q5-2导通,那么Q5-1的栅极会被拉低(R26和R25分压)。从而Q5-1截止,Q1A和Q1B两颗PMOS也会截止。从而供电是由DC座子提供。

只有当DC座子非供电时,节点电压才会按照蓝色字体,Q5-2会截止,Q2A和Q2B也会截止;上面的Q5-1和Q1A和Q1B都会导通。此时供电由USB提供。并且由于这个背靠背的PMOS,USB提供的5V也不会倒灌到MPM3610那边。设计的还是非常巧妙的。

他这种设计主要还是考虑到电压压降,不过如果这个5V对后级电路影响不是那么大的情况下,我感觉是完全可以使用两颗肖特基二极管来做一个与门来实现两路电源供电的,不过这样也就无法实现上面提的优先级关系,只能哪边电压高哪边输出。

总结:

这种电路设计感觉还是有可以学习的地方的,使用了一颗集成度很高的降压芯片MPM3610,以及他这个电路实现了优先级控制,以及电路防倒灌,设计的还是蛮不错的。分享给大家!那么本次分享也就到此结束了,感谢您的阅读点赞和分享。

RC 吸收原理图怎么画的啊?

哈喽,串联在SW开关节点,例如下面:

在规格书里也有写: