雙電源切換應(yīng)用電路

1、功率P-FET控制器LTC4414LTC4414是一種功率P-EFT控制器，主要用于控制電源的通、斷及自動(dòng)切換，也可用作高端功率開關(guān)。該器件主要特點(diǎn)：工作電壓范圍寬，為3.536V;電路簡單，外圍元器件少；靜態(tài)電流小，典型值為30卩A;能驅(qū)動(dòng)大電流P溝道功率MOSFE；有電池反極性保護(hù) 及外接P-MOSFET的柵極箝位保護(hù)；可采用微制器進(jìn)行控制或采用手動(dòng)控制；節(jié)省空間的8引腳MSOP寸裝；工作溫-40 C +125 C。STAT L8 GATECTL 2LTC7 VINGSD 344146 SENSE5 Nt圖1 LTC4414的引腳排列引腳排列及功能表1 LTC4414各引腳功能引腳符號(hào)功能

2、1STAT內(nèi)部為開漏輸出皓構(gòu)，需外播上拉電阻，輸出狀態(tài)信號(hào)-內(nèi)部FET導(dǎo)通時(shí) 輸出為低電平：內(nèi)部FET截止時(shí)輸出為高電平2CTL選輯電平控制信號(hào)輸入端控制外接F-M0SFET的通斷.此端加高電平 時(shí)，P-NIOSFET由導(dǎo)通轉(zhuǎn)截止3GND電源負(fù)極、地4、5H * C空腳6SENSE它有兩牛功能：電源電壓輸入端給內(nèi)部電路供電;電源電壓檢測輸入端 此端往往星輔助電渡輸入端7VIH主電濾輸入請一般由電池供電.電濾邇過外接F-MDSFETJS向負(fù)載供 電口外接1個(gè)U , L10 R F旁路電容耀8GATE外F-H0SFET后的G宜TE腿動(dòng)喘.當(dāng)無捕助電源時(shí)此端直接由複擬 控制器控制，使外接F-MCSF

3、ET導(dǎo)通：當(dāng)幡助電源供電時(shí)，GATE端電壓 JFSJSIHSE 端電壓，即 V(1tefY1sei 使-V=0 - P-I0STET 截止LTC4414的引腳排列如圖1所示，各引腳功能如表1所示。1.TC44I4陀v.臥布屯H20m時(shí)，模擬控制器通過線性柵極驅(qū)動(dòng)器及箝位保護(hù)電路將 GATE端的電壓降到地電平或到柵極箝位電壓（保證-VGSVIN+20mV則內(nèi)部電源選擇器由 SENSE 端向內(nèi)部電路供電。模擬控制器使GATE端電壓升高到 VSENSE則P-MOSFET截止，輔電源通過肖特基二極管 D1向負(fù)載供電。這種電源切換是自動(dòng)完成的。在輔電源向負(fù)載供電時(shí)，模擬控制器給內(nèi)部 FET的柵極送高電平

4、，F(xiàn)ET導(dǎo)通，STAT端呈 低電平（表示輔電源供電）。上拉電阻RPU的阻值要足夠大，使流過 FET的電流小于5mA在上述兩種供電方式時(shí)，CTL端是接地或懸空的。CTL的控制功能將在下面的應(yīng)用電路介紹。典型應(yīng)用電路1主、輔電源自動(dòng)切換電路圖3是一種減少功耗的主、 輔電源自動(dòng)切換電路， 其功能與圖2電路相同，不同之處是 用一只輔P-M0SFET（Q2替代了圖2中的D1,可減少電壓降及損耗。其工作原理與圖 2完 全相同。圖3主、畏電源自動(dòng)切換電路VinO,1pFL-dVOUTLTC4414Vin SENSEHlGNDGATECTLSTAT圖4由微控制器控制的電源切換電路2由微控制器控制的電源切換電路

5、由微控制器（卩C控制的電源切換電路如圖4所示。此圖中的主、輔P-MOSFETTE采用了兩個(gè)背對背的 P-MOSFET&成，其目的是主電源或輔電源中的P-MOSFET截止時(shí)，均不會(huì)通過P-MOSFET部的二極管向負(fù)載供電。 其缺點(diǎn)是電源要通過兩個(gè) P-MOSFET能向負(fù)載供電， 損耗增加一倍，并增加成本。圖4虛線框中的穩(wěn)壓二極管（一般取 810V）連接在輔P-MOSFET勺極限-VGSS時(shí)，由 于穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓 VSENEN超過20mV卩C會(huì)自動(dòng)切換到主電源供電。卩 C還可以通過I/O 口驅(qū)動(dòng) 不同顏色的LED,顯示主、輔電源的供電狀態(tài)。LTC4414Vin SENSEGND GATECT

6、L STAT圖5高端功率開關(guān)3高端功率開關(guān)圖5是由LTC4414組成的高端功率開關(guān)電路。由CTL端施加邏輯電平來控制P-MOSFET的通、斷。該電路可由卩C控制、電路控制或手動(dòng)控制。CTL=L時(shí)，開關(guān)導(dǎo)通；CTL=H時(shí)，開關(guān)關(guān)斷。外圍元器件的選擇LTC4414的主要外圍元器件是 P-MOSFET輸入、輸電容器 CIN和COUT1 P-MOSFET的 選擇為滿足電路工作的可靠性，要選VDSSVIN(max及RDS(on)小的P-MOSFET在VIN低、ILOAD大時(shí)，要保證 IDILOAD(max)及 RDS(on) x I LOAD(max) 20mV2 C IN及C OUT的選擇為保證在電源切換及負(fù)載有較大變化時(shí)輸出電壓穩(wěn)定，選擇合適的CIN及COUT很重要。C IN 一般在0.110卩F范圍內(nèi)選擇，C OUT在147卩F范圍內(nèi)選取。C IN及C OUT 可選用多層陶瓷電容器(MLCC,其電容量大小是否合適最好通過實(shí)驗(yàn)來調(diào)整。在使用MLCC電容器時(shí)，因其ESR氐，自身諧振頻率及 Q值高，有可能在AC適配器供電 插拔瞬單間生高壓脈沖而損壞LTC4414因此，凌特公司建議在輸入電容中串聯(lián)幾個(gè)Q的電阻以降值Q值以防止瞬態(tài)高壓的產(chǎn)生。在實(shí)驗(yàn)過程中可看V IN及S ENSE端的電壓波形來調(diào)整電容