專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電源管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源管理裝置，尤其涉及一種在輸入電源之間進(jìn)行選擇的電源管理電路和方法。
背景技術(shù)：
消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備通常具有多個(gè)輸入電源選擇的功能，因此在電子設(shè)備中需要一個(gè)電源管理系統(tǒng)，在設(shè)備進(jìn)行電源選擇時(shí)防止逆向電壓造成電源或電池逆向高電壓回灌而產(chǎn)生危險(xiǎn)。通常，在電源管理電路中采用肖特基二極管把多路電源一起連接在負(fù)載點(diǎn)上。如圖1所示為應(yīng)用肖特基二極管的多輸入電源管理電路。電路負(fù)載IUoad可通過(guò)電流源或電池供電，Dl和D2為肖特基二極管。利用其正向?qū)?，反向截止的特性，可防止逆向電壓，保護(hù)電源。但肖特基二極管在正向?qū)〞r(shí)存在較大壓降，而且其壓降值隨電流增大而增大， 以Dl為例，在選擇電流源輸入時(shí)，Dl導(dǎo)通，電流值I1=IA,壓降U1=O. 4V，Dl損耗的功率即為 P1=U1I1=I^O. 4=0. 4W，當(dāng)流過(guò)Dl的電流增大時(shí)，如I1=2A，那么Dl的壓降將隨之增加為約IV， 此時(shí)，P1為2W，Dl發(fā)熱將會(huì)比較嚴(yán)重，系統(tǒng)損失功耗也較大。
發(fā)明內(nèi)容為了在大電流應(yīng)用中為肖特基二極管提供一個(gè)簡(jiǎn)單、低損耗的替代品，本實(shí)用新型提出一種電源管理裝置，包括MOS管，將電源提供給負(fù)載電路；比較電路，比較MOS管漏極和源極電壓，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)控制MOS管的柵極電壓；以及負(fù)載電路。進(jìn)一步地，所述MOS管為P型或N型MOS管。所述比較電路可以為運(yùn)算放大器或比較器。所述比較電路產(chǎn)生的輸出信號(hào)通過(guò)三極管和上拉電阻控制MOS管的柵極和源極的電壓差。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
以下結(jié)合附圖介紹較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案加以詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該指出的是，附圖的目的只是便于對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的說(shuō)明，不是一種多余的敘述或是對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。

圖1為應(yīng)用肖特基二極管的多輸入電源管理電路。圖2為肖特基二極管的替代電路。圖3為本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
[0012]實(shí)施例一如圖2所示為肖特基二極管的替代電路。電源V2分別連接MOS管D極和比較器的反向輸入端，所述比較器輸出端連接MOS管G極，所述MOS管S極和比較器正向輸入端連接負(fù)載IUoadl。所述比較器對(duì)比MOS管D極和S極的壓差Vds，當(dāng)V2供電時(shí)，D極電壓高于S極電壓，比較器輸出為低電平，G極被拉至低電位，G極與S極間形成壓差，Vds導(dǎo)通，V2向負(fù)載 Rload供電。當(dāng)系統(tǒng)有外加選擇電源時(shí)，即負(fù)載IUoad有多路供電時(shí)，有可能出現(xiàn)S極電壓高于 D極電壓的情況，本實(shí)施例中，通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl的閉合實(shí)現(xiàn)電源Vl在電路中的連接，Vl電壓高于V2，即當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl閉合時(shí)，電路將出現(xiàn)一個(gè)逆向電壓，此時(shí)，將導(dǎo)致MOS管的S極電壓高于 D極電壓，比較器輸出為高電平，G極為高電位，MOS管截止。這樣，可防止逆向電壓，造成V2 的損壞或發(fā)生意外。MOS管的內(nèi)阻可以很小，壓降幾乎為零，本實(shí)施例中選用P-MOS管，型號(hào)為 IRF9388，內(nèi)阻R約為0. 01 Ω，當(dāng)流過(guò)電流I為2Α時(shí)，損耗功率P=I2R=22*0 . 01=0 . 04W，而圖 1中肖特基二極管的損耗功率P1=ZW, P遠(yuǎn)小于Pi。因此，本系統(tǒng)中，MOS管和比較器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)取代了肖特基二極管，在大電流通過(guò)時(shí)，可降低功耗，提高工作效率。實(shí)施例二如圖3所示為本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的電路圖。電源V3通過(guò)MOS管連接負(fù)載 Rload2,比較器比較MOS管D極和S極的電壓，輸出信號(hào)控制三極管Q的B極電壓，三極管 Q的E極與MOS管的G極連接，MOS管G極與負(fù)載IUoad2間串聯(lián)一個(gè)上拉電阻Rl。當(dāng)MOS管的D極電壓高于S極時(shí)，比較器輸出低電平，三極管Q的B極被拉低至低電位，此時(shí)Q導(dǎo)通，MOS管的G極也被拉至低電位，產(chǎn)生Vgs，MOS管被導(dǎo)通，由電源V4向負(fù)載Rload2供電。 本實(shí)施例中，通過(guò)開(kāi)關(guān)S2的閉合實(shí)現(xiàn)電源V3在電路中的連接，V3電壓高于V4，即當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，電路將出現(xiàn)一個(gè)逆向電壓，此時(shí)，將導(dǎo)致MOS管的S極電壓高于D極電壓， 比較器輸出高電平，拉高Q的B極，Q被截止，所以MOS管的G極被上拉電阻Rl拉至S極電位，即V3電壓，MOS管不導(dǎo)通，V3電壓不會(huì)回流至V4，造成電源V4的損壞。在實(shí)施例一中，由于比較器在比較輸入端電壓(M0S管的D極和S極)時(shí)，輸出的高電平會(huì)稍低于S極電壓，這樣Vgs會(huì)有一個(gè)壓差，可能造成MOS管的反向?qū)ǎ斐呻娫碫2 的損壞。本實(shí)施中利用一個(gè)三極管Q和上拉電阻R1，使得只要比較器的上限電壓大于0.6V (三極管Q的導(dǎo)通電壓)，三極管就不會(huì)導(dǎo)通，MOS管也不會(huì)反向?qū)?。這樣，可降低對(duì)比較器的選擇限制，減小電路的復(fù)雜度。本實(shí)用新型可以用于多電源供電系統(tǒng)中，也可用于其他防反向?qū)娐?，與應(yīng)用二極管相比，可降低功耗。本實(shí)用新型采用比較器，也可采用低功耗運(yùn)放。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是它們不是本實(shí)用新型范圍的局限應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，所作出的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電源管理裝置，包括 MOS管，將電源提供給負(fù)載電路；比較電路，比較MOS管漏極和源極電壓，產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)控制MOS管的柵極電壓；以及負(fù)載電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于，所述MOS管為P型或N型MOS管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，所述比較電路可以為運(yùn)算放大器或比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源管理裝置，其特征在于，所述比較電路產(chǎn)生的輸出信號(hào)通過(guò)三極管和上拉電阻控制MOS管的柵極和源極的電壓差。
專(zhuān)利摘要為了在大電流應(yīng)用中為肖特基二極管提供一個(gè)簡(jiǎn)單、低損耗的替代品，本實(shí)用新型提出一種電源管理裝置，包括MOS管，將電源連接至負(fù)載電路；比較電路，比較MOS管D極和S極電壓；所述比較電路的輸出信號(hào)控制MOS管G極電壓,以來(lái)控制MOS器件開(kāi)啟或關(guān)閉狀態(tài)。所述MOS管為P型或N型MOS管。所述比較電路可以為運(yùn)放或比較器。
文檔編號(hào)H03H1/00GK202094845SQ20112008056
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者張宏 申請(qǐng)人:北京愛(ài)德發(fā)科技有限公司