電池切換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種電池切換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于便攜式產(chǎn)品要求功耗較低，電源的利用率比較高，此類產(chǎn)品一般帶內(nèi)部鋰電池，可通過(guò)外部適配器進(jìn)行充電，并可邊充電邊使用?，F(xiàn)有的鋰電池切換電路是利用二極管的反向特性進(jìn)行電池和適配器之間的切換，具體結(jié)構(gòu)為電池與負(fù)載之間串聯(lián)二極管，適配器與負(fù)載之間串聯(lián)二極管。但由于二極管功耗太大，因此不適合使用在低功耗負(fù)載上。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了改善上述問(wèn)題，提供了一種用于低功耗負(fù)載上的切換電路，提高轉(zhuǎn)換效率。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種電池切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負(fù)載R1，適配器串聯(lián)在二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接負(fù)載R1，電池串聯(lián)在負(fù)載R1的兩端，在電池和負(fù)載之間串聯(lián)有PMOS，PM0S的漏極與電池正極相連，PM0S的源極連接負(fù)載Rl，PM0S的柵極連接M0S控制電路的其中一個(gè)引腳；所述的M0S控制電路的其他引腳還分別連接在PM0S與負(fù)載R1之間和地面。
[0005]進(jìn)一步，所述的M0S控制器的型號(hào)為L(zhǎng)TC4412。
[0006]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:通過(guò)采用M0S控制電路和PM0S元件，使得在電池切換電路中減小二極管所造成的壓降問(wèn)題，從而降低功耗，適用于便攜式低功耗產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的通用電池切換電路；
[0008]圖2為本實(shí)用新型改進(jìn)后的電池切換電路；
[0009]圖3為實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本是實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，現(xiàn)有的鋰電池切換電路是利用二級(jí)管的反向特性進(jìn)行電池和適配器之間的切換。
[0012]當(dāng)適配器1未插入時(shí)，電池batl通過(guò)二極管D2給負(fù)載R1供電，此時(shí)負(fù)載端的電壓為Vbatl-Vd2。假設(shè)負(fù)載R1的電流為I，則整個(gè)電路的總功耗為P = I*vd2+I2R1<3當(dāng)適配器1插入時(shí)，由于二極管D2端的陰極電壓比陽(yáng)極電壓大，二極管D2反向截止，從而切斷電池batl流向負(fù)載R1的電流。因?yàn)槎O管壓降問(wèn)題(二極管壓降一般為0.5V?0.7V)，在大電流應(yīng)用時(shí)，二極管功耗太大，不適合低功耗應(yīng)用。
[0013]如圖2為本實(shí)用新型中的電池切換電路圖。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上把二極管D2換為一個(gè)PMOS Q1和一個(gè)MOS控制電路，其中MOS控制電路分別連接PM0S的柵極、源極和地面。該控制電路可以通過(guò)檢測(cè)M0S源極電壓從而控制PM0S管的通斷。
[0014]當(dāng)適配器1未插入時(shí)，電池電流通過(guò)PMOS Q1的體二極管輸出到負(fù)載Rl，Q1源極電壓為Vs = Vbatl-Vbc]dy，其中Vbc]dyS體二極管的降壓大小；M0S控制電路可以通過(guò)檢測(cè)PM0S的源極電壓從而導(dǎo)通該P(yáng)MOS，M0S導(dǎo)通電壓Vds—般為幾十毫伏，此時(shí)負(fù)載處電壓為VSR1 =
Vbatl Vds。
[0015]當(dāng)適配器插入時(shí)，Q1的源極電壓升高，M0S控制電路檢測(cè)此電壓時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)斷Q1，從而切斷電池電流流向負(fù)載。
[0016]當(dāng)適配器突然斷電或拔掉時(shí)，電池batl先通過(guò)PMOS的體二極管續(xù)流，保證負(fù)載供電電壓穩(wěn)定，然后M0S控制電路通過(guò)控制PM0S柵源極電壓導(dǎo)通該P(yáng)M0S，從而降低PM0S的功耗，提尚電池利用效率。
[0017]以下為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例:
[0018]如圖3所示，M0S控制電路U1的型號(hào)為L(zhǎng)TC4412，Q2為PM0S，D3為肖特基二極管，R2為負(fù)載。5V的適配器連接肖特基二極管D3，肖特基二極管連接負(fù)載R2，負(fù)載R2的另一端接地；電源bat2分別連接PMOS Q2的漏極和M0S控制電路U1的1腳，M0S控制電路U1的2腳和3腳接地，4腳不接電路，5腳連接PMOS Q2的柵極，PMOS Q2的源極分別連接M0S控制電路U1的6腳和負(fù)載R2。
[0019]當(dāng)未插入適配器電源時(shí)，即沒(méi)有USB電源時(shí)，PMOS Q2源極電壓為Vs =Vbat2-Vbody(Vbody^ PMOS體二極管壓降)，LTC4412通過(guò)控制PMOS Q2的柵極電壓從而使得PM0S導(dǎo)通，LTC4412通過(guò)控制PM0S的柵極電壓從而使M0S的導(dǎo)通電壓降為20mv，也就是說(shuō)，從電池到負(fù)載，中間損耗的壓降為20mv。當(dāng)插入適配器后，LTC4412的6腳檢測(cè)到有外部電源時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷PM0S。而Q2由于反向壓差，也處于截止?fàn)顟B(tài)，從而阻斷電池電流向負(fù)載流動(dòng)。
[0020]兩種電路的效率對(duì)比:
[0021]假設(shè)負(fù)載電路所需電流為1A，則傳統(tǒng)電路二極管的功耗為:
[0022]Pd = UI = 0.7V*1A=0.71
[0023]新型電路中，LTC4412在正常工作條件下所需電流是uA級(jí)別，功耗可以忽略不計(jì)。PM0S功耗為:
[0024]P_ = UI = 0.02V*1A = 0.02ffo
[0025]新型電路比傳統(tǒng)電路的功耗要減少了 35倍。
[0026]兩者對(duì)比可以看出，新型的電池切換電路在便攜式低功耗產(chǎn)品中應(yīng)用前景非常大。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負(fù)載R1，適配器串聯(lián)在二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接負(fù)載R1，電池串聯(lián)在負(fù)載R1的兩端，其特征在于:在電池和負(fù)載之間串聯(lián)有PMOS，PMOS的漏極與電池正極相連，PMOS的源極連接負(fù)載R1，PM0S的柵極連接MOS控制電路的其中一個(gè)引腳；所述的MOS控制電路的其他引腳還分別連接在PMOS與負(fù)載R1之間和地面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池切換電路，其特征在于:所述的MOS控制電路的型號(hào)為 LTC4412。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于低功耗負(fù)載上的電池切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負(fù)載R1，適配器串聯(lián)在二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接負(fù)載R1，電池串聯(lián)在負(fù)載R1的兩端，在電池和負(fù)載之間串聯(lián)有PMOS，PMOS的漏極與電池正極相連，PMOS的源極連接負(fù)載R1，PMOS的柵極連接MOS控制電路的其中一個(gè)引腳；所述的MOS控制電路的其他引腳還分別連接在PMOS與負(fù)載R1之間和地面。本實(shí)用新型通過(guò)采用MOS控制電路和PMOS元件，使得在電池切換電路中減小二極管所造成的壓降問(wèn)題，從而降低功耗，適用于便攜式低功耗產(chǎn)品。
【IPC分類】H03K17/687
【公開(kāi)號(hào)】CN205142168
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520898986
【發(fā)明人】李躍勇, 楊峰, 李海峰
【申請(qǐng)人】鄭州雅晨生物科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日