[实用新型]一种低压差直流电源和电池供电自动切换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术，具体地说是一种有效减少普通电路使用二极管切换供电带来的电压和电流的损耗，并延长了电池可使用时间和增加系统供电稳定性的一种电路。

背景技术

图1是现在市面上大部分电池和外部供电切换所采用的电路，USB1外部直流电输入，BAT1为电池输入(接二到三个干电池电压为3~4.5V)，D1、D2为供电切换二极管，EC1、C1为滤波电容；当插入USB电源时D1正向导通给系统VCC提供电流，因外部输入电压高于电池电压所以此时D2反偏不导通，电池不给系统供电；当USB电源被拔出时电池经D2正向导通给系统VCC供电； 因为二极管的特性决定导通时存在导通压降，并此压降和负载电流相关，普通的硅二极管导通压降约为0.5~1.0V(和负载电流有关)以三节电池4.5V计算系统电压最大低于电池电压22%，成本高一点的肖特基则为0.3~0.5V以三节电池4.5V计算系统电压最大低于电池电压11%；如此大的压降接入到供电系统中导致系统电压下降，供电输出阻抗增加，带来的结果是插入损耗增加系统电压不稳；同样假设系统有一个固定最低工作电压也会因为接入了二极管反应到电池端电压比系统电压高从而使电池可工作时间变短。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种低压差直流电源和电池供电自动切换电路，主要是通过低阻抗的MOS管来切换电池和外部直流供电，减小插入损耗和导通阻抗，从而增加系统电压的稳定性和延长电池的工作时间。

本实用新型所采用的技术方案是：一种低压差直流电源和电池供电自动切换电路，该电路包括直流电源输入端USB1用于插接USB电源、电池输入端BAT1、正向导通二极管D1、直流电源和电池供电切换MOS管Q1、电源滤波电容EC1和C1；所述的USB1为外接Micro USB直流电源输入口输入5V/1A，电池输入端BAT1输入3-4.5V，包括2-3颗干电池；当插入USB电源时USB1通过正向导通二极管D1给电路系统VCC端提供电流，因MOS管Q1为P沟道MOS管，当USB电源插入时MOS管Q1的G极电压为5V高于MOS管Q1的D极的电压，MOS管Q1反偏不导通从而切断电池给系统供电回路；当USB电源被拔出时MOS管Q1的G极通过电阻R3和电阻R1被下拉到0电位，MOS管Q1导通电池通过MOS管Q1给电路系统VCC端提供电流，通过MOS管来切换电池和外部DC供电。

因为MOS管Q1导通的阻抗极低(以SI2301为例导通阻抗小于0.1ohm)并同时因为MOS管Q1是电压控制器件导通时G极不需要消耗电流，所以电池的电流和电压全部传递给了负载，从而减少普通电路使用二极管带来的电压和电流的损耗，从而延长了电池可使用时间。

利用本实用新型的低压差直流电源和电池供电自动切换电路，有效地减小插入损耗和导通阻抗，从而增加系统电压的稳定性和延长电池的工作时间。

附图说明

图1为现有传统电源和电池供电切换电路图。

图2为本实用新型低压差直流电源和电池供电自动切换电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

请参照附图2，一低压差直流电源和电池供电自动切换电路，该电路包括直流电源输入端USB1用于插接USB电源、电池输入端BAT1、正向导通二极管D1、直流电源和电池供电切换MOS管Q1、电源滤波电容EC1和C1；所述的USB1为外接Micro USB直流电源输入口输入5V/1A，电池输入端BAT1输入3-4.5V，包括2-3颗干电池；当插入USB电源时USB1通过正向导通二极管D1给电路系统VCC端提供电流，因MOS管Q1为P沟道MOS管，当USB电源插入时MOS管Q1的G极电压为5V高于MOS管Q1的D极的电压，MOS管Q1反偏不导通从而切断电池给系统供电回路；当USB电源被拔出时MOS管Q1的G极通过电阻R3和电阻R1被下拉到0电位，MOS管Q1导通电池通过MOS管Q1给电路系统VCC端提供电流，通过MOS管来切换电池和外部DC供电。因为MOS管Q1导通的阻抗极低(以SI2301为例导通阻抗小于0.1ohm)并同时因为MOS管Q1是电压控制器件导通时G极不需要消耗电流，所以电池的电流和电压全部传递给了负载，从而减少普通电路使用二极管带来的电压和电流的损耗，并延长了电池可使用时间。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。而对于属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。