電池切換電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于電學領域，具體涉及一種電池切換電路。
【背景技術】
[0002]由于便攜式產品要求功耗較低，電源的利用率比較高，此類產品一般帶內部鋰電池，可通過外部適配器進行充電，并可邊充電邊使用。現有的鋰電池切換電路是利用二極管的反向特性進行電池和適配器之間的切換，具體結構為電池與負載之間串聯二極管，適配器與負載之間串聯二極管。但由于二極管功耗太大，因此不適合使用在低功耗負載上。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了改善上述問題，提供了一種用于低功耗負載上的切換電路，提高轉換效率。
[0004]本發明采用的技術方案為:一種電池切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負載R1，適配器串聯在二極管D1的正極，二極管D1的負極連接負載R1，電池串聯在負載R1的兩端，在電池和負載之間串聯有PMOS，PM0S的漏極與電池正極相連，PM0S的源極連接負載Rl，PM0S的柵極連接M0S控制電路的其中一個引腳；所述的M0S控制電路的其他引腳還分別連接在PM0S與負載R1之間和地面。
[0005]進一步，所述的M0S控制器的型號為LTC4412。
[0006]本發明產生的有益效果是:通過采用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題，從而降低功耗，適用于便攜式低功耗產品。
【附圖說明】
[0007]圖1為現有技術中的通用電池切換電路；
圖2為本發明改進后的電池切換電路；
圖3為實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本是發明作進一步的說明。
[0009]如圖1所示，現有的鋰電池切換電路是利用二級管的反向特性進行電池和適配器之間的切換。
[0010]當適配器1未插入時，電池batl通過二極管D2給負載R1供電，此時負載端的電壓為Vbatl-Vd2。假設負載R1的電流為I，則整個電路的總功耗為P = I*vd2+I2R1<3當適配器1插入時，由于二極管D2端的陰極電壓比陽極電壓大，二極管D2反向截止，從而切斷電池batl流向負載R1的電流。因為二極管壓降問題(二極管壓降一般為0.5V?0.7V)，在大電流應用時，二極管功耗太大，不適合低功耗應用。
[0011]如圖2為本發明中的電池切換電路圖。在現有技術的基礎上把二極管D2換為一個PMOS Q1和一個MOS控制電路，其中M0S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檢測M0S源極電壓從而控制PM0S管的通斷。
[0012]當適配器1未插入時，電池電流通過PMOS Q1的體二極管輸出到負載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控制電路可以通過檢測PM0S的源極電壓從而導通該PMOS，M0S導通電壓Vds—般為幾十毫伏，此時負載處電壓為VSR1 =
Vbatl Vds。
[0013]當適配器插入時，Q1的源極電壓升高，M0S控制電路檢測此電壓時，會自動關斷Q1，從而切斷電池電流流向負載。
[0014]當適配器突然斷電或拔掉時，電池batl先通過PMOS的體二極管續流，保證負載供電電壓穩定，然后M0S控制電路通過控制PM0S柵源極電壓導通該PM0S，從而降低PM0S的功耗，提尚電池利用效率。
[0015]以下為本發明的一種實施例:
如圖3所示，M0S控制電路U1的型號為LTC4412，Q2為PMOS，D3為肖特基二極管，R2為負載。5V的適配器連接肖特基二極管D3，肖特基二極管連接負載R2，負載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腳和負載R2。
[0016]當未插入適配器電源時，即沒有USB電源時，PMOS Q2源極電壓為Vs =Vbat2-Vbody(Vbody^ PMOS體二極管壓降)，LTC4412通過控制PMOS Q2的柵極電壓從而使得PM0S導通，LTC4412通過控制PM0S的柵極電壓從而使M0S的導通電壓降為20mv，也就是說，從電池到負載，中間損耗的壓降為20mv。當插入適配器后，LTC4412的6腳檢測到有外部電源時，自動關斷PM0S。而Q2由于反向壓差，也處于截止狀態，從而阻斷電池電流向負載流動。
[0017]兩種電路的效率對比:
假設負載電路所需電流為1A，則傳統電路二極管的功耗為:
Pd = UI = 0.7V*1A=0.71
[0018]新型電路中，LTC4412在正常工作條件下所需電流是uA級別，功耗可以忽略不計。PM0S功耗為:
P_ = UI = 0.02V*1A = 0.02ffo
[0019]新型電路比傳統電路的功耗要減少了 35倍。
[0020]兩者對比可以看出，新型的電池切換電路在便攜式低功耗產品中應用前景非常大。
【主權項】
1.一種電池切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負載R1，適配器串聯在二極管D1的正極，二極管D1的負極連接負載R1，電池串聯在負載R1的兩端，其特征在于:在電池和負載之間串聯有PMOS，PMOS的漏極與電池正極相連，PMOS的源極連接負載R1，PM0S的柵極連接MOS控制電路的其中一個引腳；所述的MOS控制電路的其他引腳還分別連接在PMOS與負載R1之間和地面。2.根據權利要求1所述的一種電池切換電路，其特征在于:所述的MOS控制電路的型號為 LTC4412。
【專利摘要】本發明公開了一種用于低功耗負載上的切換電路，包括適配器、二極管D1、電池和負載R1，適配器串聯在二極管D1的正極，二極管D1的負極連接負載R1，電池串聯在負載R1的兩端，在電池和負載之間串聯有PMOS，PMOS的漏極與電池正極相連，PMOS的源極連接負載R1，PMOS的柵極連接MOS控制電路的其中一個引腳；所述的MOS控制電路的其他引腳還分別連接在PMOS與負載R1之間和地面。本發明通過采用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題，從而降低功耗，適用于便攜式低功耗產品。
【IPC分類】H03K17/687
【公開號】CN105245214
【申請號】CN201510770250
【發明人】李躍勇, 楊峰, 李海峰
【申請人】鄭州雅晨生物科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月12日