交流/备用电池供电切换电路设计

交流电与电池构成的双电源供电体系，经常出现在便携式电子产品设计中。其中，电池和交流电源之间的平稳电源切换是一个关键性的硬件设计课题。这个切换过程要求尽量避免用户干预、保证能量损失最少，尽可能不在电池供电回路中插入串联元件，以免在电池电压较低时电流回路中引起额外的电压降，从而降低总体转换效率。尽可能减小电池电流回路中的电阻，可有效地延长电池寿命。当接入交流电时，任何由电池供电的DC/DC电路应从电池中吸取电流最小。下面，将介绍几种符合上述要求的电源转换技术方案。

1．采用二极管隔离

交流电与电池构成的双电源供电体系，进行电源切换的最简单的方法就是利用两个肖特基二极管隔离两种电源，如图1所示。这种电路要求交流适配器的输出电压必须高于电池DC/DC变换的输出电压。当接入交流适配器时，二极管VD2被反偏，禁止电流从电池流向负载。当去掉交流电源时，二极管VD1可防止电流从电池流入适配器。这种方案设计简单，占用印制电路板面积小。但它存在两个缺点：VD2的正向电压（大约为0.4V）降低了DC/DC的输出电压，如果输出电压低于启动电压，该方案将不适用；另外，VD2的正向电压也浪费了电池的功率，二极管VD2所耗散的功率等于负载电流乘以正向压降。

图1 用二极管隔离的交直流切换电路

2．利用MOSFET开关