主副电源自动切换电路分析 MOS管参数详解

在国外网站看到一个主副电源自动切换的电路，设计非常巧妙。

我之前应用的电路：

上面电路设计也挺不错的，如果VCC端需要的电压不一定要求等于VUSB，那么这个电路是可以的，那么问题来了，如果主副输入电压相等，同时要求输出也是同样的电压，不能有太大的压降，怎么设计?上面的电路肯定不能满足了，因为D1的压降最小也是0.3V。

主副电源自动切换电路分析

看下面的电路：

这个电路咋一看复杂很多，其实很简单，巧妙的利用了MOS管导通的时候低Rds的特性，相比二极管的方式，在成本控制较低的情况下，极大的提高了效率。

本电路实现了：当Vin1=3.3V时，不管Vin2有没有电压，都由Vin1通过Q3输出电压;当Vin1断开的时候，由Vin2通过Q2输出电压。因为选用MOS管的Rds非常小，产生的压降差不多为数十mV，所以Vout基本等于Vin。

原理分析：

1、如果Vin1=3.3V，NMOS Q1导通，之后拉低了PMOS Q3的栅极，然后Q1也开始导通，此时，PMOS Q2的栅极跟源极之间的电压为Q3的导通压降，该电压差不多为几十mV，因此Q2关闭，外部电源Vin2断开，Vout由Vin1供电，Vout=3.3V。此时整个电路的静态功耗I1 I2=20uA。

2、Vin1断开了，Q1截止，Q2的栅极有R1的下拉，所以Q2导通，Q3的栅极通过R2上拉，所以Q3也截止，整个电路，Q1跟Q3截止，Vout由Vin2供电，Vout =3.3V。此时上面电路I1跟I2的静态功耗不存在。

可见，当存在主电源时，电路的静态功耗为20uA，否则，几乎为零。所以电池适合在外部电源供电。

MOSFET Q1、Q2跟Q3应该选择具有低压栅极和非常低的导通电阻特性。 例如：Q2=Q3=PMN50XP，在Vgs=-3.3V时，Rds(on)为60mΩ。Q1可以选2N7002，仅供参考，实际应用根据不同的情况选择合适的MOSFET。

本电路的一大优点就是，整个电路几乎不存在压降(当然电流很大的场合另说)，巧妙的控制三个MOS管的开启与截止，最大效率的实现的主副电源的自动切换。

MOS管参数详解

对于实际项目应用，主要关注下面几个参数，其他参数可以自己根据需求查看手册。

1、VGS(th)(开启电压)