双PMOS管实现两路电源切换(电路非常经典、完美)仿真测试记录

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双PMOS管实现两路电源切换(电路非常经典、完美)仿真测试记录

双电源切换系统及切换方法/CN109474060B已经申请专利(申请日2018.12.19)、申请公布日 2019.03.15授权公告日2021.6.29,具体如下,Q1、Q2接不同的电源,这个电路非常经典、完美,对称,性价比非常高。

mos电源切换,物联网,嵌入式硬件

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假设VCC1=12V,VCC2>VCC1,NVTFS5124PLTAG导通阈值电压为VGS(TH) 为-1.5V~-2.5V。

则VCC2-VF>VCC1+|VGS(TH)|,VF =0.7V才能导通:

  1. VCC1=12V,VCC2=0V时,电流探针PR6出现了-197nA的微弱倒灌电流至电阻R1。
  2. VCC1=0V,VCC2=12V时,电流探针PR1出现了-197nA的微弱倒灌电流至电阻R2。
  3. VGS(TH) =-1.5V时,VCC2>12+0.7V+1.5V=13.2V,按下J1按键输出12V,再按下J2按键输出12.5V,说明PMOS管V2的漏源通道未导通,输出是经过PMOS管V2的体二极管输出12V的。
  4. VCC2=13.2V开始进行电压递增0.1V/次,输入输出压降差为0.7V,即都是经过PMOS管V2的体二极管输出,直到VCC2=14.5V,输入输出压降差为0.2V,即漏源通道已经导通;VCC2≥14.6V,输入输出压降差为0.1V,即漏源通道已经导通,具体仿真如下:电流探针PR1出现了-42.2nA的微弱倒灌电流至电阻R2(倒灌电流可以忽略不计),但没有倒灌流入电源VCC1(VCC1输出至电阻R2的电流为12.1μA)。

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       5.VCC2=15.2V,输入输出压降差为0.1V,即漏源通道已经导通:电流探针PR1出现了-52.9nA的微弱倒灌电流至电阻R2,但没有倒灌流入电源VCC1(VCC1输出至电阻R2的电流为11.9μA)。

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由上可知:两路电源切换,电压高者优先输出需要满足VCC2>VCC1+|VGS(TH)|max或者VCC2-VF>VCC1+|VGS(TH)|typ,若能满足VCC2-VF>VCC1+|VGS(TH)|max,电压高者优先输出很容易实现,存在微弱倒灌电流,但没有流入至电源VCC1,可以实现两路电源无倒灌电流切换。电阻R1、R2是下拉偏置电阻,为PMOS管栅极提供偏置电压(0V或者高电平),否则单个电源(VCC2或VCC1)供电时相应PMOS管的漏源通道不能导通,只能经过PMOS管的体二极管输出,输入输出压降差为0.7V。

电路也可以作为一个两路电源或者信号比较器,电压高者优先输出。切记:下拉电阻R1-R2不可省略。

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