OR-ing 电源(二极管或 MOSFET)

电器工程 电源 保护
2022-01-04 16:14:20

我的板上有两个电源选项:

  • USB 5.0V
  • 5.0V 直流电源插孔

我的目的是设计一个 or-ing 电源选项,因为它们中的任何一个都将同时使用。可能的解决方案如下所示:


使用 oring 二极管

在此处输入图像描述
或使用两个 p-mos在此处输入图像描述


使用上述选项观察到的可能问题:

  • 使用二极管既便宜又好选择,但普通二极管的压降为 0.7V,肖特基二极管的压降为 0.16 到 0.20 伏,这也是不可接受的,因为我的处理器IMX.28 推荐的工作电源为 5.0V 和最小电源电压为4.75 。使用带有肖特基二极管的 0.2V,5.0V 降至 4.80V,推荐和供电之间的空间非常小。
  • 然后我想使用 p-mosfet 用于 oring 以及反极性保护,但假设两个电源错误地一起馈电并且 USB 电源和 DC 插孔之间存在微小差异,例如 USB 为 4.9V 和直流插孔 5.10V。然后,DC 插孔电源可能会泵送 USB 插孔中的电流,这可能会损坏 USB。

是否有其他更好更便宜的选择我应该用于 or-ing 供应,或者我的分析有什么问题?

4个回答

有可用的 IC 来完成整个工作,包括开关 MOSFET、输入之间的完全隔离等。

例如,TI 的PS2115A可以在两个输入之间自动切换,处理 2A,目前 DigiKey 的售价为 2.15 美元。看一下图 14,了解您想要的内容。

我知道这是几个月大的,但只是为了后代:

像 OP 建议的那样使用两个 PMOS 不会像他想要的那样工作。这是我过去犯的一个错误。FET 不会有效地阻止一个电源反馈到另一个电源,因为在反向偏置下,本征体二极管将从漏极传导到源极。请参阅此帖子以了解有关体二极管及其形成方式/原因的更多信息。

有分立器件的解决方案(其中包括使用带有第 4 个主体端子的 MOSFET),但请相信我,它们不是很简单,需要考虑电路布局。

编辑:使用 4 端子 FET,您可以移除体二极管,因此您只需要一个。我应该提一下,有一个使用 3 端 FET 的解决方案,即使用两个串联的 pmos,并将它们的源极连接在一起。请参阅此 anwser和此应用说明谷歌“fet common source switch”了解更多信息。

另一种方法是使用其他人建议的 PMIC(电源管理 IC)。他们销售具有理想二极管功能(无电压降)的 PMIC,以及其他更针对特定应用的 PMIC。它真的会简化你的生活。他们将抽象出一些设备物理复杂性,并比使用离散更有效地处理它们。TPS2114为例。

如果你想用分立器件来做,你可以像这样增加你的 FET 排列的功能:

在此处输入图像描述

当连接适当的源时,这将打开适当的 FET。

我想最好将 USB 源优先用于通信功能,因此如果通过关闭 Plug pack 源来连接两个源,则优先。

您可以尝试使用“理想二极管”,例如https://www.digikey.com/product-detail/en/maxim-integrated/MAX40200AUK-T/MAX40200AUK-TCT-ND/7599791 - 对于 ORing 输入解决方案,您可以在其中不需要切换,它可能会起作用。