外置和内置电源切换
本文讲解的是“外置USB供电与内置锂电池供电的自动切换电路”，所以先把电路中不相关的电路隐藏。
也就是隐藏锂电池充电管理、电源滤波等电路：
隐藏后变成这样：
这一下子，电路变得好简单，实现电源切换的功能，竟然只需要一个二极管、一个MOS管、一个电阻！
一、电路说明
将上述的“外置USB供电与内置锂电池供电自动切换电路”整理一下：
功能逻辑是这样的：
1、当插着USB电源时，由外置的USB电源供电，即VBUS对VOUT供电。
2、当拔掉USB电源时，切换为由内置的锂电池供电，即VBAT对VOUT供电。
3、当重新插入USB电源时，切换为由外置的USB电源供电，即VBUS对VOUT供电。
二、原理分析
假设VBUS的电压为5V，VBAT的电压为3.7V，下面开始分析。
1、当插着USB电源时：
VBUS通过肖特基二极管D9到达VOUT。
肖特基二极管的导通压降约为0.3V，USB电压VBUS = 5V，所以：
VOUT = 5V - 0.3V = 4.7V
由于VBAT为3.7V，MOS管Q4的s极为4.7V，g极为5V，由此可知：
Vgs = 5V - 4.7V = 0.3V > 0
所以MOS管处于不导通状态,同时其体二极管也是反向截止。
由于电阻R155的存在，会浪费一些功耗，流过R155的电流为：
5V / 10Kohm = 0.5mA
2、当拔掉USB电源时：
VBUS的电压会从5V开始往下降，电阻R155起到给VBUS放电的作用。
VBUS的电压需要快速下降，因为如果下降慢了，会导致MOS管Q4打开变慢，也就不能很快地切换为电池VBAT供电。
如下图，假设VBUS缓慢下降到4.9V，即MOS管Q4的g极为4.9V。
电池电压VBAT通过MOS管Q4的体二极管后降低了约0.7V，变为3V，即MOS管的Vgs电压为：
4.9V - 3V = 1.9V > 0
MOS管仍然不导通，VOUT的供电没有完全切换为VBAT。
假设VBUS已经下降为1V，如下图。
则Vgs = 1V - 3V = -2V，MOS管已经逐渐打开。
最终，VBUS会降到0V，MOS管也会完全打开，VOUT切换为用VBAT供电，VOUT电压变为3.7V：
VBUS接的滤波电容会令其电压下降缓慢，如果发现VBUS的电压下降过慢，可以减小R155的阻值。但是这样会导致在插入USB电源时，流过R155的电流变大，增加了无谓的功耗。
所以R155的阻值不能过大也不能过小，需根据实际调试的效果来决定。
3、当重新插入USB电源时：
如下图，MOS管Q4的Vgs = 5V - 4.7V > 0，MOS管不导通，并且其体二极管也是反向偏置。
VOUT切换为用VBUS供电，Vout电压变为4.7V。
三、性能提升
在拔掉USB电源的瞬间，有没有可能MOS管Q4来不及打开，导致VBAT的电压没有及时切过来？是有可能的。
MOS管Q4没有快速打开，VBAT供电不能及时续上来，会导致VOUT电压下降过多，VOUT的负载电路就可能工作异常。如果电路的负载较重，拉取的电流较大，尤其容易出现在供电电源切换时VOUT电压下降过多的问题。怎么办呢？
1、可以加快MOS管打开导通的速度。方法是减小VBUS的滤波电容的容值，减小电阻R155的阻值，这都是让VBUS快速掉电，从而让Vgs快点到达令MOS管完全打开的电压。
2、在VOUT增加滤波电容，但是效果不怎么明显。
3、这是重点！可以给MOS管并联一个肖特基二极管D1，如下图所示：
该肖特基二极管D1的正向导通压降约为0.3V，比MOS管的体二极管要小。在MOS管完全打开之前，VBAT通过肖特基二极管D1对VOUT进行供电，可以缓解VOUT电压下降过多的问题。
〈烜芯微/XXW〉专业制造二极管，三极管，MOS管，桥堆等，20年，工厂直销省20%，上万家电路电器生产企业选用，专业的工程师帮您稳定好每一批产品，如果您有遇到什么需要帮助解决的,可以直接联系下方的联系号码或加QQ/微信，由我们的销售经理给您精准的报价以及产品介绍
联系号码：18923864027（同微信）
QQ：709211280