這個(gè)電路該怎么設(shè)計(jì)？點(diǎn)評(píng)幾位兄弟的電路圖，第四個(gè)有點(diǎn)意思

硬件筆記本

8 A8 D( ?9 Z1 n* l# s1 {" o. x點(diǎn)擊上方名片關(guān)注了解更多


$ ]+ \/ z% F8 ^& y( X  ^/ @" @大家好，我是王工。
  Y4 ^3 d' A# `3 q* Q# X- Q/ }3 z在講電路之前，我想先說(shuō)幾句。
* Z7 b" K+ ~* ]- Z, U. I- Q1、首先感謝大家的評(píng)論，朋友圈差不多40來(lái)個(gè)兄弟在評(píng)論區(qū)給出意見(jiàn)，有幾個(gè)群里也在討論，還有幾個(gè)兄弟把圖發(fā)給我，一起琢磨。不管有沒(méi)有實(shí)現(xiàn)功能，這種自我思考的過(guò)程是挺有意思的。
# p8 z  ^  C2 _) H1 p2、做硬件電路，真的是要靠積累，沒(méi)有成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)節(jié)是做不好硬件的，所以都說(shuō)硬件靠經(jīng)驗(yàn)，不是沒(méi)有道理的。
. i+ M. ?) ~6 V9 D3、本文的總結(jié)是好幾個(gè)兄弟提出來(lái)的，希望能夠收集大家的意見(jiàn)，看看別人是怎么想的，也希望能從中學(xué)到一點(diǎn)東西，一起學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。
; J0 ~6 f3 j" Y- [/ G3 U以下進(jìn)入正題
: U4 V$ j. `' d7 j  f' i7 k# U. c3 l需求回顧：客戶在使用產(chǎn)品時(shí)，需要考慮DC12V和DC5V兩種電壓，可同時(shí)使用，也可單獨(dú)使用。那么可能出現(xiàn)三種情況：

7 g% ]& a5 c/ \. R, T* @& s
1、只有DC12V輸入時(shí)，電路正常工作；
8 s6 \, @3 a- x/ M% h( R2 z. e2、只有DC5V輸入時(shí)，電路正常工作；
3、當(dāng)同時(shí)輸入DC12V和DC5V時(shí)，電路正常工作，且5V電壓不能影響12V電壓源，12V電壓也不能影響5V電壓源。

- O' s& r, Q; r! u$ g! m
9 F! K& B3 N0 ^1 w很多兄弟就會(huì)想：這個(gè)簡(jiǎn)單，其實(shí)就是防反接，不是二極管就是MOS管，像上圖那樣最簡(jiǎn)單。因?yàn)榭蛻粜枨箅娏鞅容^大（max=8A），所以最好不要串二極管，不然二極管的功耗會(huì)很大，也可以選一個(gè)功率大些的二極管，但體積肯定很大，受限于功耗和板框大小，所以二極管不考慮。
  t( `  {  E9 q3 l; @9 ^& @) i4 g總之，要設(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)單的電路，但是要實(shí)現(xiàn)功能，用的元件最少，最可靠，這樣的產(chǎn)品才有競(jìng)爭(zhēng)力。
/ a2 Z, g! l9 K* L& ]
( }7 F# |2 }; Y4 }( ?9 B$ q
- |! F' ^0 M) l. P/ j電路點(diǎn)評(píng)：
電路1

  S: m: t  `8 H. g  W' D這位兄弟應(yīng)該是想通過(guò)控制三極管的通斷，進(jìn)而控制PMOS的通斷。圖中三極管畫(huà)錯(cuò)了，NPN畫(huà)成了PNP，且發(fā)射極應(yīng)該連接在GND。
當(dāng)DC12V輸入時(shí)，NPN三極管導(dǎo)通，引起PMOS導(dǎo)通，12V輸出。因?yàn)镈C12V輸入，所以5V串聯(lián)的PMOS不通，同時(shí)體二極管會(huì)阻止12V灌入，5V接口無(wú)電壓流入。
% {4 l9 i: B$ y/ S) q. B& F7 m3 _當(dāng)5V輸入時(shí)，通過(guò)PMOS體二極管輸出，PMOS本身是無(wú)法導(dǎo)通的，所以全部電流流過(guò)體二極管，要知道體二極管流過(guò)的電流是有限的，這個(gè)是有點(diǎn)問(wèn)題的。
& |( B5 r1 i4 |1 E4 p" [1 h當(dāng)兩組電壓同時(shí)輸入時(shí)，5V電壓串聯(lián)的PMOS也是無(wú)法開(kāi)通的。
) M9 d9 z* L4 J" y1 z& D總之，電路看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是沒(méi)有達(dá)到想要的效果。
  |( `: ]! Q8 D. n& e6 k電路2
1 \1 u9 N% A! N1 }; x* R" Y
( L' a' q, q3 v. A) V3 F) [
當(dāng)DC12V輸入時(shí)，順著二極管直接就輸出。且12V連接到PMOS柵極，柵極被拉高，PMOS關(guān)斷，體二極管會(huì)阻止12V灌入，5V接口無(wú)電壓流入。
  M( f- l; C5 f; T# F' b當(dāng)DC5V輸入時(shí)，PMOS開(kāi)通，5V電壓輸出，由于D1的存在不會(huì)倒灌進(jìn)去DC12V接口。
當(dāng)兩組電壓同時(shí)輸入時(shí)，5V電壓關(guān)斷，PMOS的體二極管擋住12V過(guò)不來(lái)。
8 d: V1 Q9 ?: q2 B1 F圖中二極管D3，我覺(jué)得是多余的，而且會(huì)將PMOS的GS電壓鉗位在0.7V，導(dǎo)致管子無(wú)法開(kāi)通。

電路3


* ]1 x" r) J8 a& a4 G乍一看，這個(gè)電路感覺(jué)有點(diǎn)復(fù)雜，用了5個(gè)MOS管。三種情況供電，兩組電壓各自回路上的PMOS都會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，因?yàn)闁艠O直接到地，都會(huì)形成倒灌，所以這個(gè)功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
! J% ~  P3 i9 m$ ^: ^9 n' Y) L
電路4

這個(gè)兄弟設(shè)計(jì)的電路挺好玩的，巧妙的用了一個(gè)6V的穩(wěn)壓二極管，這個(gè)二極管的作用很大，給人一種不一樣的感覺(jué)，很有意思。
當(dāng)DC12V和5V同時(shí)輸入時(shí)，穩(wěn)壓二極管D9導(dǎo)通，三極管Q4基極就有了電壓（＞0.7V），Q4導(dǎo)通，這時(shí)三極管Q3的基極電壓就會(huì)拉低，Q3截止，進(jìn)而Q1，Q2截止，5V斷開(kāi)，同時(shí)體二極管會(huì)阻止12V的倒灌。
# D# e  ?9 ^! [* d6 `/ A9 v; z簡(jiǎn)單說(shuō)，就是兩組電壓同時(shí)輸入時(shí)，會(huì)斷開(kāi)5V，自動(dòng)選擇高端電壓DC12V供電。
/ L- v/ x) s7 l. s; L5 I但是該電路有一個(gè)弊端和一個(gè)不確定性。
弊端：只有5V供電時(shí)，12V接口也會(huì)有5V電壓。
不確定性：當(dāng)先插上5V后，再插入12V時(shí)，12V可能會(huì)直接倒灌入5V電壓。怎么講？12V上電后，路徑12V→D9→Q4，這個(gè)回路會(huì)把5V拉低從而使兩個(gè)MOS截止。如果在截止前12V過(guò)來(lái)，就會(huì)直接倒灌入5V電壓源。
& y/ H( T6 `/ V5 u7 y) H& Z
電路5
; v, I# o  D7 W- n* N
' e0 O9 t* Q2 d5 T* |4 Y/ R這位兄弟設(shè)計(jì)的電路，按理說(shuō)應(yīng)該可以達(dá)到要求，電路簡(jiǎn)單。

電路6以下這個(gè)圖就是我設(shè)計(jì)的，跟上面兄弟的電路差不多。經(jīng)過(guò)上面的分析后，相信大家應(yīng)該也明白怎么回事了，大家嘗試自己分析一下。主要思路就是想達(dá)到一個(gè)自鎖的功能，即：當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，關(guān)掉其中一路電源，且MOS內(nèi)部的寄生二極管阻斷另一路電源過(guò)來(lái)（圖中阻值可忽略，可調(diào)）。我跟一個(gè)朋友討論過(guò)這個(gè)電路，應(yīng)該沒(méi)有什么問(wèn)題，但是不確認(rèn)實(shí)際使用時(shí)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有考慮到的地方，如果有疑問(wèn)，歡迎一起討論。
# i. h9 H9 D3 O+ e# I* ]1 A6 Q

3 `* `9 S3 z. d電路7

這位兄弟的電路據(jù)說(shuō)已經(jīng)量產(chǎn)了千萬(wàn)次以上，完全沒(méi)問(wèn)題，稍加修改，幾乎跟我的電路一樣。

+ B* t% d9 A- v7 i8 `" |8 {電路8

) {, S% |; a& a7 @0 `& N: a+ u' w這是我那天在地鐵上，無(wú)意想到的另一個(gè)電路，思路跟上一個(gè)電路差不多，大家可自行分析，如果有疑問(wèn)，歡迎一起討論。
* B* T8 r% }2 J: s' _( u, Y
電路9還有位兄弟推薦了一款芯片LM74610-Q1，這個(gè)芯片主要就是用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部MOS管，串聯(lián)電源時(shí)可模擬理想二極管，也就是說(shuō)串聯(lián)回路基本可以看成零壓降，這一點(diǎn)特別友好。
' y4 p$ x, |- ?8 D/ d7 \

如果大家要用的話，具體的大家去看一下手冊(cè)，里面的原理，參數(shù)，包括參考電路，layout都有講。這里主要提一點(diǎn)：外部MOS選型的時(shí)候，體二極管壓降最小電壓為0.48V。為什么會(huì)有這個(gè)要求呢？那是因?yàn)殡妷簭?V到0.45V上升的這期間，會(huì)給電容Vcap充電，然后這個(gè)芯片才會(huì)正常工作，從而驅(qū)動(dòng)NMOS打開(kāi)。如果外部體二極管壓降太小，芯片可能就無(wú)法正常工作。
9 ?" U! M5 k: Z% g, u3 J6 c

; x; Y# H! o% g6 \這個(gè)芯片雖好，但有兩個(gè)弊端：
1、價(jià)格太高，對(duì)于成本有要求的，可能不太適用。


* }% C! u  r9 O* G5 Z! z2 P' V3 I5 t2、應(yīng)用場(chǎng)景比較狹窄，只用在這種特殊場(chǎng)合。如果你用的項(xiàng)目不多，且量不大，基本上沒(méi)什么優(yōu)勢(shì)。
: j# K: C9 ~; d2 N! F
) R) ^6 }* k: f5 Q6 E2 r以上都只是對(duì)電路進(jìn)行一個(gè)粗略的分析，也可能有我沒(méi)有考慮到的地方，實(shí)際使用還有待驗(yàn)證，請(qǐng)勿直接使用，畢竟沒(méi)有量產(chǎn)過(guò)，硬件出錯(cuò)成本可是很高，本文旨在拋磚引玉。
如果你對(duì)以上電路有疑問(wèn)，或還有更好的想法，請(qǐng)留言評(píng)論或加我微信私聊，謝謝！
) R2 j# K1 J' r; V7 K' d
& e: s) R9 }' T' i1 B
聲明：
聲明：原創(chuàng)不易，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。本號(hào)對(duì)所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點(diǎn)均保持中立，推送文章僅供讀者學(xué)習(xí)和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有，如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳/技術(shù)咨詢 請(qǐng)加微信：woniu26a推薦閱讀▼
電路設(shè)計(jì)-電路分析
emc相關(guān)文章
  D0 }% w5 P) @4 O" O電子元器件
" s4 K. q- z+ k* T1 J) M/ f$ o# N. N后臺(tái)回復(fù)“加群”，管理員拉你加入同行技術(shù)交流群。