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

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大家好，我是王工。
在講電路之前，我想先說(shuō)幾句。
1、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，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。不管有沒有實(shí)現(xiàn)功能，這種自我思考的過(guò)程是挺有意思的。
" T4 I. y. C9 f7 L8 Z- Y) U2、做硬件電路，真的是要靠積累，沒有成千上萬(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)，不是沒有道理的。
3、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，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。
3 }4 v7 S. q) v" N$ u1 [以下進(jìn)入正題
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：
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' b' ~6 Q) I8 P2 |1、只有DC12V輸入時(shí)，電路正常工作；
2、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。
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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。
+ I# s4 x" I& z7 q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。
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0 _# I, K6 U+ {5 K8 V電路點(diǎn)評(píng)：
電路1
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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。圖中三極管畫錯(cuò)了，NPN畫成了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。
; j7 J. F; F. Z- x4 y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)問題的。
" h# ~/ f5 d7 f* D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)法開通的。
+ }1 I6 ^7 x) x( w, H3 }總之，電路看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是沒有達(dá)到想要的效果。
* w, R3 m7 S* e1 g( `; q電路2

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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。
當(dāng)DC5V輸入時(shí)，PMOS開通，5V電壓輸出，由于D1的存在不會(huì)倒灌進(jìn)去DC12V接口。
4 B! v% W5 q' F; J# w" T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)。
圖中二極管D3，我覺得是多余的，而且會(huì)將PMOS的GS電壓鉗位在0.7V，導(dǎo)致管子無(wú)法開通。

電路3
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乍一看，這個(gè)電路感覺有點(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，因?yàn)闁艠O直接到地，都會(huì)形成倒灌，所以這個(gè)功能沒有實(shí)現(xiàn)。

電路4
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  u2 L. j5 |; p2 c" S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，很有意思。
1 v7 t5 U$ G1 U9 D4 m/ H8 _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，同時(shí)體二極管會(huì)阻止12V的倒灌。
簡(jiǎn)單說(shuō)，就是兩組電壓同時(shí)輸入時(shí)，會(huì)斷開5V，自動(dòng)選擇高端電壓DC12V供電。
6 i2 H/ w. k. d( K" g0 x) v但是該電路有一個(gè)弊端和一個(gè)不確定性。
# d" m5 ^/ B# Y7 ~3 P6 l2 d( m- T9 D弊端：只有5V供電時(shí)，12V接口也會(huì)有5V電壓。
7 q: J, {, L" B3 Q# |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。

/ B0 R4 T9 L3 g- ]8 ?$ K電路5
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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。
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8 }$ ^* {% F, s! f1 ^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)該沒有什么問題，但是不確認(rèn)實(shí)際使用時(shí)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)沒有考慮到的地方，如果有疑問，歡迎一起討論。
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電路7
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這位兄弟的電路據(jù)說(shuō)已經(jīng)量產(chǎn)了千萬(wàn)次以上，完全沒問題，稍加修改，幾乎跟我的電路一樣。
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7 L' ^; o7 `5 x  I4 H電路8

% t6 T# `- ^# G; l! o. ^( P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，歡迎一起討論。

2 }2 Z( y# O, {* P1 `8 \" p7 T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。


: G/ E* g& l! f! ^- u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。如果外部體二極管壓降太小，芯片可能就無(wú)法正常工作。
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" R: t! T& o' u& p, z3 S
這個(gè)芯片雖好，但有兩個(gè)弊端：
( p- a, U. r: D9 x9 V1、價(jià)格太高，對(duì)于成本有要求的，可能不太適用。


' s1 i( s0 P7 l) {+ X2、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，基本上沒什么優(yōu)勢(shì)。
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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。
# r9 M/ E/ @  K& `' u如果你對(duì)以上電路有疑問，或還有更好的想法，請(qǐng)留言評(píng)論或加我微信私聊，謝謝！
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4 t! _8 c5 ^. f6 e2 V9 _- ?: g聲明：
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