帶優(yōu)先級的電源動態(tài)切換電路[1]

1. 簡介/現(xiàn)有方案

圖1 現(xiàn)有方案框圖

圖1所示，是現(xiàn)有方案，在某EVB板上需要對無線通信模塊進行各種模式下的功耗測試；缺點如下：① 每次在進行測試之前，都需要將電阻R使用風(fēng)槍或烙鐵給移除，或者移除之后的EVB板就專門用于功耗測試。② 如果無線通信模塊是支持熱插拔的USB接口，可以是“EVB+3.8V-EXT外部電源+無線通信模塊”，上電開機之后，將USB連機上位機進行模式配置，再進行功耗測試。但是，如果無線通信模塊是不支持熱插拔的PCIE接口，因為上電開機時就需要與上位機進行握手建立連接，現(xiàn)有方案就幾乎無法使用了。

于是，我想對上述現(xiàn)有方案進行改進，以便該EVB能夠兼容正常使用模式和功耗測試模式，不再需要rework。

2. 改進方案

2.1 改進方案的預(yù)想

圖2 改進方案框圖

圖2所示，分別在板載電源3.8V-DCDC和外部電源3.8V-EXT后端增加開關(guān)1和開關(guān)2，且開關(guān)2的優(yōu)先級高于開關(guān)1。

圖3?改進方案時序圖3所示，當(dāng)外部電源接入EVB后，與板載電源有共同存在的交叉時間t2，且t2時間應(yīng)該可調(diào)。

2.2 改進方案的實現(xiàn)

圖4 DCDC板載電源

圖5 由分立MOSFET組成的“開關(guān)1”

圖6?由分立MOSFET組成的“開關(guān)2”

2.3 改進方案的實測

圖7 改進方案的實測波形圖7所示，是改進方案的實測波形；可見，當(dāng)外部電源接入后，可將板載電源關(guān)斷，二者的交叉時間t2約150us，達到設(shè)計預(yù)想。此改進方案，其實就是帶有優(yōu)先級的雙電源動態(tài)切換電路。

2.4 改進方案的IC實現(xiàn)

圖8 具有手動和優(yōu)先級切換功能的TPS2116

圖8所示，TI?TPS2116 可根據(jù)應(yīng)用配置用于兩種不同的電源切換操作，自動優(yōu)先級模式優(yōu)先選擇連接到 VIN1 的電源，在VIN1 下降時將切換到次級電源 (VIN2)。手動模式允許用戶切換 GPIO 或使信號能夠在通道之間切換。

3. 小結(jié)

此文，分享了一種由分立MOSFET元件組成、帶有優(yōu)先級、且交叉時間可調(diào)的雙電源動態(tài)切換電路方案...

當(dāng)然，使用如TI TPS2116的集成電路方案也是可以實現(xiàn)的...需要注意的是，此文分析的電路適合給幾瓦級別的小功率設(shè)備供電；幾十瓦甚至幾百瓦的大功率設(shè)備，就需要斟酌使用了，不僅是將管子換成大功率的就可以了；具體原因，將后續(xù)在適合大功率的雙電源動態(tài)切換電路分析中給出。