大多数可充电电池供电系统包括一个开关,将负载连接到电池或充电电源。这个开关允许电池耗尽的系统在插入时立即运行,在电池充电时运行在适配器电源上。
最简单和最昂贵的开关是二极管或连接。负载通过单独的肖特基二极管连接到每个电源(电池和适配器),因此通过两个源的较高电压施加电源。
这种方法的缺点是功耗(PD=我b×V二极管)和电压降(v二极管= 350 mV, 0.5 A, PMEG2010AEH),当电池服务于负载。这种损耗对于高压多芯电池来说可能不太大。但对于单极锂离子电池或二至四极镍氢电池,功率损失和二极管压降是相当可观的。
另一种替代技术使用带Power OK (POK)输出的电池充电集成电路,如MAX8814,在0.5 a时电压降仅45 mV,这是一种改进305mv(图1).与二极管或连接相比,该技术减少了152.5 mW (175mw - 22.5 mW)的功耗。在较低电流下性能提高。例如,在100毫安时,一个二极管下降约270毫伏,而替代电路只下降10毫伏。
此电路切换负载而不会从微控制器或系统软件中干预。在电池上运行和VDC断开连接时,U1的POK输出高。通过开启Q4和Q3,这种情况通过Q4和Q3连接负载和电池。节点1通过R2偏置到电池电压,其保持Q1和Q2 OFF。当V.直流In连接直流电源,Q1和Q2被关闭,因为C1将节点1提升到Vb+ V直流。
当施加VDC时,立即产生Q1和Q2的栅极处的高电压。为防止POK输入损坏,Q5配置为源跟随器(电压缓冲区)。随着其偏置到电池电压的栅极,POK不会看到高于电池电压的电压。当POK变为低电平时,电流流过Q5并拉下Q1和Q2的栅极,转动它们。V.直流在服务负载中,U1充电电池。C1和R1提供了短延迟,允许Q3时间关闭,防止未管电流流到电池。
去掉Vdc In后,POK成为高阻抗节点,电池电流通过Q3的体二极管流动。负载电压为Vb- V.二极管。因为Q5的栅极偏向于电池电压,Q5引导直到POK达到足够服务负载的电压水平,通过打开Q4和Q3。图2显示电路的响应(使用电池)v直流在应用和删除。
一种改进的电路适用于电池充电ic,如MAX1507,它不提供POK输出(图3).比较器(U3)通过比较V提供一个POK输出直流输入电池电压。这种改进后的电路的响应与原始电路(图4).