Was macht dieser MOSFET in dieser Spannungsregelschaltung?

Im folgenden Schema ist V_USB mit +5 V einer USB-Buchse verbunden, die der Benutzer ein- und ausstecken kann. Es gibt auch eine Backup-LiPo-Batterie, deren positiver Anschluss durch V_BATT dargestellt wird. Aus meiner Sicht sollte die Funktion des MOSFET hier darin bestehen, die Batterie vom Eingang des Spannungsreglers zu trennen, wenn USB angeschlossen ist. Es scheint mir jedoch, dass der MOSFET die Verbindung schließt, wenn V_USB +5 V beträgt, und V_USB mit V_BATT verbunden wird. Sollte der MOSFET nicht geschlossen sein, wenn V_USB niedrig ist, und geöffnet sein, wenn V_USB hoch ist, das Gegenteil von dem, was es jetzt ist?

Bild des Schaltplans

Ich werde etwas widersprechen. Wenn Vusb fehlt, versorgt die Batterie den Regler mit geringem Spannungsabfall. Wenn Vusb vorhanden ist, wird der FET ausgeschaltet und Vusb versorgt den Regler über D2.

Antworten (1)

Es ist ein P-Kanal-MOSFET. Aber es ist rückwärts , also fungiert es aufgrund der Körperdiode im Grunde als Diode. Das ist ok, wie ich weiter unten erklären werde.

Angenommen, die Batterie ist eine LiPo-Zelle (max. 3,7 ~ 4,1 V). Wenn V_USB ausgeschaltet ist, ist die FET-Body-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt. Der FET wird ebenfalls eingeschaltet (interessante Tatsache: Strom kann in einem FET in beide Richtungen fließen.)

Schalten Sie nun V_USB ein. D2 leitet und Strom fließt. Die FET-Body-Diode ist nicht mehr in Vorwärtsrichtung vorgespannt, sodass kein Strom fließt. Der FET wird ebenfalls ausgeschaltet.

Probieren Sie es hier aus

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Sehen Sie sich nun an, was passiert, wenn der FET umgedreht wird ( probieren Sie es aus !)

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Wenn USB_5V eingeschaltet ist, leitet die FET-Body-Diode ... in die Batterie. Irgendwann überladen und möglicherweise in die Luft jagen! Hoppla.

Danke! Ich weiß nicht allzu viel über MOSFETs und wusste nicht, dass ich einen P-Kanal-MOSFET betrachtete.
Es ist ein Stromquellenschalter für arme Männer, aber es funktioniert: D. Auf den ersten Blick habe ich es mit einem Polaritätsschutz verwechselt, aber das ist mit N-Kanälen erledigt
Coole Schaltung und tolle Antwort, direkt auf den Punkt. Ich möchte ausdrücklich darauf hinweisen, dass die Body-Diode nur während der Umschaltung leitet (zwischen dem Ein- / Ausschalten des FET und dem Schottky-Leiten oder nicht).
Warum konnten wir den MOSFET nicht einfach durch eine Diode von der Batterie in den Spannungsregler ersetzen?
Eine Diode führt einen Vf-Abfall ein. Dies verschwendet Energie, die uns von der Batterie mehr interessiert als von USB. Wenn V_USB ausgeschaltet ist, ist der FET vollständig eingeschaltet und hat fast keinen Abfall in Vorwärtsrichtung, sodass keine Energie verschwendet wird. Sie können die Sim bearbeiten und ausprobieren.
Was macht dieser MOSFET in dieser Spannungsregelschaltung?
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