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，我想先說幾句。
7 k, \3 ^& ^! {8 ]" h4 y4 c6 T7 k1、首先感謝大家的評(píng)論，朋友圈差不多40來個(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，這種自我思考的過程是挺有意思的。
, e0 H/ o6 [  E2、做硬件電路，真的是要靠積累，沒有成千上萬個(gè)細(xì)節(jié)是做不好硬件的，所以都說硬件靠經(jīng)驗(yàn)，不是沒有道理的。
* y5 I: \% i. V5 k, W$ n; m3 w3、本文的總結(jié)是好幾個(gè)兄弟提出來的，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。
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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. l& E! ?3 {+ @1、只有DC12V輸入時(shí)，電路正常工作；
# l, M+ I$ [6 k! A* V2、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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* a2 K" k" O( @; ?& U9 d' e$ A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。
' Q) q# N: ]% ?( w3 g0 A+ ]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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9 y3 E& ^+ k& X! a- e* M* d電路點(diǎn)評(píng)：
6 U- C) y0 X0 b( P電路1

& e$ s  Y  H/ R8 T: V6 r這位兄弟應(yīng)該是想通過控制三極管的通斷，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接口無電壓流入。
, o. y2 P3 M8 p5 _當(dāng)5V輸入時(shí)，通過PMOS體二極管輸出，PMOS本身是無法導(dǎo)通的，所以全部電流流過體二極管，要知道體二極管流過的電流是有限的，這個(gè)是有點(diǎn)問題的。
當(dāng)兩組電壓同時(shí)輸入時(shí)，5V電壓串聯(lián)的PMOS也是無法開通的。
總之，電路看起來簡(jiǎn)單，但是沒有達(dá)到想要的效果。
# Q& i+ @# }$ {0 N9 l- L電路2


; D& h* \7 S6 X9 X/ i3 d( H8 Q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接口無電壓流入。
6 y! E  _/ O4 E% X; ^' s2 g7 h% O3 y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。
2 C& f& ~& y; V0 U. M6 C3 N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過不來。
' }; R8 p3 P0 j* x7 B4 u# Q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)致管子無法開通。
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* Z; S) w1 q% S3 w0 l電路3


9 O, f# V. {4 c- G% J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)。

; W6 A  G9 B) k, T2 g3 Z電路4
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2 _6 X; ^6 M3 C  d$ i+ K9 M2 p; C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。
* z! A) v) G' K( X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。
$ t; n) B, i3 J$ o( T5 R$ B; g簡(jiǎn)單說，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。
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。
8 ~4 E: M9 g$ p+ p& }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過來，就會(huì)直接倒灌入5V電壓源。

; {) k/ J+ w: X! ^: e' n& ~電路5

" ?' n' q* @% E% w, P. c, |, l這位兄弟設(shè)計(jì)的電路，按理說應(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來（圖中阻值可忽略，可調(diào)）。我跟一個(gè)朋友討論過這個(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

1 g6 x9 `8 S8 }3 `. T# _4 _, Q這位兄弟的電路據(jù)說已經(jīng)量產(chǎn)了千萬次以上，完全沒問題，稍加修改，幾乎跟我的電路一樣。
7 m" m8 H( D) d5 l+ \% J
電路8
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這是我那天在地鐵上，無意想到的另一個(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。
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7 d, z# L) r5 u( S9 {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，也就是說串聯(lián)回路基本可以看成零壓降，這一點(diǎn)特別友好。
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0 m1 y# J/ J1 {4 H0 R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，芯片可能就無法正常工作。


3 T& G* S) _$ Y- G# S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。
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2、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，硬件出錯(cuò)成本可是很高，本文旨在拋磚引玉。
, l/ x  Q/ s: E( S& ~' P2 f6 ~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 z. d& N  h2 Q3 I' P" o8 w1 i聲明：
, k" _' J: Q: P' S5 z, b7 q: b* e5 ~8 C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▼
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