“零”压降双电源自动切换电路
本文介绍了一种接近"零压降"的双电源自动切换电路，由2个PMOS管、1个NMOS管和2个电阻构成。该电路在主电源(J1)供电时优先使用主电源，在主电源断电时自动切换至副电源(J2)，且输入输出电压压降极小。通过MOS管的导通特性分析表明：主电源供电时，电路电流损耗为Vmain/R2+Vout/R1；副电源供电时，电流损耗接近零。该设计解决了传统肖特基二极管0.3-0.4V压降的
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在《 双电源切换电路》一文中介绍了一种USB供电和电池供电自动切换的电路，但是该电路因为肖特基二极管仍有0.3V~0.4V的压降损耗。本文介绍了一个接近“零”压降的双电源自动切换电路，也可以称之为“零”压降主副电源自动切换电路。该电路构成如下：
该电路主要由2个PMOS管、1个NMOS管和2个电阻构成。D1和D2主要用于分流，防止电流过大烧坏体二极管。
J1为主供电端口，供电电压记为Vmain，J2为副供电端口，供电电压记为Vaux，J3为输出端口，输出电压记为Vout。该电路特性如下：
※ 输出电压Vout近似等于输入电压Vmain或者Vaux，输入电压与输出电压压降非常小
※ 当主供电端口J1有电时，输出端J3由J1输出供电；当J1断电时自动切换到J2输出供电
※ 当由主供电端口J1供电时，整个电路电流损耗为Vmain/R2+Vout/R1
※ 当由副供电端口J2供电时，整个电路电流损耗接近0
该电路工作原理分析如下：
- 当主供电口J1供电5V，副供电口J2不供电时
输入电压Vmain通过场效应管Q2的体二极管输出，Vout=Vmain-Vds（体二极管导通压降典型值为Vds=1.2V）
场效应管Q3因为Vg>Vs处于导通状态，所以D极被拉低，Vd≈0V;
同时场效应管Q2的G极为低，Vgs=Vg-Vs=0V-5V=-5V
我们再来分析Q1的状态， Vgs=Vg-Vs=5V-5V=0，Q1处于截止状态。同时因为Vaux=0V，输出电压不会通过Q1来供电输出。
所以这种情况是：当主供电口J1供电Vmain=5V，副供电口J2不供电时，Vout通过Vmain供电输出。
2. 当主供电口J1不供电，副供电口J2供电5V时
输入电压Vaux通过Q1的体二极管输出，Vout=Vaux-Vds
同时Q1的G极为低，Vgs=Vg-Vs=0V-5V=-5V
再来看看场效应管Q3，Vgs=0V，Q3处于截止状态，Vd被电阻R1拉高到5V
场效应管Q2的Vgs=5V-5V=0 > Vth，所以场效应管Q2也处于截止状态。
所以这种情况是：当主供电口J1不供电，副供电口J2供电Vaux=5V时，Vout通过Vaux供电输出。
3. 当主供电口J1供电5V，副供电口J2供电5V时
输入电压Vmain通过Q2的体二极管输出，Vout=Vmain-Vds（Vds为体二极管压降）
Q3因为Vg>Vs处于导通状态，所以D极被拉低，Vd≈0V
同时Q2的G极为低，Vgs=Vg-Vs=0V-5V=-5V
我们再来分析Q1的状态，Vgs=Vg-Vs=5V-5V=0，Q1处于截止状态。同时因为Vout≥Vaux-Vds（Vds为体二极管压降），所以Q1的体二极管也不导通。
此时因为R1和R2有压降形成回路，整个电路耗电电流为I1+I2=5/R1+5/R2=(15.15+15.15)uA=30.3uA
所以这种情况是：当主供电口J1供电Vmain=5V，副供电口J2供电Vaux=5V时，Vout通过Vmain供电输出。
终上所述三种情况，可发现该电路主要通过J1口供电输出给J3。当J1口断电时可通过J2输出给J3。实现“零”压降双电源自动切换的功能。
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