3-INPUT便携式设备电源的设计与制作

一、设计思路

　　本文介绍一种通用性较强、成本低廉的便携式电源系统设计与制作，系统具有两种供电模式，可采用外接电源供电，也可由内置锂电池供电，系统最终输出电压均为3V，两者同时存在时，优先选择外接电源供电。具有两种外接电源接口，电源适配器和USB 接口，两者同时使用时，电源适配器具有优先权。本系统可广泛应用于各种便携式设备，有较强的实用性和较好的市场前景。

　　电源模块外形封装如图1。

图1 电源模块

　电源系统原理框图如图2，由输入选择电路选择外接电源的供电方式，电源输入的电压值为4.5~6 伏，有外接电源时，直接经3.3V 稳压器稳压后输出，如果电池电量不足时，同时通过锂电池充电电路对锂电池进行充电；没有外接电源时，由锂电池供电，经3.3V低压差线性稳压器稳压后输出，供电选择电路根据是否有外接电源，选择由外接电源供电或者锂电池供电。
　
图2 原理框图

　　二、电路设计

　　1. 输入选择电路

　　输入选择电路用以实现对外接供电电源的选择，本设计中采用目前主流的USB 供电以及电源适配器供电两种方式，以适应不同的供电环境，外接电源的供电电压需在4.5V~6V 之间，当两者共同存在时，适配器具有优先权，具体实现方法如图3，分以下三种情况：

图3 输入选择电路

　　●只有电源适配器供电，PMOS 管截止，输入电压经D1 降压后，给后级电路供电，D1 采用肖特基二极管，导通压降约为0.3V ；

　　●只有USB 供电，PMOS 管导通，D1 用于防止USB 接口通过电阻R2 消耗电能；

　　●两者同时存在，PMOS 管截止，电源适配器输入电压经D1 降压后，给后级电路供电。