中心議題：

• 電池保護和切換功能

解決方案：

• 用兩個二極管“或”的方式即可實現
• 用MOSFET作為切換和保護開關

為了盡可能延長電池的使用壽命，大多數便攜式設備采用內、外兩種供電模式：沒有外部電源時采用設備自帶的電池供電；dangyouwaibudianyuanjierushilijiqiehuandaowaibudianyuan。zheyang，jiuxuyaoyitaozhuanmendedianlulaijianceshifouyouwaibudianlujieru，tongshi，haixuyaoyitaodianlulaikongzhidianyuanqiehuankaiguan。ciwai，muqianyuelaiyueduodeshebeicaiyonglilizidianchigongdian。lilizidianchijuyounengliangmidugao、無記憶效應等優點，但它的缺點也很明顯
，相比傳統的鎳鎘
、鎳氫電池更為脆弱。鋰離子電池對於過充、過放非常敏感，過度的充電和放電會嚴重影響其使用壽命。

因此，在一些高端設備所用的電池中，例如手機、bijibendeng
，douzuzhuangleyigebaohuban，duidianchidechongfangdianjinxingbaohu。danshi
，zaiyixiezhongdiduandianchizhong
，chuyuchengbenkaolvzhizaoshangbingmeiyoujiabaohuban
，xuyaozaidianchiwaibuduidianchijinxingchong


、放fang電dian保bao護hu。充chong電dian保bao護hu可ke以yi由you合he理li的de充chong電dian器qi設she計ji來lai提ti供gong
，放fang電dian保bao護hu就jiu需xu要yao在zai負fu載zai端duan來lai實shi施shi了le。這zhe就jiu需xu要yao另ling一yi套tao電dian路lu來lai檢jian測ce電dian池chi電dian壓ya
，當dang電dian池chi電dian壓ya降jiang到dao保bao護hu點dian時shi切qie斷duan供gong電dian通tong路lu，停ting止zhi放fang電dian。

最簡單的電源切換電路用兩個二極管“或”的方式即可實現，但二極管的正向壓降會浪費掉可觀的電池電量。以單節鋰離子電池為例，額定放電電壓約為3.7V，那麼0.7V的二極管正向壓降使近20%的電池電量白白浪費掉。即使采用正向壓降更低（0.3V-0.4V）的肖特基二極管，也會有將近10%的電量被浪費掉。而肖特基二極管比較大的反向漏電（毫安級）又會產生另外一些問題。二極管也無法提供放電保護，需要額外增加開關及控製電路來做過放保護。

比較理想的方案是用MOSFET作為切換和保護開關。MOSFET具有毫歐級的導通電阻，它所引起的壓降幾乎可以忽略。當電池電壓過低時也可以利用MOSFET切斷供電通路，保護電池。但需要設計一套專門的電路來檢測電壓和驅動MOSFET柵極。可以用一些標準電壓比較器
、電壓基準和分離元件實現這部分功能

，但這會增加電路的元件數和複雜度
，增大靜態功耗。

Maxim的MAX4838-MAX4842係列過壓保護控製器設計用於為電路提供過、欠壓保護，IC內部集成了電壓監視電路和高端N溝道MOSFET驅動器，正好可以借用它來實現上述控製。圖1就是一個針對單節鋰離子電池的應用而設計的應用電路。


圖1利用MAX4842過壓保護IC實現電池切換和保護

該設計利用MAX4842的欠壓鎖定功能（UVLO）實現對於電池的放電保護。MAX4842的欠壓鎖定門限為2.8V-3.2V
，單節鋰離子電池的放電終止電壓為2.7V左右
，電池放電到3.2V時也基本放空（如圖2所示），因此
，無需任何調整
，該門限範圍恰好適用於單節鋰電池。

另外，MAX4842的過壓保護門限為4.4V-5.0V，也高於單節鋰電的4.2V上限電壓。電源切換電路是利用MAX4842的使能控製引腳/EN配合分壓電阻R1/R2實現的。當沒有外部電源接入時
，如果電池電壓高於2.8V-3.2V的保護門限，/EN被R2拉低


，MAX4842驅動Q1、Q2的柵極為高電平使其導通，電池為負載供電；當有外部電源接入時，通過R1/R2分壓後在/EN引腳上產生的電壓高於1.47V後MAX4842被禁止，Q1
、Q2被關閉，由外部電源給負載供電。圖中的二極管D2用於阻斷灌入外部電源的反向電流

，並防止/EN被錯誤拉高。由於它串在外部供電通路上，損失一點效率沒有關係。



圖2700nAh鋰離子電池已不同速率放電時的放電曲。