在当今数字化时代，笔记本电脑已成为人们生活和工作中不可或缺的工具。相信使用过笔记本电脑的人都有这样的体验：当连接市电时，电脑由市电通过适配器供电；而当停电时，电脑会自动切换到电池供电，且在切换过程中电脑不会出现断电的情况。那么，这种自动切换电路是如何实现的呢？下面我们就来详细解析。

电路组成与参数

如配图所示，该自动切换电路主要由以下部分组成：

• 供电端：VBAT 为电脑锂电池供电端，其电压范围在 +3.2V ~ +4.2V；VUSB 为电脑电源适配器供电端，输出稳定的 +5V 电压。
• 场效应管：Q3 为 P 沟道 MOS 管，型号为 AO3401，其漏极（D）连接锂电池供电端，控制极（G）连接电源适配器供电端。电阻 R20 阻值为 10K，作为场效应管 Q3 控制极的下拉电阻。R21、R22 位置为空（NC），在电路中不接入，无需考虑。
• 二极管：D1 为隔离二极管，其作用是防止在无市电时，锂电池的电流串入电源适配器；D2 为场效应管 Q1 内的寄生二极管。

工作原理

市电正常供电时

当笔记本电脑同时接入市电电源且装上锂电池时：

1. 场效应管内部寄生二极管 D2 阳极电压为锂电池 VBAT 的 +3.2V ~ +4.2V。
2. 市电通过适配器形成 VUSB 电压 +5V，经过隔离管 D1，由于 D1 导通压降为 0.7V，所以 A 点电压为 +5V - 0.7V = +4.3V。
3. A 点电压即为 D2 的阴极电压，因为 +4.3V > +3.2 ~ +4.2V，D2 处于反偏状态，因此截止不导通。
4. 对于 P 型场效应管 Q3，其栅极（G）电压为 +5V，源极（S）电压为 +4.3V，即 Vg > Vs，不符合 P 型场效应管导通条件（Vg < Vs），所以场效应管 Q3 也截止。
5. 综合以上情况，D2 和 Q3 均截止，锂电池 VBAT 的电流无法通过，此时只能由电源适配器输出的 +5V 电压，经过 D1 后以 +4.3V 的电压为电脑供电。

市电停电或未接入市电时

当市电忽然停电，或者没有插入市电时：

1. 锂电池 VBAT 电压 +3.2V ~ +4.2V 首先通过寄生二极管 D2 形成大约 +2.7V ~ +3.5V 的电压（也就是场效应管的源极电压）。
2. 由于 VUSB 无电，场效应管 G 极通过下拉电阻 R20 接地，G 极电压为 0V。此时 0V < +2.7 ~ +3.5V，即 Vg < Vs，满足 P 型场效应管 Q3 的导通条件，所以 Q3 导通。
3. Q3 导通后，由于该 P 型场效应管的导通压降小于寄生二极管 D2 的导通压降，D2 被旁路而截止。此时，VBAT 电压经过场效应管 P 沟道后，仍以 +3.2V ~ +4.2V 的电压为电脑供电，从而维持了电脑工作的稳定。