在电子设备的供电系统中，USB 充电与内置电池供电的电路切换是一个常见且重要的设计。这种切换机制能够让设备在不同的供电环境下灵活工作，满足用户多样化的使用需求。下面我们将详细探讨其工作原理、电路组成以及相关注意事项。

本文所涉及的电路主要用于实现常用的 USB 供电与内置电源供电的切换，具体原理图如图所示。其中，VBAT 代表电源电池供电，VBUS 代表 USB 电源供电。其工作流程是：当采用 USB 供电时，电池无法工作；当断开 USB 时，电池可以正常工作。
该电路主要由一个 PMOS 管与一个二极管组成。为了便于理解，我们假设电池电压为 3.7V，USB 电源电压为 5.0V。
当使用 USB 供电时，MOS 管的基极电压为 5V。考虑到二极管的导通压降为 0.3V，PMOS 管的源极电压为 4.7V。由于 PMOS 管的导通电压为 2V，此时 4.7 - 5 = -0.3V，无法满足导通条件，所以 PMOS 管不导通。在这种情况下，由 USB 为负载供电。

当 USB 电源断掉时，VBAT = 3.7V，VBUS = 0V。此时，PMOS 的基极电压为 0V，二极管不导通。但是，由于 PMOS 管内部存在二极管，VBAT 能够导通内部的 MOS 二极管，从而仍然可以为负载供电。

这里需要特别强调一些注意事项。如果 PMOS 的源极和漏极放置颠倒，当 USB 供电时，虽然 MOS 管仍然不会导通，但是电流可以通过 MOS 管的体二极管给电池通电，这可能会对电池造成损害，所以不能这样使用。

若是想要在 USB 供电时，只给电池充电而不给负载供电，同时让负载停止工作，可以将二极管倒过来，这样 VOUT 就不会有电压。但同样要将 MOS 的源极和漏极也倒过来，这样在 USB 供电的时候，电池就不会通过 MOS 的体二极管为负载供电了。

当然，上述电路没有画出充电管理部分。在实际的完整设计中，充电管理是非常重要的一环。通常，我们只需要购买一个充电管理芯片，就可以实现对电池充电过程的有效控制，确保电池的安全和正常使用。

总之，理解和掌握 USB 充电与内置电池供电的电路切换原理，对于电子设备的设计和使用都具有重要意义。在实际应用中，我们需要根据具体需求合理设计电路，并注意各个元件的正确使用和连接，以确保设备的稳定运行。