在電子設備的供電系統(tǒng)中，USB 充電與內置電池供電的電路切換是一個常見且重要的設計。這種切換機制能夠讓設備在不同的供電環(huán)境下靈活工作，滿足用戶多樣化的使用需求。下面我們將詳細探討其工作原理、電路組成以及相關注意事項。

本文所涉及的電路主要用于實現(xiàn)常用的 USB 供電與內置電源供電的切換，具體原理圖如圖所示。其中，VBAT 代表電源電池供電，VBUS 代表 USB 電源供電。其核心工作流程是：當采用 USB 供電時，電池無法工作；當斷開 USB 時，電池可以正常工作。
該電路主要由一個 PMOS 管與一個二極管組成。為了便于理解，我們假設電池電壓為 3.7V，USB 電源電壓為 5.0V。
當使用 USB 供電時，MOS 管的基極電壓為 5V?？紤]到二極管的導通壓降為 0.3V，PMOS 管的源極電壓為 4.7V。由于 PMOS 管的導通電壓為 2V，此時 4.7 - 5 = -0.3V，無法滿足導通條件，所以 PMOS 管不導通。在這種情況下，由 USB 為負載供電。

當 USB 電源斷掉時，VBAT = 3.7V，VBUS = 0V。此時，PMOS 的基極電壓為 0V，二極管不導通。但是，由于 PMOS 管內部存在二極管，VBAT 能夠導通內部的 MOS 二極管，從而仍然可以為負載供電。

這里需要特別強調一些注意事項。如果 PMOS 的源極和漏極放置顛倒，當 USB 供電時，雖然 MOS 管仍然不會導通，但是電流可以通過 MOS 管的體二極管給電池通電，這可能會對電池造成損害，所以不能這樣使用。

若是想要在 USB 供電時，只給電池充電而不給負載供電，同時讓負載停止工作，可以將二極管倒過來，這樣 VOUT 就不會有電壓。但同樣要將 MOS 的源極和漏極也倒過來，這樣在 USB 供電的時候，電池就不會通過 MOS 的體二極管為負載供電了。

當然，上述電路沒有畫出充電管理部分。在實際的完整設計中，充電管理是非常重要的一環(huán)。通常，我們只需要購買一個充電管理芯片，就可以實現(xiàn)對電池充電過程的有效控制，確保電池的安全和正常使用。

總之，理解和掌握 USB 充電與內置電池供電的電路切換原理，對于電子設備的設計和使用都具有重要意義。在實際應用中，我們需要根據具體需求合理設計電路，并注意各個元件的正確使用和連接，以確保設備的穩(wěn)定運行。