Делается одна схемка, в которой несколько источников напряжения должны сводиться в одну точку через диоды, и с этой точки уже запитывается само устройство. Нужно для того, что бы устройство оставалось запитанным при наличии хотя бы одного из источников напряжения, которые могут быть включены или выключены независимо друг от друга.

Гальваническая развязка не требуется.

Простейший вариант - развязать диодами. Вот тут и появляются "проблемы".

Напряжения источников равно 5В, по этому при развязке кремниевыми диодами потеряем на диодах минимум 0,7В и нагрузке достаётся только 5В-0,7В=4,3В.

По этому, лучше поставить диоды Шоттки. Из них можно найти типы с низким падением напряжения - 0,3-0,4В. Нагрузке достанется, в лучшем случае, 5В-0,3В=4,7В.

Вариант с реле не рассматривается. Полноценная замена диода на полевой транзистор

Ещё один вариант - поставить ключи на полевиках и схемку управления ими. Тогда падение напряжения на ключах можно свести, практически, к нулю.

В связи с этим вспомнилась схемка из какой-то книги зарубежного автора - между источником напряжения и нагрузкой стоит полевик по схеме рисунка №1 в аттаче.

В зависимости от того, в разрыв какого провода источника ставится полевик, используется либо N-канальный, либо Р-канальный.

При правильной полярности напряжение источника проходит на нагрузку через прямосмещённый диод, встроенный в полевик. Для удобства восприятия диод нарисован.

При этом получается, что напряжение нагрузки приложено и к затвору полевика, заставляя его открыться. Ну а так как сопротивление канала открытого полевика может быть очень мало, то и падение напряжения на таком "диоде" так же может быть мало. Зависит только от сопротивления канала полевика и тока нагрузки.

При переполюсовке напряжение не может попасть на нагрузку, так как "упирается" в обратно смещённый диод полевика, а сам полевик, у которого затвор закорочен через нагрузку с истоком, остаётся закрытым.

То есть, получается тот же диод, только отличающийся почти нулевым падением напряжения на переходе.

Максимальное напряжение источника определяет выбор полевика - оно должно быть меньше допустимого напряжения затвора и перехода сток-исток. Обычно, напряжение затвора не превышает 20-30В, в то время как напряжение сток-исток полевиков может достигать 1000В. По этому при больших напряжениях или при возможных выбросах в этом напряжении затвор подключается к схеме не напрямую, а через резистор. При этом затвор шунтируется стабилитроном. В результате, максимальное рабочее напряжение такого "диода" определяется только рабочим напряжения стока полевика. То есть, как и при выборе классического диода - по максимальному обратному напряжению.

Только такой "диод" не может работать в схеме, где напряжение нескольких источников запитывает одну нагрузку. Так как при открывании любого из "диодов" напряжение с нагрузки попадает на затворы полевиков других "диодов" и открывает так же и их. В результате, "диоды" не запитанных каналов начинают работать "перемычками".

А требовалось именно это - запитать одну нагрузку от нескольких источников напряжения.

По этому родился вариант, показанный на рисунке №2 - с добавлением ещё одного полевика и резистора. На рисунке показано сведение двух источников в одну нагрузку при включении "диодов" в плюсовой провод.

Роль диода выполняет полевик VT1, а другой полевик (VT2) лишь разрешает его открытие при наличии напряжения на входе +U1 или +U2.

При правильной полярности (и наличии) напряжения источника открывается дополнительный полевик VT2, соединяющий затвор основного полевика с корпусом, как в схеме на рисунке №1 внизу, а дальше - как уже описывалось - "диод" открыт и пропускает ток в нагрузку с минимальными потерями.

Предположим, что в это же время другой источник напряжения выключен (или включен в неправильной полярности). В результате дополнительный полевик VT2 остаётся закрыт (на его завторе либо ноль, либо обратная полярность напряжения). В этом случае остаётся закрытым и основной полевик VT1.

В результате, напряжение с выхода не попадает на вход выключенного канала, и напряжение обратной полярности с источника не попадает в нагрузку. И всё - из-за обратносмещённого диода полевика VT1 и его закрытого канала.

То есть, в таком варианте схема ведёт себя как обычный диод - пропускает ток только при наличии напряжения источника и только при его правильной полярности. При этом, в отличие от обычного диода, падение напряжения на открытом "диоде" практически отсутствует.

Что и требовалось доказать. Полноценная замена диода на полевой транзистор

На рисунке №3 приведена практическая схема диодной развязки.

Конденсаторы - блокировочные, резисторы R1,R2 и стабилитроны VD1,VD2 ограничивают напряжение на затворах полевиков, тем самым снимая ограничение на максимальное напряжение источника питания. Тогда оно будет ограничиваться только напряжением стока применённых полевиков.

Номиналы резисторов могут быть увеличены на один-два порядка для уменьшения тока, потребляемого самой схемой "диода". Рабочее напряжение стабилитрона можно взять чуть меньше напряжения пробоя затвора. В этом случае, при напряжении источника меньше, чем напряжение стабилитрона, потребляемый самой схемой ток равен нулю.

Если напряжения источников меньше напряжения пробоя затворов полевиков, то защитные резисторы и стабилитроны можно не ставить.

При применении в качестве VT1 полевика IRLML6402, имеющем сопротивление канала 0,065Ом при токе 3,7А, и максимальном токе нагрузки 0,1А, получим падение напряжения на "диоде" порядка 6,5мВ. При напряжении питания 5В такие потери можно не учитывать.

Стоимость такого "диода" конечно выше, чем обычного и даже диода Шоттки, но в данном случае не превышает $0,28. Стоимость имеющегося в наличии и равнозначного по току диода Шоттки (SS34 - 40В, 3А) равна $0,16.

То есть, схема получилась дороже диодной всего в 2 раза при не достижимом с помощью диодов преимуществе в падении напряжения. Кстати, для SS34 оно не меньше 0,55В. А диоды с меньшим падением напряжения ещё дороже, так что разница в стоимости становится ещё меньше а выигрыш - больше.

При малых напряжениях питания (например, как для моего случая - 5В) стабилитроны и резисторы не нужны, схема будет состоять только из двух полевиков и одного резистора между затвором и истоком VT1 (Рис.2 аттача), а её стоимость уменьшается до $0,18. То есть, уже практически равна стоимости того же диода SS34.

Кстати, кто нибудь встречал подобную схемку.

В принципе, такое решение напрашивалось. Известны, например, схемы синхронных выпрямителей, особенно если 2-тактные от обмотки со средней точкой (когда токи от противофазных ветвей сводятся в одну нагрузку) - очень похоже. но на полевиках конкретная реализация - ваше авторство. Я в глубины не вдавался, но прикидочно полагаю, что если и возможны другие варианты, то ваш - самый простой (особенно рис. 2).

А что будет если к одному входу подключена гальваническая батарея на 9В, а к другому сетевой источник на 12В? Кроме того не напоминает ли схема из 2-х полевиков разной структуры аналог тиристора по принципу действия? Если напряжение постоянно подано на один вход и кратковременно подать открывающее напряжение на другой вход, то он откроется и больше не закроется даже после снятия входного напряжения, т.к. на вход будет подаваться напряжение с выхода.

SAK: на 9В, а к другому сетевой источник на 12В?

Источники: http://www.pro-radio.ru/power/8552