MAX77650/MAX77651：超低功耗PMIC的卓越之選

在電子設備小型化、低功耗化的發展趨勢下，電源管理芯片（PMIC）的性能和集成度愈發關鍵。今天要和大家深入探討的是Maxim Integrated的MAX77650/MAX77651，一款專為小型鋰離子電池應用打造的超低功耗PMIC，它集成了3輸出單電感多輸出（SIMO）降壓 - 升壓調節器和電源路徑充電器，為低功耗可穿戴設備等應用提供了高度集成的電池充電和電源解決方案。

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一、產品概述

MAX77650/MAX77651高度集成，能滿足尺寸和效率要求嚴苛的低功耗可穿戴應用。其亮點在于具備一個SIMO降壓 - 升壓調節器，可通過單個電感器提供三個獨立可編程的電源軌，有效減小總體解決方案尺寸。同時，150mA的LDO可為音頻等對噪聲敏感的應用提供紋波抑制。此外，高度可配置的線性充電器支持廣泛的鋰離子電池容量，并具備電池溫度監測功能，符合JEITA標準，增強了安全性。

二、核心特性剖析

高度集成優勢

• 充電與供電一體化：集成了Smart Power Selector?鋰/鋰聚合物充電器、3輸出單電感多輸出（SIMO）降壓 - 升壓調節器、150mA LDO以及3通道電流沉驅動器，還配備用于電源監控的模擬多路復用器輸出，大大減少了外部元件數量，降低了設計復雜度和PCB面積。

  超低功耗特性

• 低靜態電流：關機電流低至0.3μA，工作電流（3個SIMO通道 + LDO）典型值僅5.6μA，有效延長電池續航時間，非常適合對功耗要求極高的可穿戴設備和物聯網設備。

  適用于小電池的優化充電器

• 靈活充電參數：可編程快速充電電流范圍為7.5mA至300mA，可適應不同容量的電池；可編程電池調節電壓范圍從3.6V到4.6V，支持多種電池化學組成；可編程終止電流從0.375mA到45mA，確保充電終止的準確性。
• 溫度智能調節：JEITA電池溫度監測功能可根據電池溫度自動調整充電電流和電池調節電壓，保障安全充電。

  靈活可配置性

• 通信接口多樣：具備I2C兼容接口和GPIO，可方便地與微控制器等其他設備進行通信和配置。
• 工廠可編程選項豐富：提供工廠一次性編程（OTP）選項，可針對不同應用進行定制，加快產品上市時間。

  小尺寸封裝

• 緊湊外形：采用2.75mm x 2.15mm x 0.7mm的WLP封裝，30凸點、0.4mm間距的WLP，6x5陣列布局，適合對空間要求苛刻的小型設備。
• 小總體解決方案尺寸：總體解決方案尺寸僅19.2 (mm^{2}) ，為小型化設計提供了極大便利。

三、關鍵模塊詳解

智能電源選擇充電器

智能電源選擇充電器采用Maxim的智能電源選擇器實現電源路徑管理，可獨立設置輸入電流限制和電池充電電流，使電池在智能電源選擇器的監管下更快充電。充電器輸入可承受高達28V的過電壓，增強了魯棒性。同時，利用NTC熱敏電阻進行溫度監測，符合JEITA建議，提升了充電安全性。

SIMO降壓 - 升壓調節器

• 節省空間與高效：采用微功耗單電感多輸出（SIMO）降壓 - 升壓DC - DC轉換器，單個電感器可調節三個獨立輸出，相比傳統的降壓和線性調節器組合，節省了電路板空間，提高了系統整體效率。
• 性能優化：能夠利用整個電池電壓范圍，每個輸出的峰值電感電流可編程，可在效率、輸出紋波、EMI、PCB設計和負載能力之間實現優化平衡。

  LDO線性穩壓器

• 低噪聲與高性能：片內低壓差線性穩壓器（LDO）經過優化，具有低靜態電流和低壓差電壓。輸入電壓范圍為1.8V至5.5V，可直接由主能源（如鋰聚合物電池）或中間調節器供電，最大輸出電流可達150mA。

  電流沉驅動器

  具有3通道電流沉驅動器，可用于驅動便攜式設備中的LED，也可作為通用電流沉驅動器用于其他應用。驅動器的導通時間和頻率可針對每個輸出獨立編程，實現所需的閃爍模式，閃爍周期可編程范圍為0.5s至8s，導通時間占空比為6.25%至100%。

  I2C串行接口

• 高速通信：支持I2C修訂版3.0兼容的2線串行接口，時鐘速率范圍為0Hz至3.4MHz，包括標準模式（0Hz至100kHz）、快速模式（0Hz至400kHz）、快速模式加（0Hz至1MHz）和高速模式（0Hz至3.4MHz）。
• 通信穩定：采用開漏總線結構，SDA和SCL需外部上拉電阻，可選的24Ω串聯電阻可保護設備輸入免受總線上的高壓尖峰影響，同時減少串擾和信號下沖。

四、應用領域與價值

MAX77650/MAX77651的眾多優勢使其在多個領域具有廣泛的應用價值：

• 藍牙耳機/可聽設備：超低功耗特性和小尺寸封裝使其非常適合藍牙耳機和可聽設備，能有效延長電池續航時間，同時滿足設備小型化的需求。
• 健身、健康和活動監測器：高精度的電池充電管理和溫度監測功能，可為健身和健康監測設備提供穩定可靠的電源支持，確保設備的正常運行和數據準確性。
• 便攜式設備：集成度高、功耗低的特點使其成為各類便攜式設備的理想電源管理解決方案，幫助設備在有限的電池容量下實現更長的使用時間。
• 物聯網設備：支持多種通信接口和靈活的配置選項，能很好地融入物聯網生態系統，為物聯網設備提供高效的電源管理，促進物聯網應用的發展。

五、總結與展望

MAX77650/MAX77651憑借其高度集成、超低功耗、靈活可配置等諸多優勢，為小型鋰離子電池應用提供了全面而高效的電源管理解決方案。在電子設備不斷追求小型化、低功耗和高性能的今天，這款PMIC必將在眾多領域得到廣泛應用。作為電子工程師，我們在設計過程中應充分發揮其特性，結合實際應用需求，打造出更具競爭力的產品。同時，我們也期待Maxim Integrated能繼續推出更多創新的電源管理產品，推動電子行業的不斷發展。