MAX17435/MAX17535：高頻低成本SMBus充電器的卓越之選

在電子設備的電源管理領域，充電器的性能和成本一直是工程師們關注的焦點。今天，我們就來深入探討一下Maxim公司推出的MAX17435/MAX17535高頻低成本SMBus充電器，看看它究竟有哪些獨特之處。

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產品概述

MAX17435/MAX17535是一款集成多化學電池充電器IC，能夠簡化精確高效充電器的構建。它支持SMBus可編程設置充電電流、充電電壓、輸入電流限制、重新學習電壓以及數字讀取IINP電壓。該芯片利用電荷泵控制適配器選擇n溝道MOSFET，當適配器不存在時，電荷泵關閉，p溝道MOSFET選擇電池。

應用場景廣泛

這款充電器適用于多種設備，包括筆記本電腦、PDA和移動通信設備以及2 - 4節鋰離子電池供電的設備。

產品特性突出

• 低成本SMBus充電器：有效降低成本，提高產品競爭力。
• 高開關頻率：MAX17435開關頻率為850kHz，MAX17535為500kHz，有助于減小組件尺寸和電路成本。
• 內部升壓開關：集成內部升壓開關，簡化電路設計。
• SMBus可編程：可通過SMBus靈活設置充電電壓、輸入電流限制、充電電流、重新學習電壓和數字IINP讀取。
• 自動選擇系統電源：能夠根據適配器的存在自動選擇系統電源。
• 高精度：充電電壓精度為±0.4%，輸入電流限制精度為±2.5%，充電電流精度為±3%。
• 多種監測輸出：提供AC適配器電流、電池放電電流和AC適配器存在狀態的監測輸出。
• 保護功能完善：具備AC適配器過壓保護和電池欠壓鎖定功能。

電氣特性分析

輸入電源特性

在不同的工作條件下，MAX17435/MAX17535的輸入電源表現穩定。例如，在適配器存在且充電啟用時，輸入電流在一定范圍內波動；而在適配器不存在或充電器關閉時，輸入電流則顯著降低。

充電電壓調節

該充電器能夠提供高精度的充電電壓，根據不同的設置，充電電壓范圍從4.095V到19.200V，且精度控制在一定范圍內。

充電電流調節

充電電流的調節同樣精確，通過SMBus設置不同的參數，可以實現從128mA到8.064A的充電電流范圍，并且具有較高的精度。

輸入電流調節

輸入電流限制功能可以根據系統需求進行靈活設置，當輸入電流超過設定的閾值時，充電器會自動降低充電電流，以保護系統。

其他特性

還包括參考電壓輸出、線性穩壓器特性、邏輯電平規格、開關調節器特性、適配器檢測和電荷泵MOSFET驅動器等方面的特性，這些特性共同保證了充電器的穩定運行。

引腳描述與功能

MAX17435/MAX17535共有24個引腳，每個引腳都有其特定的功能。例如，SCL和SDA是SMBus的時鐘和數據引腳，用于與系統控制器進行通信；DCIN是充電器的電源輸入引腳，需要連接適配器電源；LDO是線性穩壓器輸出引腳，為其他電路提供電源。

工作原理剖析

DC - DC轉換器

采用同步降壓DC - DC轉換器，具有n溝道高側MOSFET開關和n溝道低側同步整流器。通過偽固定頻率、電流模式控制方案和逐周期電流限制，確保高效穩定的充電過程。

控制環路

包括輸入電流控制（CCS）、充電電流控制（CCI）和充電電壓控制（CCV）三個控制環路。這三個環路在最低電壓鉗位（LVC）放大器處匯聚，輸出的反饋控制信號用于驅動DC - DC控制器。

連續傳導模式

在足夠的充電電流下，電感電流不會過零，進入連續傳導模式。此時，充電器以固定的開關頻率工作，通過控制MOSFET的開關來實現充電過程。

不連續傳導模式

當LVC控制點輸出低于110mV時，充電器進入不連續傳導模式，確保電感電流始終為正。在這種模式下，充電器可以提高輕載效率。

設計要點與注意事項

MOSFET選擇

根據最大所需充電電流選擇合適的n溝道MOSFET。高側MOSFET需要考慮電阻損耗和開關損耗，低側MOSFET則應選擇導通電阻低、封裝適中且價格合理的器件。

電感選擇

根據充電電流、紋波和工作頻率選擇合適的電感值，以實現最佳效率。同時，電感的飽和電流額定值應滿足要求。

電容選擇

輸入電容需要滿足紋波電流要求，輸出電容則需要吸收電感紋波電流并確保DC - DC轉換器的穩定性。

布局和旁路

良好的PCB布局對于實現指定的抗噪性、效率和穩定性能至關重要。需要注意高功率連接、IC和信號組件的放置、柵極驅動跡線的長度和寬度以及陶瓷旁路電容的位置等。

總結

MAX17435/MAX17535以其豐富的功能、高精度的性能和靈活的可編程性，成為了高頻低成本SMBus充電器的理想選擇。在實際設計中，工程師們可以根據具體的應用需求，合理選擇和使用這款充電器，以實現高效、穩定的電池充電解決方案。大家在使用過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區分享交流。