MAX1736：單節鋰離子電池充電器的卓越之選

在電子設備日新月異的今天，電池充電技術也在不斷發展。對于單節鋰離子電池充電器而言，一款性能優異、設計簡單且成本低廉的產品無疑是工程師們的理想之選。今天，我們就來深入了解一下Maxim公司的MAX1736單節鋰離子電池充電器。

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一、產品概述

MAX1736是一款專為小型手持應用設計的簡單、低成本單節鋰離子（Li+）電池充電器。當與限流電壓源（如墻式適配器）配合使用時，它能為單節Li+電池提供簡單、精確的充電和終止控制。該產品有兩種預設電池調節電壓的型號，MAX1736EUT42預設為4.2V，MAX1736EUT41預設為4.1V。

充電啟動方式

MAX1736可通過四種方式啟動充電：插入電池、充電器上電、電池電壓閾值達到設定值以及外部對EN引腳進行操作。這種多樣化的啟動方式為不同的應用場景提供了便利。

產品特性

1. 內部預充電電流源：能夠安全地對接近沒電的電池進行預充電，保護電池免受快速充電可能造成的損壞。
2. 輸入電源檢測功能：當電源移除時，MAX1736會自動關閉，以最大限度地減少電池的電流消耗，延長電池使用壽命。
3. 寬輸入電壓范圍：可接受高達22V的輸入電壓，與多種輸入電源兼容，增加了產品的適用性。
4. 單控制輸入：提供獨立和微處理器控制兩種操作模式，滿足不同的設計需求。
5. 小型封裝：采用SOT23 - 6小封裝，節省電路板空間，適合小型手持設備的設計。
6. 評估套件：提供評估套件（EV套件），可縮短設計時間，加快產品上市速度。

二、應用領域

MAX1736適用于多種單節Li+便攜式應用，包括但不限于：

1. 無線手持設備：如手機、智能手表等，為設備提供穩定可靠的充電功能。
2. 個人數字助理（PDA）：滿足PDA對電池充電的需求，確保設備隨時可用。
3. 數碼相機：為數碼相機的電池提供高效充電，保證拍攝的連續性。
4. 小型手持設備：如便攜式音樂播放器、電子詞典等，提升設備的使用體驗。
5. 自充電電池組：實現電池組的自動充電功能。
6. 座式充電器：作為座式充電器的核心部件，為電池提供安全、快速的充電。

三、技術參數

絕對最大額定值

電氣特性

電氣特性表給出了在不同條件下的各項參數，如輸入電壓、快速充電電池合格閾值、電池調節電壓等。例如，在 (V{IN}=10V) ，(V{BATT}=4.2V) （MAX1736EUT42）或4.1V（MAX1736EUT41），(T_{A}=0^{circ}C) 至 +85°C的條件下，輸入電壓范圍為4.7V至22V（外部P - MOSFET關閉時）。這些參數為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據。

四、充電過程詳解

預充電

為保護Li+電池免受從沒電狀態快速充電可能造成的損壞，當電池電壓低于2.5V時，MAX1736在充電周期開始時以6mA的電流對電池進行預充電。一旦電池電壓達到2.5V，就開始快速充電。這種預充電方式能夠有效延長電池的使用壽命。

快速充電

在快速充電模式下，MAX1736會打開外部P溝道MOSFET。充電電流由外部電源的電流限制設定，MAX1736不進行電流調節。P溝道MOSFET僅作為開關使用，而非線性調節器，因此電路的功率耗散最小化，能夠實現快速充電周期，且幾乎不產生熱量。

脈沖式頂部充電

當電池接近充滿時，其瞬時電壓達到電池調節電壓，脈沖式頂部充電開始。MAX1736采用具有最小導通和關斷時間的滯回算法，在無充電電流的情況下采樣電池電壓，以最小化由于電池和電池保護電阻引起的誤差。通過這種方式，能夠安全地完成電池充電，確保電池達到最大容量。

五、外部組件選擇

輸入電源

充電電流由外部電源設定，因此選擇具有正確電流限制的電源至關重要。在大多數應用中，建議使用開路輸出電壓為5V至12V的小型墻式適配器，且該適配器應具有“限流”或“恒流”特性。對于一些低成本墻式適配器，可能存在瞬態特性不佳的問題，MAX1736可通過控制P溝道MOSFET的轉換速率來限制電流峰值。

PMOS開關

P溝道MOSFET用于切換限流電源的通斷。選擇合適的FET時，需要考慮最小漏源擊穿電壓和最小導通閾值電壓（VGS）。快速充電期間的功率耗散約為 (RDSON × ICHG^{2}) ，其中ICHG是由輸入電源設定的電流限制。最小擊穿電壓（BVDS）通常應為墻式適配器開路電壓的兩倍。

BATT電容

每個充電電流安培數至少需要1.5μF的電容對BATT進行旁路。在電池可移除的應用中，應避免使用超過100μF的BATT電容，以免在更換電池時增加瞬態電流。為了獲得最佳系統性能，總電容中至少應有0.47μF為低ESR陶瓷電容。

CCT和CGATE

大多數應用會使用 (CGATE = 0.22 mu F) 、(R{GATE}=100 k Omega) 和 (C{CT}=0.33 mu F) 的電路。CGATE、RGATE以及內部100μA的上拉和下拉電流源可減緩P溝道MOSFET的開關速度，防止具有不良瞬態響應的墻式適配器在P溝道MOSFET關斷時使VIN承受過高電壓，以及在導通時防止過大電流流入電池。在使用瞬態響應不佳的墻式適配器的應用中，可根據需要增加CGATE的值，以進一步減緩開關邊沿并防止瞬態尖峰。

六、布局指南

MAX1736控制GATE的轉換速率，因此電路板布局對噪聲的敏感度低于高頻開關調節器。此外，由于在高電流脈沖期間和脈沖之間都會感測電池電壓，系統對接地誤差不敏感。不過，Maxim建議保持較大的接地面積和較大的高電流路徑走線，以確保系統的穩定性。

七、總結

MAX1736單節鋰離子電池充電器以其簡單的設計、優異的性能和廣泛的適用性，成為了電子工程師在單節Li+電池充電設計中的理想選擇。它不僅提供了安全、高效的充電解決方案，還通過多樣化的啟動方式、寬輸入電壓范圍和小型封裝等特點，滿足了不同應用場景的需求。在選擇外部組件時，工程師需要根據具體的應用要求進行合理選擇，以確保系統的最佳性能。同時，遵循布局指南進行電路板設計，能夠進一步提高系統的穩定性和可靠性。

你在設計單節鋰離子電池充電器時，是否會優先考慮MAX1736呢？歡迎在評論區分享你的看法和經驗。