深度解析MAX17625/MAX17626：高效同步降壓轉換器的理想之選

在電子設計領域，電源管理芯片的性能直接影響著整個系統的穩定性和效率。今天，我們就來深入探討Analog Devices推出的MAX17625/MAX17626同步降壓轉換器，看看它有哪些獨特之處，能為我們的設計帶來怎樣的便利。

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產品概述

MAX17625和MAX17626是高頻同步降壓DC - DC轉換器，集成了MOSFET和補償組件，輸入電壓范圍為2.7V至5.5V，支持高達700mA的負載電流。它們允許使用小型、低成本的輸入和輸出電容器，輸出電壓可在0.8V至3.3V之間調節，其中MAX17625提供0.8V至1.5V的輸出電壓，MAX17626則提供1.5V至3.3V的輸出電壓。

產品亮點

易用性

• 寬輸入輸出范圍：2.7V至5.5V的輸入電壓范圍，以及0.8V至3.3V的可調輸出電壓，能滿足多種應用需求。
• 高精度反饋：±1%的反饋精度，確保輸出電壓的穩定性。
• 高輸出電流：最大可達700mA的輸出電流，能為負載提供充足的動力。
• 固定頻率操作：MAX17625固定2MHz，MAX17626固定4MHz，便于設計和調試。
• 100%占空比操作：在電池供電應用中，可充分利用電池電壓范圍，延長設備的運行時間。
• 內部補償：采用內部補償，減少了外部元件數量，簡化了設計。
• 全陶瓷電容：可使用全陶瓷電容，提高了系統的穩定性和可靠性。

高效率

• 模式可選：支持PWM和PFM兩種操作模式，可根據負載情況選擇合適的模式，提高效率。
• 低關機電流：關機電流低至0.1μA（典型值），降低了功耗。

靈活設計

• 軟啟動和預偏置啟動：內部軟啟動功能可實現輸出電壓的平滑上升，預偏置啟動功能可在輸出電容已充電的情況下正常啟動。
• 電源良好輸出：Open - Drain Power Good Output（PGOOD Pin）可指示輸出電壓狀態，方便系統監控。

穩健運行

• 過溫保護：當結溫超過+165°C時，芯片會自動關閉，待溫度下降10°C后再重新開啟。
• 過流保護：當電感電流超過內部峰值電流限制（典型值1.46A）時，高側MOSFET關閉，低側MOSFET開啟，保護芯片免受損壞。
• 寬工作溫度范圍：環境工作溫度范圍為 - 40°C至+125°C，結溫范圍為 - 40°C至+150°C，能適應惡劣的工作環境。

關鍵應用

工廠自動化

在工廠自動化領域，減少系統發熱是關鍵需求之一。MAX17625/6作為全同步DC - DC轉換器，集成了FET，效率高，能有效減少系統發熱，避免過熱和關機問題。

個人電子設備

個人電子設備通常追求小型化設計。MAX17625/6集成了FET和補償組件，僅需四個外部組件即可完成配置，解決方案尺寸小，有助于降低系統的整體設計成本。

電氣特性

輸入電源

• 輸入電壓范圍：2.7V至5.5V。
• 輸入電源電流：關機模式下低至0.1μA，PFM模式無負載時為40μA，PWM模式下MAX17625為4.5mA，MAX17626為6mA。
• 欠壓鎖定閾值：典型值為2.6V，滯后為200mV。

使能引腳

• EN低閾值：0.8V。
• EN高閾值：2V。
• EN輸入泄漏電流：最大50nA。

功率MOSFET

• 高側pMOS導通電阻：在不同輸入電壓和輸出電流下，導通電阻有所不同，如VIN = 3.6V，IOUT = 190mA時，典型值為120mΩ。
• 低側nMOS導通電阻：同樣在不同條件下有不同值，如VIN = 3.6V，IOUT = 190mA時，典型值為80mΩ。

時序

• 開關頻率：MAX17625為2MHz，MAX17626為4MHz。
• 最小導通時間：40ns。
• 最大占空比：100%。
• LX死區時間：3ns。
• 軟啟動時間：1ms。

反饋

• FB調節電壓：0.8V。
• FB電壓精度：PWM模式下為±1%。
• FB輸入偏置電流：典型值為50nA。

電流限制

• 峰值電流限制閾值：典型值為1.46A。
• 谷值電流限制閾值：典型值為1.14A。
• 負電流限制閾值： - 1.1A。

電源良好

• PGOOD上升閾值：93.5%。
• PGOOD下降閾值：90%。
• PGOOD輸出低電平：最大200mV。
• PGOOD輸出泄漏電流：最大100nA。
• 軟啟動后PGOOD斷言延遲：184μs。

模式

• MODE上拉電流：5μA。

熱關斷

• 熱關斷上升閾值：165°C。
• 熱關斷滯后：10°C。

應用信息

電感選擇

對于MAX17625，建議選擇1.5μH的電感；對于MAX17626，建議選擇1μH的電感。電感的飽和電流額定值應足夠高，以確保在峰值電流限制值（典型值1.46A）以上才會發生飽和。同時，應選擇低損耗、具有可接受尺寸和盡可能低的直流電阻的電感，以提高效率。

輸入電容選擇

輸入濾波電容可減少從電源汲取的峰值電流，降低電路開關引起的輸入噪聲和電壓紋波。輸入電容的RMS電流要求可通過公式計算，選擇在RMS輸入電流下溫度上升小于+10°C的輸入電容，以確保長期可靠性。建議使用低ESR、高紋波電流能力的陶瓷電容，如X7R電容。

輸出電容選擇

推薦使用小型陶瓷X7R級電容。MAX17625需要至少22μF（典型值）的輸出電容，MAX17626需要至少10μF（典型值）的輸出電容，以確保穩定性。在選擇輸出電容時，需考慮陶瓷電容的直流電壓降額。

輸出電壓調整

通過連接從輸出到FB再到GND的電阻分壓器來設置輸出電壓。選擇R2小于37.4kΩ，并使用公式 (R1 = R2 timesleft[frac{V_{OUT }}{0.8}-1right]) 計算R1的值。

功率耗散

在特定工作條件下，可通過公式 (P{Loss }=P{OUT } timesleft(frac{1}{eta}-1right)-left(I{OUT }^{2} × R{D C R}right)) 估算功率損耗，其中 (P{OUT }=V{OUT } × I{OUT }) 。結溫 (T{J}) 可通過公式 (T{J}=T{A}+left(theta{JA} × P{L O S S}right)) 估算，若有熱管理系統確保器件暴露焊盤保持在給定溫度 (T{EP}) ，則可使用公式 (T{J}=T{E P}+left(theta{J C} × P_{L O S S}right)) 估算結溫。需要注意的是，結溫超過+125°C會降低器件的使用壽命。

PCB布局指南

PCB布局對于實現干凈、穩定的操作至關重要。應遵循以下原則：

• 輸入電容應盡可能靠近IN和GND引腳。
• 輸出電容應盡可能靠近OUT和GND引腳。
• 減小LX引腳到電感的走線長度和面積。
• 電阻反饋分壓器應盡可能靠近FB引腳。
• 所有GND連接應連接到頂層和底層盡可能大的銅平面區域。
• 使用多個過孔將內部GND平面連接到頂層GND平面。
• 保持電源走線和負載連接短，使用厚銅PCB（2oz vs. 1oz）可提高滿載效率。

典型應用電路

文檔中給出了不同輸出電壓（0.8V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V）和700mA負載電流的典型應用電路，為工程師提供了參考。

訂購信息

其中，“+”表示無鉛/RoHS合規封裝，“T”表示卷帶包裝。

MAX17625/MAX17626同步降壓轉換器憑借其易用性、高效率、靈活設計和穩健運行等特點，在工廠自動化和個人電子設備等領域具有廣泛的應用前景。在實際設計中，工程師應根據具體需求合理選擇電感、電容等元件，并注意PCB布局，以充分發揮該芯片的性能優勢。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。