探索MAX1795/MAX1796/MAX1797：高效升壓DC - DC轉換器的卓越之選

在當今便攜式電子設備飛速發展的時代，對高效、緊湊且功能強大的電源管理解決方案的需求日益增長。MAX1795/MAX1796/MAX1797系列升壓DC - DC轉換器憑借其獨特的特性和出色的性能，成為了眾多小型便攜式手持設備的理想選擇。

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產品概述

MAX1795/MAX1796/MAX1797是專為小型便攜式手持設備設計的高效升壓DC - DC轉換器。它們具備Maxim的True Shutdown?電路，能在關機時將輸出與輸入完全斷開，提高效率并省去昂貴的外部組件。同時，其專有的LX - 阻尼電路可降低對噪聲敏感應用中的電磁干擾（EMI）。即使DC - DC轉換器處于關機狀態，電池監控比較器（LBI/LBO）仍保持活躍，為系統提供了額外的靈活性。

輸入輸出特性

輸入電壓范圍為 +0.7V至VOUT，VOUT可在 +2V至 +5.5V之間設置，且保證從 +0.85V啟動。這三款器件具有預設的、可通過引腳選擇的5V或3.3V輸出，也可使用兩個外部電阻將輸出調整到其他電壓。它們的主要區別在于電流限制，MAX1795、MAX1796和MAX1797的電流限制分別為0.25A、0.5A和1A，可根據不同負載優化外部組件。

封裝優勢

所有器件均采用緊湊的8引腳μMAX封裝，高度僅為1.09mm，尺寸是8引腳SO封裝的一半，非常適合對空間要求苛刻的應用。

特性亮點

高效節能

效率超過95%，靜態電源電流僅25μA，關機電流低至2μA，能有效延長電池續航時間，滿足便攜式設備對低功耗的需求。

真關機功能

True Shutdown電路在關機時斷開輸出與輸入的連接，無需外部肖特基二極管，簡化了電路設計，降低了成本。

低噪聲設計

低噪聲抗振鈴特性和LX - 阻尼電路，可減少EMI，提高系統的穩定性和可靠性，適用于對噪聲敏感的應用場景。

電池監控功能

LBI/LBO比較器在關機時仍能正常工作，可實時監控電池狀態，為系統提供電池電量信息。

應用領域

該系列轉換器廣泛應用于各種便攜式設備，如便攜式數字音頻播放器、個人數字助理（PDAs）/掌上電腦、無線手持設備和便攜式終端等。這些設備通常對電源效率、尺寸和電池續航有較高要求，MAX1795/MAX1796/MAX1797正好滿足了這些需求。

電氣特性分析

輸入輸出電壓

在不同條件下，輸入電壓范圍為1.0V至5.5V，輸出電壓可根據FB引腳的連接方式設置為3.3V或5V，也可在2.0V至5.5V之間調整。輸出電壓的穩定性和精度在不同溫度和負載條件下都能得到較好的保證。

電流參數

不同型號的器件在不同負載和輸出電壓下具有不同的穩態輸出電流。例如，在FB = OUT（VOUT = +3.3V）、BATT = +2V的條件下，MAX1796的穩態輸出電流典型值為300mA，MAX1797為550mA。同時，還給出了反饋輸入電流、內部MOSFET導通電阻、LX開關電流限制等參數，這些參數對于電路設計和性能評估非常重要。

開關特性

LX開關的最大導通時間和最小關斷時間等參數也有明確規定，這些參數影響著轉換器的開關頻率和效率。例如，在VFB = +1V且未達到電流限制時，LX開關的最大導通時間典型值為4μs，最小關斷時間典型值為1μs。

典型工作特性

效率與負載電流關系

通過圖表可以看出，在不同的輸入電壓和輸出電壓條件下，效率隨負載電流的變化情況。一般來說，在合適的負載范圍內，效率能達到較高水平，且不同型號的器件在不同負載下的效率表現有所差異。這有助于工程師根據實際應用需求選擇合適的器件和負載范圍。

其他特性曲線

還給出了空載電池電流與輸入電池電壓、啟動電壓與負載電流、關機閾值與輸入電池電壓等關系曲線，這些曲線為電路設計和性能優化提供了重要參考。

引腳說明

詳細工作原理

控制方案

采用獨特的最小關斷時間、電流限制控制方案，結合了脈寬調制（PWM）器件的高輸出功率和效率以及傳統脈沖跳過控制器的超低靜態電流。開關頻率取決于負載電流和輸入電壓，最高可達500kHz，且輸出紋波不超過開關電流限制與濾波電容等效串聯電阻（ESR）的乘積。

同步整流

內部同步整流器省去了外部肖特基二極管，降低了成本和電路板空間。在開關周期的關斷時間內，P溝道MOSFET導通，分流MOSFET體二極管，顯著提高了轉換效率，最高可達95%。

關機模式

當VSHDN為高電平時，器件進入關機模式，電源電流降至小于2μA。此時，同步整流器斷開輸出與輸入的連接，OUT變為高阻抗節點，LBI/LBO比較器仍保持活躍。通過將LBO連接到SHDN，可在輸入電壓低于預設閾值時自動關機。

BATT/阻尼開關

內部阻尼開關可減少LX端的振鈴現象。當電感能量耗盡時，阻尼開關在電感兩端連接一個電阻，快速耗散能量，降低EMI，但不影響VOUT紋波。

輸出電壓設置

可通過將FB引腳連接到GND（5V）或OUT（3.3V）來設置VOUT為3.3V或5.0V，也可使用電阻分壓器從OUT到FB再到GND來調整輸出電壓。計算公式為(R1 = R2 left[left(V{OUT } / V{FB}right)-1right])，其中(V_{FB}=+1.245V)，VOUT范圍為 +2V至 +5.5V。

低電池檢測

芯片內部包含用于低電池檢測的比較器。當LBI電壓高于0.85V時，LBO（開漏輸出）向GND灌電流；當LBI電壓低于0.85V時，LBO變為高阻抗。LBI/LBO功能在關機時仍可工作，可通過電阻分壓器設置低電池監控閾值。

應用設計要點

電感選擇

一般來說，22μH的電感在大多數應用中表現良好，也可使用10μH至47μH范圍內的電感。較小的電感值可減小電路尺寸，但輸出電流能力較低；較大的電感值輸出電流能力較高，但物理尺寸較大。電感的增量飽和電流額定值應大于開關電流峰值限制，可允許一定程度的飽和以略微降低效率。

電容選擇

輸入旁路電容和輸出濾波電容的ESR會影響效率和輸出紋波。建議使用鉭或聚合物電容，輸出電壓紋波是電感峰值電流與輸出電容ESR的乘積。可通過并聯0.1μF陶瓷電容來降低高頻輸出噪聲。

PCB布局和接地

精心的印刷電路板布局對于減少接地反彈和噪聲至關重要。應保持IC的GND引腳與輸入輸出濾波電容的接地引腳距離小于0.2英寸（5mm），并盡量縮短FB和LX引腳的連接長度。使用接地平面并將IC的GND引腳直接焊接到接地平面，可提高輸出功率和效率，降低輸出紋波電壓。

總之，MAX1795/MAX1796/MAX1797系列升壓DC - DC轉換器以其高效、緊湊、功能豐富的特點，為便攜式電子設備的電源設計提供了優秀的解決方案。在實際應用中，工程師需要根據具體需求合理選擇器件和外部組件，并注意PCB布局和接地等細節，以充分發揮其性能優勢。大家在使用過程中是否遇到過類似器件的設計挑戰呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。