MAX1647/MAX1648：跨化學(xué)體系電池充電器的卓越之選

各位電子工程師們，今天為大家詳細(xì)介紹兩款具有出色性能的跨化學(xué)體系電池充電器——MAX1647和MAX1648。它們?cè)陔姵爻潆婎I(lǐng)域有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

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一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

MAX1647/MAX1648能夠?yàn)槿魏位瘜W(xué)體系的電池充電提供必要的電源控制。MAX1647通過Intel系統(tǒng)管理總線（SMBus?）接口控制所有充電功能，符合Duracell/Intel智能電池充電器規(guī)范的2級(jí)充電器標(biāo)準(zhǔn)。而MAX1648則省略了SMBus串行接口，通過外部控制引腳的電壓來設(shè)置充電電壓和電流。

產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

1. 多化學(xué)體系兼容：可對(duì)鋰離子（Li - Ion）、鎳鎘（NiCd）、鎳氫（NiMH）、鉛酸等多種電池進(jìn)行充電。
2. 通信接口差異：MAX1647具備Intel SMBus 2線串行接口，而MAX1648則通過外部引腳設(shè)置參數(shù)。
3. 充電電流選擇豐富：提供4A、2A或1A的最大電池充電電流，且具備11位充電電流控制。
4. 寬電壓范圍：支持高達(dá)18V的電池電壓、28V的輸入電壓，同時(shí)具備10位電壓控制，在使用外部±0.1%參考時(shí)，電壓精度可達(dá)±0.75%。
5. 安全保護(hù)機(jī)制：擁有電池?zé)崦?a target="_blank">電阻故障安全保護(hù)功能。

應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

適用于筆記本電腦、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）、充電器基站、手機(jī)等眾多設(shè)備。

二、產(chǎn)品詳細(xì)參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

在設(shè)計(jì)使用時(shí)，必須嚴(yán)格遵守這些參數(shù)，超出絕對(duì)最大額定值的應(yīng)力可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。例如，DCIN到AGND的電壓范圍為 - 0.3V至30V，不同引腳之間都有相應(yīng)的電壓和電流限制。

電氣特性

1. 電源和參考部分：DCIN輸入電壓范圍為7.5V至28.0V，在不同輸入電壓條件下，有相應(yīng)的靜態(tài)電流和輸出電壓參數(shù)。例如，VL輸出電壓在7.5V < VDCIN < 28V、無負(fù)載時(shí)為5.15 - 5.65V。
2. 開關(guān)穩(wěn)壓器部分：振蕩器頻率為200 - 300kHz，DHI最大占空比為89 - 93%等，這些參數(shù)影響著充電器的功率轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。
3. 誤差放大器部分：GMV和GMI放大器具有不同的跨導(dǎo)和最大輸出電流，對(duì)充電的電壓和電流調(diào)節(jié)起著關(guān)鍵作用。
4. 跳變點(diǎn)和線性電流源部分：定義了多個(gè)跳變點(diǎn)，如BATT POWER_FAIL跳變點(diǎn)、THM熱敏電阻相關(guān)跳變點(diǎn)等，用于監(jiān)測(cè)和保護(hù)充電過程。
5. 電流和電壓設(shè)置DAC（MAX1647）：CDAC電流設(shè)置DAC分辨率為6位，VDAC電壓設(shè)置DAC分辨率為10位，確保了充電參數(shù)的精確設(shè)置。
6. 邏輯電平（MAX1647）：規(guī)定了SDA、SCL的輸入低電壓、高電壓和輸入偏置電流等，保證通信的準(zhǔn)確性。

定時(shí)特性（MAX1647）

在不同溫度條件下，對(duì)SCL串行時(shí)鐘的高、低周期，起始條件的建立和保持時(shí)間等進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，確保SMBus通信的穩(wěn)定。

典型工作特性

通過一系列圖表展示了BATT負(fù)載瞬態(tài)、VL電壓與負(fù)載電流關(guān)系、內(nèi)部參考電壓、輸出V - I特性、輸入和輸出功率、輸出電壓誤差等，為工程師在實(shí)際應(yīng)用中評(píng)估充電器性能提供了依據(jù)。

三、引腳說明

MAX1647和MAX1648的引腳各有其特定功能。例如，IOUT為線性電流源輸出，DCIN為充電器供電輸入電壓，VL為芯片電源，CCV和CCI分別為電壓和電流調(diào)節(jié)環(huán)路的補(bǔ)償點(diǎn)等。熟悉這些引腳功能對(duì)于正確連接和使用充電器至關(guān)重要。

四、工作原理剖析

輸出特性

MAX1647/MAX1648包含電壓調(diào)節(jié)環(huán)路和電流調(diào)節(jié)環(huán)路，兩者相互獨(dú)立工作。當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值V0時(shí)，電流調(diào)節(jié)環(huán)路起作用；當(dāng)電池電壓達(dá)到V0時(shí)，電壓調(diào)節(jié)環(huán)路接管控制，確保充電過程的安全和穩(wěn)定。

模擬部分

由電流模式PWM控制器和兩個(gè)跨導(dǎo)誤差放大器組成。在MAX1647中，通過SMBus接口控制DAC來設(shè)置電流和電壓；而MAX1648則直接從SETI和SETV控制誤差放大器。這種設(shè)計(jì)使得電壓和電流控制環(huán)路可以分別進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到最佳的穩(wěn)定性和響應(yīng)。

電壓控制

內(nèi)部GMV放大器控制輸出電壓，其非反相輸入由10位DAC設(shè)置，電池電壓通過4:1電阻分壓器反饋到放大器。在充電鋰離子電池時(shí)，可能需要更高的參考電壓來滿足要求。

電流控制

內(nèi)部GMI放大器和線性電流源控制電池電流。電流控制DAC的不同位分別控制線性電流源和開關(guān)穩(wěn)壓器的電流。通過在CCI引腳添加電容來補(bǔ)償電流調(diào)節(jié)環(huán)路，防止電池電壓過沖。

PWM控制器

采用電流模式脈寬調(diào)制（PWM）DC - DC轉(zhuǎn)換器控制器，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)外部N通道MOSFET，通過多輸入比較器來確定開關(guān)信號(hào)的脈沖寬度，以提供所需的電池電壓或電流。

MOSFET驅(qū)動(dòng)

使用電荷泵為高端N通道MOSFET提供高于輸入源電壓的驅(qū)動(dòng)電壓，同步整流器提高了效率，同時(shí)添加死區(qū)時(shí)間防止短路電流。

內(nèi)部調(diào)節(jié)器和參考

內(nèi)部低壓差線性穩(wěn)壓器提供5.4V電源（VL），可用于為內(nèi)部和外部電路供電。同時(shí)，具有內(nèi)部±2%精度的3.9V參考電壓，也可使用外部參考提高充電器精度。

MAX1647邏輯

通過SMBus的讀寫字協(xié)議與電池和主機(jī)系統(tǒng)通信，不主動(dòng)發(fā)起通信，僅響應(yīng)命令和查詢。不同的命令如ChargerMode()、ChargingVoltage()、ChargingCurrent()等用于設(shè)置充電器的工作模式、充電電壓和電流等參數(shù)。

五、應(yīng)用信息分享

與Duracell智能電池配合使用

提供了中斷和輪詢的偽代碼示例，幫助工程師實(shí)現(xiàn)與智能電池的通信和充電控制。中斷例程可及時(shí)通知主機(jī)電池充電器狀態(tài)的變化，輪詢例程可查詢電池的充電需求并控制充電器。

負(fù)輸入電壓保護(hù)

在大多數(shù)便攜式設(shè)備中，使用二極管D4防止因輸入電壓極性反轉(zhuǎn)而損壞極化電容C6。若不需要反向極性保護(hù)，可省略該二極管以減少功率損耗。

4A應(yīng)用外部組件選擇

當(dāng)需要將MAX1647配置為最大4A充電電流時(shí)，需要更換外部功率組件，如選擇合適的二極管、MOSFET、電感器和電阻器等。例如，可選用Motorola的MBRD835L二極管、Siliconix的Si4410DY MOSFET、Coiltronics的CTX20 - 5 - 52電感器等。

六、芯片及封裝信息

芯片包含3612個(gè)晶體管，基板連接到AGND。同時(shí)，詳細(xì)介紹了SSOP和SOICN兩種封裝的尺寸信息，為工程師在PCB設(shè)計(jì)時(shí)提供了準(zhǔn)確的參考。

總之，MAX1647/MAX1648以其豐富的功能、靈活的配置和良好的性能，為電子工程師在電池充電設(shè)計(jì)中提供了優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求合理選擇和使用這兩款充電器，同時(shí)注意各項(xiàng)參數(shù)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用類似充電器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。