MAX845：用于PCMCIA应用的隔离式变压器驱动器

在电子设备的设计中，为特定应用选择合适的电源解决方案至关重要。对于PCMCIA及其他对空间和高度敏感的应用场景，MAX845隔离式变压器驱动器无疑是一个出色的选择。接下来，我们将深入探讨MAX845的特点、工作原理、应用以及组件选择等方面的内容。

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一、产品概述

MAX845专为PCMCIA和其他对空间和高度有严格要求的应用设计，能够提供隔离电源。它可由5V或3.3V直流电源驱动中心抽头变压器的初级绕组，次级绕组可根据需求绕制，以提供高达750mW的任何隔离正电压或负电压。该驱动器由振荡器和触发触发器组成，触发器产生两个50%占空比的方波，驱动接地参考的N沟道功率开关，内部电路确保开关之间的先断后通动作。此外，它还具备低功耗关断模式，可降低功耗。

二、关键特性

（一）极小体积

MAX845能适配超薄的5V - µs变压器，其设计可驱动高度小于0.09英寸（2.3mm）的单个变压器（包含封装），若采用无封装变压器，高度可进一步降至0.050英寸（1.27mm），非常适合对空间要求严苛的PCMCIA卡等应用。大家不妨思考一下，在如此狭小的空间内实现稳定的电源供应，这对于设备的小型化设计带来了多大的便利呢？

（二）高频切换

最低450kHz的开关频率，允许使用极薄的变压器，高频特性不仅有助于减小变压器体积，还能降低整体电路的噪声，提高电源的稳定性。这种高频设计在高速数据传输和处理的设备中是否会发挥更大的优势呢？

（三）低纹波与低功耗

超低的输入电源电流纹波和输出纹波，使得在输出端可以使用小型输出电容。同时，具备5µW的低功耗关断模式，在不工作时可有效降低功耗，延长设备的续航时间。这对于一些对功耗敏感的便携式设备来说，无疑是一个重要的优势。那么，在实际应用中，如何更好地利用这个低功耗模式来优化设备的电源管理呢？

（四）宽电源范围

支持单 +5V 或 +3.3V 电源供电，为不同的应用场景提供了灵活的电源选择。设计人员可以根据具体需求选择合适的电源，以满足设备的性能和功耗要求。在选择电源时，需要考虑哪些因素呢？

三、工作原理

MAX845由RC振荡器驱动一对N沟道功率开关，振荡器频率为输出频率的两倍，通过触发触发器确保每个开关的占空比为50%。内部电路保证开关之间的先断后通动作，避免两个开关同时导通。当MAX845的一个输出（D1或D2）变为低电平时，另一个输出近似变为电源电压的两倍，从而在变压器次级感应出电压，整流二极管将电流引导至相应的输出电容，在交替的半周期内对每个电容充电，输出电压为每个输出电容电压之和。这种工作方式使得变压器的设计更加简单，所需的次级匝数最少。

四、应用领域

（一）PCMCIA调制解调器卡

MAX845能够为PCMCIA调制解调器卡提供隔离电源，满足其对空间和电源的严格要求。其高频特性和低纹波输出有助于提高调制解调器的性能和稳定性。在设计PCMCIA调制解调器卡时，如何充分利用MAX845的这些特性来优化电源设计呢？

（二）隔离数据采集与接口电源

在需要隔离数据采集和接口电源的应用中，MAX845可以提供可靠的隔离电源。其推挽式DC - DC转换器拓扑结构允许实现隔离的多个输出、升压/降压或反相输出，同时便于输入和输出的滤波，降低整体噪声。在这些应用中，如何根据具体需求选择合适的变压器和整流拓扑呢？

（三）医疗设备与过程控制

医疗设备和过程控制领域对电源的安全性和稳定性要求较高，MAX845的隔离特性和低噪声设计使其非常适合这些应用。在医疗设备中，还可以利用其提供的隔离电源为传感器、信号调理电路等供电，确保设备的正常运行。那么，在医疗设备的设计中，还需要考虑哪些因素来确保电源的安全性呢？

（四）通信接口

对于需要抗干扰的通信接口，如RS - 485数据接口，MAX845可以提供隔离电源，有效隔离不同电位之间的干扰，提高通信的可靠性。在设计通信接口时，如何合理布局MAX845及其相关电路，以减少电磁干扰对通信信号的影响呢？

五、元件选择

（一）变压器

1. 饱和要求

MAX845可驱动任何具有中心抽头初级且每侧饱和额定值至少为5V - µs（ET乘积）的变压器。在不同的电源电压下，变压器需满足相应的ET乘积要求，以避免饱和。在选择变压器时，如何准确测量其ET乘积呢？

2. 磁芯类型

可选择环形或带气隙的磁芯。环形磁芯不能饱和，可通过特定的测试方法测量其ET乘积；带气隙的磁芯如绕线架或鼓形磁芯，主要受电感和绕组电阻的限制，建议初级电感在50µH至200µH之间。不同的磁芯类型在实际应用中各有什么优缺点呢？

3. 供应商选择

文中列举了多家变压器和磁芯供应商，如Halo Electronics、Coilcraft等。在选择供应商时，需要考虑产品的质量、价格、交货期等因素。如何根据具体需求选择合适的供应商呢？

（二）整流拓扑

图11展示了多种整流拓扑，包括2 - 二极管推挽、4 - 二极管桥式和电压倍增器等。选择整流拓扑时，需参考表2中的选择标准，根据性能要求（纹波与损耗、次级绕组所需空间）来确定。同时，要确保变压器的匝数比能在最大预期负载和最小预期输入电压下提供所需的最小输出电压，并考虑整流器中的最坏情况损耗。在实际设计中，如何权衡不同整流拓扑的优缺点呢？

（三）二极管

对于低输出电流水平（小于50mA），可使用普通硅信号二极管如1N914或1N4148；对于高电流应用，应使用肖特基二极管，因其正向电压降较低。如Central Semiconductor的CMPSH - 3系列、Nihon SB05W05C和Motorola MBR0520等都是不错的选择。在选择二极管时，除了考虑电流和正向电压降，还需要考虑哪些因素呢？

（四）输出调节器

由于MAX845的输出电压不受输入电压或负载电流变化的调节，可能需要输出电压调节器。串联线性调节器性能良好、效率合理且成本较低；并联调节器成本低、占用空间小，适用于某些应用。如MAX666、MAX667等系列串联调节器可简化设计，而简单的并联齐纳二极管或TL431等并联调节器IC也可根据具体需求选择。在选择输出调节器时，如何根据负载特性和性能要求进行选择呢？

（五）输出滤波电容

由于输出纹波电流较低，陶瓷电容可作为输出电容。对于对输出纹波噪声敏感的应用，输出滤波电容应具有低等效串联电阻（ESR）和低等效串联电感（ESL），且电容值在温度变化时应保持相对稳定。推荐使用Sprague 595D表面贴装固体钽电容和Sanyo OS - CON通孔电容。在实际应用中，如何选择合适的输出滤波电容来满足不同的纹波要求呢？

（六）输入旁路电容

MAX845的输入旁路电容（C1）要求不高，其电源电流相对稳定，对输入旁路电容的依赖性较小。通常，一个低成本的0.33µF芯片或陶瓷电容即可满足输入旁路需求。在设计中，是否可以根据实际情况进一步优化输入旁路电容的选择呢？

六、总结

MAX845作为一款专为PCMCIA和其他对高度和/或空间敏感的应用而设计的隔离式变压器驱动器，具有体积小、高频切换、低纹波、低功耗等诸多优点。通过合理选择变压器、整流拓扑、二极管、输出调节器、输出滤波电容和输入旁路电容等元件，可以充分发挥MAX845的性能，满足不同应用场景的需求。在实际设计过程中，需要根据具体的应用要求和性能指标，综合考虑各个因素，进行优化设计。同时，不断探索和尝试新的设计方法和技术，以提高电路的性能和可靠性。希望本文能为广大电子工程师在使用MAX845进行设计时提供一些有益的参考和帮助。大家在使用MAX845的过程中，遇到过哪些问题和挑战呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享交流。