MAX77650：超低功耗PMIC的卓越之选

MAX77650/MAX77651：超低功耗PMIC的卓越之选

在电子设备小型化、低功耗化的发展趋势下，电源管理芯片（PMIC）的性能和集成度愈发关键。今天要和大家深入探讨的是Maxim Integrated的MAX77650/MAX77651，一款专为小型锂离子电池应用打造的超低功耗PMIC，它集成了3输出单电感多输出（SIMO）降压 - 升压调节器和电源路径充电器，为低功耗可穿戴设备等应用提供了高度集成的电池充电和电源解决方案。

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一、产品概述

MAX77650/MAX77651高度集成，能满足尺寸和效率要求严苛的低功耗可穿戴应用。其亮点在于具备一个SIMO降压 - 升压调节器，可通过单个电感器提供三个独立可编程的电源轨，有效减小总体解决方案尺寸。同时，150mA的LDO可为音频等对噪声敏感的应用提供纹波抑制。此外，高度可配置的线性充电器支持广泛的锂离子电池容量，并具备电池温度监测功能，符合JEITA标准，增强了安全性。

二、核心特性剖析

高度集成优势

• 充电与供电一体化：集成了Smart Power Selector™锂/锂聚合物充电器、3输出单电感多输出（SIMO）降压 - 升压调节器、150mA LDO以及3通道电流沉驱动器，还配备用于电源监控的模拟多路复用器输出，大大减少了外部元件数量，降低了设计复杂度和PCB面积。

  超低功耗特性

• 低静态电流：关机电流低至0.3μA，工作电流（3个SIMO通道 + LDO）典型值仅5.6μA，有效延长电池续航时间，非常适合对功耗要求极高的可穿戴设备和物联网设备。

  适用于小电池的优化充电器

• 灵活充电参数：可编程快速充电电流范围为7.5mA至300mA，可适应不同容量的电池；可编程电池调节电压范围从3.6V到4.6V，支持多种电池化学组成；可编程终止电流从0.375mA到45mA，确保充电终止的准确性。
• 温度智能调节：JEITA电池温度监测功能可根据电池温度自动调整充电电流和电池调节电压，保障安全充电。

  灵活可配置性

• 通信接口多样：具备I2C兼容接口和GPIO，可方便地与微控制器等其他设备进行通信和配置。
• 工厂可编程选项丰富：提供工厂一次性编程（OTP）选项，可针对不同应用进行定制，加快产品上市时间。

  小尺寸封装

• 紧凑外形：采用2.75mm x 2.15mm x 0.7mm的WLP封装，30凸点、0.4mm间距的WLP，6x5阵列布局，适合对空间要求苛刻的小型设备。
• 小总体解决方案尺寸：总体解决方案尺寸仅19.2 (mm^{2}) ，为小型化设计提供了极大便利。

三、关键模块详解

智能电源选择充电器

智能电源选择充电器采用Maxim的智能电源选择器实现电源路径管理，可独立设置输入电流限制和电池充电电流，使电池在智能电源选择器的监管下更快充电。充电器输入可承受高达28V的过电压，增强了鲁棒性。同时，利用NTC热敏电阻进行温度监测，符合JEITA建议，提升了充电安全性。

SIMO降压 - 升压调节器

• 节省空间与高效：采用微功耗单电感多输出（SIMO）降压 - 升压DC - DC转换器，单个电感器可调节三个独立输出，相比传统的降压和线性调节器组合，节省了电路板空间，提高了系统整体效率。
• 性能优化：能够利用整个电池电压范围，每个输出的峰值电感电流可编程，可在效率、输出纹波、EMI、PCB设计和负载能力之间实现优化平衡。

  LDO线性稳压器

• 低噪声与高性能：片内低压差线性稳压器（LDO）经过优化，具有低静态电流和低压差电压。输入电压范围为1.8V至5.5V，可直接由主能源（如锂聚合物电池）或中间调节器供电，最大输出电流可达150mA。

  电流沉驱动器

  具有3通道电流沉驱动器，可用于驱动便携式设备中的LED，也可作为通用电流沉驱动器用于其他应用。驱动器的导通时间和频率可针对每个输出独立编程，实现所需的闪烁模式，闪烁周期可编程范围为0.5s至8s，导通时间占空比为6.25%至100%。

  I2C串行接口

• 高速通信：支持I2C修订版3.0兼容的2线串行接口，时钟速率范围为0Hz至3.4MHz，包括标准模式（0Hz至100kHz）、快速模式（0Hz至400kHz）、快速模式加（0Hz至1MHz）和高速模式（0Hz至3.4MHz）。
• 通信稳定：采用开漏总线结构，SDA和SCL需外部上拉电阻，可选的24Ω串联电阻可保护设备输入免受总线上的高压尖峰影响，同时减少串扰和信号下冲。

四、应用领域与价值

MAX77650/MAX77651的众多优势使其在多个领域具有广泛的应用价值：

• 蓝牙耳机/可听设备：超低功耗特性和小尺寸封装使其非常适合蓝牙耳机和可听设备，能有效延长电池续航时间，同时满足设备小型化的需求。
• 健身、健康和活动监测器：高精度的电池充电管理和温度监测功能，可为健身和健康监测设备提供稳定可靠的电源支持，确保设备的正常运行和数据准确性。
• 便携式设备：集成度高、功耗低的特点使其成为各类便携式设备的理想电源管理解决方案，帮助设备在有限的电池容量下实现更长的使用时间。
• 物联网设备：支持多种通信接口和灵活的配置选项，能很好地融入物联网生态系统，为物联网设备提供高效的电源管理，促进物联网应用的发展。

五、总结与展望

MAX77650/MAX77651凭借其高度集成、超低功耗、灵活可配置等诸多优势，为小型锂离子电池应用提供了全面而高效的电源管理解决方案。在电子设备不断追求小型化、低功耗和高性能的今天，这款PMIC必将在众多领域得到广泛应用。作为电子工程师，我们在设计过程中应充分发挥其特性，结合实际应用需求，打造出更具竞争力的产品。同时，我们也期待Maxim Integrated能继续推出更多创新的电源管理产品，推动电子行业的不断发展。