MAX17435/MAX17535：高频低成本SMBus充电器的卓越之选

在电子设备的电源管理领域，充电器的性能和成本一直是工程师们关注的焦点。今天，我们就来深入探讨一下Maxim公司推出的MAX17435/MAX17535高频低成本SMBus充电器，看看它究竟有哪些独特之处。

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产品概述

MAX17435/MAX17535是一款集成多化学电池充电器IC，能够简化精确高效充电器的构建。它支持SMBus可编程设置充电电流、充电电压、输入电流限制、重新学习电压以及数字读取IINP电压。该芯片利用电荷泵控制适配器选择n沟道MOSFET，当适配器不存在时，电荷泵关闭，p沟道MOSFET选择电池。

应用场景广泛

这款充电器适用于多种设备，包括笔记本电脑、PDA和移动通信设备以及2 - 4节锂离子电池供电的设备。

产品特性突出

• 低成本SMBus充电器：有效降低成本，提高产品竞争力。
• 高开关频率：MAX17435开关频率为850kHz，MAX17535为500kHz，有助于减小组件尺寸和电路成本。
• 内部升压开关：集成内部升压开关，简化电路设计。
• SMBus可编程：可通过SMBus灵活设置充电电压、输入电流限制、充电电流、重新学习电压和数字IINP读取。
• 自动选择系统电源：能够根据适配器的存在自动选择系统电源。
• 高精度：充电电压精度为±0.4%，输入电流限制精度为±2.5%，充电电流精度为±3%。
• 多种监测输出：提供AC适配器电流、电池放电电流和AC适配器存在状态的监测输出。
• 保护功能完善：具备AC适配器过压保护和电池欠压锁定功能。

电气特性分析

输入电源特性

在不同的工作条件下，MAX17435/MAX17535的输入电源表现稳定。例如，在适配器存在且充电启用时，输入电流在一定范围内波动；而在适配器不存在或充电器关闭时，输入电流则显著降低。

充电电压调节

该充电器能够提供高精度的充电电压，根据不同的设置，充电电压范围从4.095V到19.200V，且精度控制在一定范围内。

充电电流调节

充电电流的调节同样精确，通过SMBus设置不同的参数，可以实现从128mA到8.064A的充电电流范围，并且具有较高的精度。

输入电流调节

输入电流限制功能可以根据系统需求进行灵活设置，当输入电流超过设定的阈值时，充电器会自动降低充电电流，以保护系统。

其他特性

还包括参考电压输出、线性稳压器特性、逻辑电平规格、开关调节器特性、适配器检测和电荷泵MOSFET驱动器等方面的特性，这些特性共同保证了充电器的稳定运行。

引脚描述与功能

MAX17435/MAX17535共有24个引脚，每个引脚都有其特定的功能。例如，SCL和SDA是SMBus的时钟和数据引脚，用于与系统控制器进行通信；DCIN是充电器的电源输入引脚，需要连接适配器电源；LDO是线性稳压器输出引脚，为其他电路提供电源。

工作原理剖析

DC - DC转换器

采用同步降压DC - DC转换器，具有n沟道高侧MOSFET开关和n沟道低侧同步整流器。通过伪固定频率、电流模式控制方案和逐周期电流限制，确保高效稳定的充电过程。

控制环路

包括输入电流控制（CCS）、充电电流控制（CCI）和充电电压控制（CCV）三个控制环路。这三个环路在最低电压钳位（LVC）放大器处汇聚，输出的反馈控制信号用于驱动DC - DC控制器。

连续传导模式

在足够的充电电流下，电感电流不会过零，进入连续传导模式。此时，充电器以固定的开关频率工作，通过控制MOSFET的开关来实现充电过程。

不连续传导模式

当LVC控制点输出低于110mV时，充电器进入不连续传导模式，确保电感电流始终为正。在这种模式下，充电器可以提高轻载效率。

设计要点与注意事项

MOSFET选择

根据最大所需充电电流选择合适的n沟道MOSFET。高侧MOSFET需要考虑电阻损耗和开关损耗，低侧MOSFET则应选择导通电阻低、封装适中且价格合理的器件。

电感选择

根据充电电流、纹波和工作频率选择合适的电感值，以实现最佳效率。同时，电感的饱和电流额定值应满足要求。

电容选择

输入电容需要满足纹波电流要求，输出电容则需要吸收电感纹波电流并确保DC - DC转换器的稳定性。

布局和旁路

良好的PCB布局对于实现指定的抗噪性、效率和稳定性能至关重要。需要注意高功率连接、IC和信号组件的放置、栅极驱动迹线的长度和宽度以及陶瓷旁路电容的位置等。

总结

MAX17435/MAX17535以其丰富的功能、高精度的性能和灵活的可编程性，成为了高频低成本SMBus充电器的理想选择。在实际设计中，工程师们可以根据具体的应用需求，合理选择和使用这款充电器，以实现高效、稳定的电池充电解决方案。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。