MAX1736：单节锂离子电池充电器的卓越之选

在电子设备日新月异的今天，电池充电技术也在不断发展。对于单节锂离子电池充电器而言，一款性能优异、设计简单且成本低廉的产品无疑是工程师们的理想之选。今天，我们就来深入了解一下Maxim公司的MAX1736单节锂离子电池充电器。

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一、产品概述

MAX1736是一款专为小型手持应用设计的简单、低成本单节锂离子（Li+）电池充电器。当与限流电压源（如墙式适配器）配合使用时，它能为单节Li+电池提供简单、精确的充电和终止控制。该产品有两种预设电池调节电压的型号，MAX1736EUT42预设为4.2V，MAX1736EUT41预设为4.1V。

充电启动方式

MAX1736可通过四种方式启动充电：插入电池、充电器上电、电池电压阈值达到设定值以及外部对EN引脚进行操作。这种多样化的启动方式为不同的应用场景提供了便利。

产品特性

1. 内部预充电电流源：能够安全地对接近没电的电池进行预充电，保护电池免受快速充电可能造成的损坏。
2. 输入电源检测功能：当电源移除时，MAX1736会自动关闭，以最大限度地减少电池的电流消耗，延长电池使用寿命。
3. 宽输入电压范围：可接受高达22V的输入电压，与多种输入电源兼容，增加了产品的适用性。
4. 单控制输入：提供独立和微处理器控制两种操作模式，满足不同的设计需求。
5. 小型封装：采用SOT23 - 6小封装，节省电路板空间，适合小型手持设备的设计。
6. 评估套件：提供评估套件（EV套件），可缩短设计时间，加快产品上市速度。

二、应用领域

MAX1736适用于多种单节Li+便携式应用，包括但不限于：

1. 无线手持设备：如手机、智能手表等，为设备提供稳定可靠的充电功能。
2. 个人数字助理（PDA）：满足PDA对电池充电的需求，确保设备随时可用。
3. 数码相机：为数码相机的电池提供高效充电，保证拍摄的连续性。
4. 小型手持设备：如便携式音乐播放器、电子词典等，提升设备的使用体验。
5. 自充电电池组：实现电池组的自动充电功能。
6. 座式充电器：作为座式充电器的核心部件，为电池提供安全、快速的充电。

三、技术参数

绝对最大额定值

参数	数值
IN、GATE到GND电压	-0.3V至 +26V
BATT、EN、CT到GND电压	-0.3V至 +6V
GATE到IN电压	-6V至 +0.3V
GATE连续电流	-10mA至 +10mA
连续功率耗散（TA = +70°C）	0.65W（6引脚SOT23，+70°C以上每升高1°C降额8.1mW）
工作温度范围	-40°C至 +85°C
储存温度范围	-65°C至 +150°C
最大结温	+150°C
引脚温度（焊接，10s）	+300°C

电气特性

电气特性表给出了在不同条件下的各项参数，如输入电压、快速充电电池合格阈值、电池调节电压等。例如，在 (V{IN}=10V) ，(V{BATT}=4.2V) （MAX1736EUT42）或4.1V（MAX1736EUT41），(T_{A}=0^{circ}C) 至 +85°C的条件下，输入电压范围为4.7V至22V（外部P - MOSFET关闭时）。这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据。

四、充电过程详解

预充电

为保护Li+电池免受从没电状态快速充电可能造成的损坏，当电池电压低于2.5V时，MAX1736在充电周期开始时以6mA的电流对电池进行预充电。一旦电池电压达到2.5V，就开始快速充电。这种预充电方式能够有效延长电池的使用寿命。

快速充电

在快速充电模式下，MAX1736会打开外部P沟道MOSFET。充电电流由外部电源的电流限制设定，MAX1736不进行电流调节。P沟道MOSFET仅作为开关使用，而非线性调节器，因此电路的功率耗散最小化，能够实现快速充电周期，且几乎不产生热量。

脉冲式顶部充电

当电池接近充满时，其瞬时电压达到电池调节电压，脉冲式顶部充电开始。MAX1736采用具有最小导通和关断时间的滞回算法，在无充电电流的情况下采样电池电压，以最小化由于电池和电池保护电阻引起的误差。通过这种方式，能够安全地完成电池充电，确保电池达到最大容量。

五、外部组件选择

输入电源

充电电流由外部电源设定，因此选择具有正确电流限制的电源至关重要。在大多数应用中，建议使用开路输出电压为5V至12V的小型墙式适配器，且该适配器应具有“限流”或“恒流”特性。对于一些低成本墙式适配器，可能存在瞬态特性不佳的问题，MAX1736可通过控制P沟道MOSFET的转换速率来限制电流峰值。

PMOS开关

P沟道MOSFET用于切换限流电源的通断。选择合适的FET时，需要考虑最小漏源击穿电压和最小导通阈值电压（VGS）。快速充电期间的功率耗散约为 (RDSON × ICHG^{2}) ，其中ICHG是由输入电源设定的电流限制。最小击穿电压（BVDS）通常应为墙式适配器开路电压的两倍。

BATT电容

每个充电电流安培数至少需要1.5µF的电容对BATT进行旁路。在电池可移除的应用中，应避免使用超过100µF的BATT电容，以免在更换电池时增加瞬态电流。为了获得最佳系统性能，总电容中至少应有0.47µF为低ESR陶瓷电容。

CCT和CGATE

大多数应用会使用 (CGATE = 0.22 mu F) 、(R{GATE}=100 k Omega) 和 (C{CT}=0.33 mu F) 的电路。CGATE、RGATE以及内部100µA的上拉和下拉电流源可减缓P沟道MOSFET的开关速度，防止具有不良瞬态响应的墙式适配器在P沟道MOSFET关断时使VIN承受过高电压，以及在导通时防止过大电流流入电池。在使用瞬态响应不佳的墙式适配器的应用中，可根据需要增加CGATE的值，以进一步减缓开关边沿并防止瞬态尖峰。

六、布局指南

MAX1736控制GATE的转换速率，因此电路板布局对噪声的敏感度低于高频开关调节器。此外，由于在高电流脉冲期间和脉冲之间都会感测电池电压，系统对接地误差不敏感。不过，Maxim建议保持较大的接地面积和较大的高电流路径走线，以确保系统的稳定性。

七、总结

MAX1736单节锂离子电池充电器以其简单的设计、优异的性能和广泛的适用性，成为了电子工程师在单节Li+电池充电设计中的理想选择。它不仅提供了安全、高效的充电解决方案，还通过多样化的启动方式、宽输入电压范围和小型封装等特点，满足了不同应用场景的需求。在选择外部组件时，工程师需要根据具体的应用要求进行合理选择，以确保系统的最佳性能。同时，遵循布局指南进行电路板设计，能够进一步提高系统的稳定性和可靠性。

你在设计单节锂离子电池充电器时，是否会优先考虑MAX1736呢？欢迎在评论区分享你的看法和经验。