MAX8622：数字相机与手机相机的快速充电氙气闪光灯充电器

在电子设备飞速发展的今天，数字相机和手机相机的性能不断提升，其中闪光灯的充电速度和效率成为了影响用户体验的关键因素之一。Maxim推出的MAX8622快速充电时间氙气闪光灯充电器，为解决这一问题提供了优秀的解决方案。

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一、产品概述

1. 基本功能

MAX8622是一款采用反激式开关调节器的充电器，能够快速高效地为高压闪光灯电容器充电。它适用于使用2节碱性/NiMH电池或单节Li + 电池的数字相机、胶卷相机、手机相机和智能手机相机等设备。其内部的低导通电阻n沟道MOSFET通过降低开关功率损耗，提高了充电效率。

2. 充电方案

采用电流限制的连续模式变压器开关方案，可快速为输出电容器充电，且逐周期峰值电流限制方案无浪涌电流。电流限制可编程，可控制从电池汲取的最大负载。此外，输入电压监测环路可在电池接近放电时降低充电速率，延长电池寿命，同时允许在典型条件下设置更快的充电速率。

3. 状态指示与自动刷新

开漏DONE输出可指示闪光灯电容器何时完全充电。并且，MAX8622会每11秒自动刷新输出，以最小的电池消耗有效维持电容器的电荷水平。

4. 高精度充电

通过外部电阻分压器监测输出电压，直接在变压器次级进行感应，可防止输出电容器通过反馈电阻放电，同时提供直接的输出感应，实现与变压器匝数比无关的最佳电压精度。

二、产品特性

1. 充电能力

能够为任何尺寸的闪光灯电容器充电，仅需2.8秒即可将100µF的电容器充电至300V，且无浪涌电流。

2. 高精度与长电池寿命

充电精度高，不受变压器匝数比的影响。输入电压监测功能可延长电池寿命，可编程输入电流限制最高可达1.6A。

3. 架构优势

稳健的架构允许使用低成本变压器，具备自动刷新模式和充电完成指示功能。

4. 封装小巧

采用3mm x 3mm、10引脚的TDFN封装，节省空间。

三、应用领域

MAX8622的应用范围广泛，涵盖了数字相机、手机相机、胶卷相机、智能手机相机以及个人媒体播放器等设备。

四、电气特性

1. 电压与电流范围

VCC电压范围为2.5 - 5.5V，VCC欠压阈值在上升和下降时有不同的值。LX开关在不同频率下的供电电流不同，关机电流极低。

2. 电阻与电流限制

LX导通电阻、关断泄漏电流等参数在不同条件下有相应的数值，LX峰值电流限制可通过ISET电阻进行设置，ISET电阻范围为75 - 200kΩ，可将峰值电流限制设置在0.6A - 1.6A之间。

3. 其他特性

开关频率、SEC感测电阻、SEC谷值电流阈值、FB跳闸阈值等参数也有明确的规定，输出刷新速率为11s。

五、典型工作特性

1. 充电时间与效率

充电时间与输入电压、电容器容量和峰值电流有关，效率与输出电压相关。通过不同的图表可以直观地看到这些参数之间的关系。

2. 电流与电压特性

初级电流限制与ISET电阻、温度有关，输出电压与温度、输入电压有关，峰值初级电流与输入电压有关，静态电流与输入电压也有一定的关系。

六、引脚说明

引脚名称	功能
ISET	电流限制设置，连接电阻到GND可设置通过初级绕组的峰值电流限制，连接到VCC则为默认的1.6A电流限制
FB	输出反馈，连接到变压器次级绕组的电阻分压器，设置充电完成时的输出电压
VCC	IC的电源电压，需连接1µF电容器到GND
GND	模拟地，连接到外露焊盘
PGND	功率地，连接到外露焊盘
LX	变压器初级连接，连接到变压器初级
SEC	次级电流感测，连接到次级绕组的返回端以感测次级绕组电流
DONE	充电完成指示，开漏输出，当EN为高且电路完成对输出电容器的充电时拉低
EN	使能输入，高电平开启充电器，低电平关闭
UVI	输入欠压检测，连接电阻到电池以与内部25kΩ电阻形成分压器，当VUVI低于1V时降低输入电流，不使用此功能时连接到VCC
EP	外露焊盘，连接到GND和PGND

七、详细工作原理

1. 控制方案

采用恒定峰值和谷值电流控制方案，精确控制闪光灯电容器的充电电流。通过ISET引脚的电阻和变压器匝数比设置充电电流。当EN拉高时开始充电，LX导通，变压器初级绕组电流上升到峰值，然后LX关断，电流通过变压器次级和整流二极管输送到闪光灯电容器。当次级电流下降到峰值电流限制的1.67%（变压器匝数比为1:15时），LX开关再次导通，开始新的充电周期，直至达到目标输出电压。

2. 二次侧感应

通过连接到输出整流二极管阳极的电阻分压器实现输出调节，消除了输出电容器的直流电流消耗，同时提供直接的输出感应，实现与变压器匝数比无关的最佳电压精度。在反激阶段（LX关断时）采样FB引脚，当FB上升到1.25V以上时，充电停止，DONE拉低。

3. 延长电池寿命

UVI电路可在不使输入电压低于所选电压水平的情况下尽可能快地对输出充电。当UVI下降到下降阈值以下时，LX控制锁存器复位，内部MOSFET立即关断，直到变压器次级电流下降到谷值跳闸阈值或1µs（以较长者为准），且只有当输入高于UVI上升阈值时，LX开关才会再次导通，从而降低平均充电电流。

八、应用设计要点

1. 变压器设计

变压器是反激式设计的关键元件，其设计会影响电路的电压、电流应力和噪声性能。推荐的变压器及关键参数如下：	变压器	匝数比（SEC/PRI）	初级电感(H)	电容(pF)	直流电阻( )
TDK LDT565630T - 011	15	6	30	0.11
Tokyo Coil TTRN - 038S - 017 - T	15	6.4	11	0.11
Tokyo Coil TTRN - SU20S - 001 - T	15	6.5	4	0.31

匝数比选择

变压器匝数比应足够高，以确保变压器的初级峰值电压不超过内部MOSFET的电压额定值（33V）。对于目标电压为300V的闪光灯电容器，在最小输入电压为1.8V时，匝数比应大于1:10，通常推荐使用匝数比为1:15的变压器。

初级电感计算

MAX8622可在不连续导通模式（DCM）或连续导通模式（CCM）下工作，CCM模式通常具有更高的效率和更低的纹波电流。初级电感的最大值和最小值可根据相关公式计算，一般建议选择初级电感为6µH的变压器。

漏感与电容控制

漏感会导致电压尖峰和振铃，降低总效率并增加充电时间，因此应尽量减小漏感。同时，变压器次级电容也会影响效率，应将其降至最低。

2. 整流二极管选择

整流二极管的反向电压和正向电流额定值应足够大，且电容应尽可能低（推荐5pF或更小），以减少振铃和噪声。反向恢复时间应尽可能小，软恢复二极管可降低开关噪声。推荐的二极管如下：	零件编号	供应商	最大反向电压 (V, EACH)	电容 (pF, EACH)
BAV23S (dual)	Phillips	250	5
BAW101S (dual)	Phillips	300	2
CMPD2004S (dual)	Central	240	5

3. 电容选择

VCC和VIN去耦电容应选用具有X5R或X7R电介质的多层陶瓷电容，避免使用Y5V和Z5U电介质，因为它们的电压和温度系数较高。

4. 可调输出电压设置

通过电阻分压器设置输出电压，选择连接在FB到GND之间的电阻（R3）小于2kΩ，典型值为1kΩ。上拉电阻（R1和R2）的值可根据公式计算，同时要确保电阻的电压额定值足够。

5. 降低充电电流

若需要更低的电流限制，可通过连接电阻（R6）从ISET到GND来实现，电阻值可根据公式计算。

6. 调整电池阈值

通过连接电阻（R5）在UVI和电池输入之间，与内部25kΩ电阻形成分压器，可设置UVI下降阈值。当VCC连接到VIN时，UVI下降阈值必须设置为2.5V或更高。

7. DONE输出使用

DONE是开漏输出，当EN为高且电路完成对输出电容器的充电时拉低。可连接上拉电阻（通常为100kΩ）将其用作逻辑电平输出，也可直接驱动LED，但要确保流入DONE的电流小于10mA。

8. 布局指南

由于该应用涉及高压操作，电路板布局需特别注意。高压区域的走线间距应大于最小值，以满足电路板的击穿规格。同时，应尽量缩短高dv/dt路径和高di/dt环路，以减少高频噪声和辐射磁场产生的噪声。

九、总结

MAX8622快速充电时间氙气闪光灯充电器具有快速充电、高效、高精度等优点，适用于多种相机设备。在设计应用时，需要根据其电气特性和工作原理，合理选择变压器、整流二极管、电容等元件，正确设置输出电压、充电电流和电池阈值等参数，并注意电路板布局，以确保电路的性能和可靠性。你在使用MAX8622或类似充电器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。