MAX1744/MAX1745：高压降压DC - DC控制器的深度剖析

在电子设计领域，电源管理一直是至关重要的环节。今天，我们就来深入探讨一款高性能的高压降压DC - DC控制器——MAX1744/MAX1745。

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一、产品概述

MAX1744/MAX1745是能够处理高达36V输入的降压DC - DC控制器。它们采用专有的限流控制方案，在轻载和满载情况下都能实现出色的效率。其最高330kHz的开关频率，允许在对空间要求苛刻的应用中使用小型外部组件。而且，100%的占空比可实现尽可能低的压降。

1. 输出电压选择

MAX1744内部有反馈网络，可通过引脚选择输出3.3V或5V电压；MAX1745则使用外部反馈网络，能产生1.25V至18V的可调输出电压。

2. 封装形式

它们采用节省空间的10引脚μMAX®封装，这对于空间有限的设计来说非常友好。

二、应用领域

这款控制器的应用范围十分广泛，涵盖了汽车电子、电信系统、墙式电源设备、工业控制系统以及Firewire®/IEEE® 1394等领域。

三、产品特性

1. 高压操作

能够承受高达36V的输入电压，适用于多种高压环境。

2. 高效率

效率超过90%，能有效降低功耗，提高能源利用率。

3. 输出功率

输出功率能力超过50W，可满足大多数应用的功率需求。

4. 低静态电流

静态电流仅90μA，关机电流为4μA，有助于降低系统功耗。

5. 高开关频率

最高330kHz的开关频率，可使用小型外部组件，减小电路板尺寸。

6. 输出电压灵活

MAX1744可选择3.3V或5V输出，MAX1745输出电压可在1.25V至18V之间调节。

四、电气特性

1. 输入电压范围

输入电压范围为4.5V至36V，能适应不同的电源输入。

2. 静态电流

在正常工作时，进入IN引脚的电源电流在5.5V至36V输入时典型值为90μA，关机时电源电流低至4μA。

3. 输出电压精度

MAX1744输出电压精度较高，3.3V输出时为3.20 - 3.40V，5V输出时为4.85 - 5.15V；MAX1745的FB阈值电压为1.22 - 1.28V。

4. 其他特性

如VH输出电压相对于IN为 - 6.0V至 - 4.3V，VL输出电压为4.5 - 5.5V等。

五、工作模式

1. 轻载时的不连续导通模式

当输出电流较低时，MAX1744/MAX1745工作在不连续导通模式。此时，电感电流在每个周期从0开始上升到电流限制值，然后下降到0。由于换向二极管关闭时磁芯中残留能量，开关波形会出现振铃。

2. 中高负载时的PWM连续导通模式

在中高输出电流时，它们工作在PWM连续导通模式。此时，电感中始终有电流流动，控制电路会调整开关占空比以维持电压稳定，同时不超过电流限制。

六、设计要点

1. 输出电压设置

• MAX1744：通过3/5引脚进行逻辑控制，连接到GND输出3.3V，连接到VL输出5V。
• MAX1745：使用两个电阻R2和R3组成的分压器来设置输出电压，公式为 (R 2=R 3 timesleft(frac{V{OUT }}{V{REF }}-1right))，其中 (V_{REF}=1.25V)。

2. 电流感测电阻选择

为了提高效率并减小外部组件的尺寸和成本，应将峰值开关电流限制在合理范围内。可通过公式 (R{CS}=frac{V{CS(MIN)}}{1.3 × I_{OUT(MAX)}}) 来选择电流感测电阻。

3. 电感选择

电感的选择主要考虑电感值和电流额定值。推荐电感值在 (L{(MIN)}=frac{left(V{IN}-V{OUT}right) × 1 mu s}{frac{V{CS(MIN)}}{R_{CS}}}) 的2至10倍之间，同时电感的饱和和发热电流额定值应大于峰值开关电流。

4. 外部开关晶体管选择

MAX1744/MAX1745驱动P沟道增强型MOSFET。选择时要考虑漏源击穿电压、电流额定值、总栅极电荷（Qg）和RDS(ON)等参数。

5. 二极管选择

由于其高开关频率，需要使用高速整流器，如肖特基二极管。确保二极管的峰值电流额定值超过峰值电流限制，击穿电压超过输入电压。

6. 电容选择

选择滤波电容时要考虑输入和输出的峰值电流以及电压纹波。推荐使用低ESR的电容，如钽电容、聚合物电容或陶瓷电容。

7. 布局考虑

高频开关调节器对PCB布局很敏感。电流感测电阻应靠近控制器IC，电压反馈电阻应靠近FB引脚，输入旁路电容应靠近IN引脚。

七、总结

MAX1744/MAX1745高压降压DC - DC控制器凭借其高性能、高效率和灵活的输出电压设置，为电子工程师在电源管理设计中提供了一个优秀的选择。在实际应用中，我们需要根据具体需求合理选择外部组件，并注意PCB布局，以充分发挥其性能优势。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。