探索MAX1795/MAX1796/MAX1797：高效升压DC - DC转换器的卓越之选

在当今便携式电子设备飞速发展的时代，对高效、紧凑且功能强大的电源管理解决方案的需求日益增长。MAX1795/MAX1796/MAX1797系列升压DC - DC转换器凭借其独特的特性和出色的性能，成为了众多小型便携式手持设备的理想选择。

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产品概述

MAX1795/MAX1796/MAX1797是专为小型便携式手持设备设计的高效升压DC - DC转换器。它们具备Maxim的True Shutdown™电路，能在关机时将输出与输入完全断开，提高效率并省去昂贵的外部组件。同时，其专有的LX - 阻尼电路可降低对噪声敏感应用中的电磁干扰（EMI）。即使DC - DC转换器处于关机状态，电池监控比较器（LBI/LBO）仍保持活跃，为系统提供了额外的灵活性。

输入输出特性

输入电压范围为 +0.7V至VOUT，VOUT可在 +2V至 +5.5V之间设置，且保证从 +0.85V启动。这三款器件具有预设的、可通过引脚选择的5V或3.3V输出，也可使用两个外部电阻将输出调整到其他电压。它们的主要区别在于电流限制，MAX1795、MAX1796和MAX1797的电流限制分别为0.25A、0.5A和1A，可根据不同负载优化外部组件。

封装优势

所有器件均采用紧凑的8引脚μMAX封装，高度仅为1.09mm，尺寸是8引脚SO封装的一半，非常适合对空间要求苛刻的应用。

特性亮点

高效节能

效率超过95%，静态电源电流仅25μA，关机电流低至2μA，能有效延长电池续航时间，满足便携式设备对低功耗的需求。

真关机功能

True Shutdown电路在关机时断开输出与输入的连接，无需外部肖特基二极管，简化了电路设计，降低了成本。

低噪声设计

低噪声抗振铃特性和LX - 阻尼电路，可减少EMI，提高系统的稳定性和可靠性，适用于对噪声敏感的应用场景。

电池监控功能

LBI/LBO比较器在关机时仍能正常工作，可实时监控电池状态，为系统提供电池电量信息。

应用领域

该系列转换器广泛应用于各种便携式设备，如便携式数字音频播放器、个人数字助理（PDAs）/掌上电脑、无线手持设备和便携式终端等。这些设备通常对电源效率、尺寸和电池续航有较高要求，MAX1795/MAX1796/MAX1797正好满足了这些需求。

电气特性分析

输入输出电压

在不同条件下，输入电压范围为1.0V至5.5V，输出电压可根据FB引脚的连接方式设置为3.3V或5V，也可在2.0V至5.5V之间调整。输出电压的稳定性和精度在不同温度和负载条件下都能得到较好的保证。

电流参数

不同型号的器件在不同负载和输出电压下具有不同的稳态输出电流。例如，在FB = OUT（VOUT = +3.3V）、BATT = +2V的条件下，MAX1796的稳态输出电流典型值为300mA，MAX1797为550mA。同时，还给出了反馈输入电流、内部MOSFET导通电阻、LX开关电流限制等参数，这些参数对于电路设计和性能评估非常重要。

开关特性

LX开关的最大导通时间和最小关断时间等参数也有明确规定，这些参数影响着转换器的开关频率和效率。例如，在VFB = +1V且未达到电流限制时，LX开关的最大导通时间典型值为4μs，最小关断时间典型值为1μs。

典型工作特性

效率与负载电流关系

通过图表可以看出，在不同的输入电压和输出电压条件下，效率随负载电流的变化情况。一般来说，在合适的负载范围内，效率能达到较高水平，且不同型号的器件在不同负载下的效率表现有所差异。这有助于工程师根据实际应用需求选择合适的器件和负载范围。

其他特性曲线

还给出了空载电池电流与输入电池电压、启动电压与负载电流、关机阈值与输入电池电压等关系曲线，这些曲线为电路设计和性能优化提供了重要参考。

引脚说明

PIN	NAME	FUNCTION
1	LBI	低电池比较器输入，内部设置在 +0.85V触发，关机时仍可工作。
2	FB	双模式反馈输入，连接GND可预设5.0V输出，连接OUT可预设3.3V输出，也可通过电阻分压器调整输出电压。
3	LBO	低电池比较器输出，开漏输出，当VLBI < 0.85V时为高阻抗，关机时仍可工作。
4	SHDN	关机输入，高电平时器件进入关机模式，OUT为高阻抗，LBI/LBO仍可工作。
5	GND	接地
6	LX	电感连接
7	OUT	电源输出，为IC提供自举电源。
8	BATT	电池输入和阻尼开关连接

详细工作原理

控制方案

采用独特的最小关断时间、电流限制控制方案，结合了脉宽调制（PWM）器件的高输出功率和效率以及传统脉冲跳过控制器的超低静态电流。开关频率取决于负载电流和输入电压，最高可达500kHz，且输出纹波不超过开关电流限制与滤波电容等效串联电阻（ESR）的乘积。

同步整流

内部同步整流器省去了外部肖特基二极管，降低了成本和电路板空间。在开关周期的关断时间内，P沟道MOSFET导通，分流MOSFET体二极管，显著提高了转换效率，最高可达95%。

关机模式

当VSHDN为高电平时，器件进入关机模式，电源电流降至小于2μA。此时，同步整流器断开输出与输入的连接，OUT变为高阻抗节点，LBI/LBO比较器仍保持活跃。通过将LBO连接到SHDN，可在输入电压低于预设阈值时自动关机。

BATT/阻尼开关

内部阻尼开关可减少LX端的振铃现象。当电感能量耗尽时，阻尼开关在电感两端连接一个电阻，快速耗散能量，降低EMI，但不影响VOUT纹波。

输出电压设置

可通过将FB引脚连接到GND（5V）或OUT（3.3V）来设置VOUT为3.3V或5.0V，也可使用电阻分压器从OUT到FB再到GND来调整输出电压。计算公式为(R1 = R2 left[left(V{OUT } / V{FB}right)-1right])，其中(V_{FB}=+1.245V)，VOUT范围为 +2V至 +5.5V。

低电池检测

芯片内部包含用于低电池检测的比较器。当LBI电压高于0.85V时，LBO（开漏输出）向GND灌电流；当LBI电压低于0.85V时，LBO变为高阻抗。LBI/LBO功能在关机时仍可工作，可通过电阻分压器设置低电池监控阈值。

应用设计要点

电感选择

一般来说，22μH的电感在大多数应用中表现良好，也可使用10μH至47μH范围内的电感。较小的电感值可减小电路尺寸，但输出电流能力较低；较大的电感值输出电流能力较高，但物理尺寸较大。电感的增量饱和电流额定值应大于开关电流峰值限制，可允许一定程度的饱和以略微降低效率。

电容选择

输入旁路电容和输出滤波电容的ESR会影响效率和输出纹波。建议使用钽或聚合物电容，输出电压纹波是电感峰值电流与输出电容ESR的乘积。可通过并联0.1μF陶瓷电容来降低高频输出噪声。

PCB布局和接地

精心的印刷电路板布局对于减少接地反弹和噪声至关重要。应保持IC的GND引脚与输入输出滤波电容的接地引脚距离小于0.2英寸（5mm），并尽量缩短FB和LX引脚的连接长度。使用接地平面并将IC的GND引脚直接焊接到接地平面，可提高输出功率和效率，降低输出纹波电压。

总之，MAX1795/MAX1796/MAX1797系列升压DC - DC转换器以其高效、紧凑、功能丰富的特点，为便携式电子设备的电源设计提供了优秀的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体需求合理选择器件和外部组件，并注意PCB布局和接地等细节，以充分发挥其性能优势。大家在使用过程中是否遇到过类似器件的设计挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。