探索MAX8903A评估套件：高效锂电池充电解决方案

在电子设备的设计中，电池充电管理至关重要。MAX8903A评估套件为我们提供了一个便捷的平台，用于评估2A、单节Li+ DC - DC电池充电器。下面，我们就来详细了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX8903AEVKIT+.pdf

一、评估套件概述

MAX8903A评估套件是一个完全组装和测试好的电路板，主要用于评估2A、单节Li+ DC - DC电池充电器。它可以通过DC输入（AC适配器）或USB 100mA/500mA源为单节锂离子（Li+）电池充电，并能从DC输入、USB输入或电池为系统供电。电池充电电流和SYS电流限制可独立设置，充电电流和DC转换器输出电流限制分别最高可设置为2A，USB输入电流可设置为100mA或500mA，还支持USB暂停模式，系统未使用的功率可用于为电池充电。

该套件标准配置安装了MAX8903A，但也可以通过将MAX8903A（U1）替换为所需的IC来评估MAX8903B - MAX8903E和MAX8903Y。

二、套件特性

1. 电流限制调整

• DC - DC转换器输出电流限制：调整范围为0.5A至2A（评估套件标准配置为2A）。
• 电池充电器电流限制：调整范围为0.5A至2A（评估套件标准配置为1A）。
• USB电流限制：可设置为100mA或500mA。

2. 高效转换

采用4MHz开关DC - DC转换器，为系统负载和充电器供电。

3. 即时启动

即使没有电池或电池电量低也能正常工作。

4. 封装形式

采用28引脚、4mm x 4mm薄型QFN封装，带有外露焊盘。

5. 组装与测试

完全组装并经过测试，方便工程师使用。

三、订购信息

PART	TYPE
MAX8903AEVKIT+	EV Kit

注：“+”表示无铅且符合RoHS标准。

四、组件列表

评估套件包含了多种电子元件，如电容、电阻、LED、连接器等，具体如下：	DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1	1	2.2μF ± 10%, 16V X5R陶瓷电容 (0805) TDK C2012X7R1C225K或等效产品
C2	1	4.7μF ± 10%, 25V X5R陶瓷电容 (0805) Murata GRM21BR61E475KA12L或等效产品
……	……	……

详细的组件列表可参考文档，这里就不一一列举了。同时，文档还提供了组件供应商的信息，方便工程师获取所需元件。

五、快速启动

1. 推荐设备

• MAX8903A评估套件
• 能够提供大于6V、3A的可调DC电源
• 电池或模拟电池（单节Li+或Li - poly电池或预加载电源的模拟电池）
• 两个数字万用表（DMM）
• 最大3A的可调负载
• 三个10A电流表

2. 操作步骤

1. 将DC电源预设为6V，关闭电源。注意：在所有连接完成之前不要打开电源。
2. 将可调负载预设为0A。
3. 按照文档中的连接图将评估套件连接到电源、电池或预加载电源、可调负载和仪表。
4. 确保评估套件具有文档中所示的跳线设置。
5. 打开电源。
6. 验证SYS处的电压约为4.4V，且从BATT流入电池的电流为0A。
7. 从跳线JU8的引脚1 - 2移除分流器，并将其放置在跳线JU8的引脚2 - 3上。
8. 根据电池电压范围，验证从BATT流入电池的电流约为1A。
9. 将SYS上的负载电流增加到1A。
10. 验证SYS上的电压仍约等于VBATT。
11. 验证流入电池的充电电流仍接近1A。
12. 将SYS上的负载电流增加到1.5A。
13. 验证SYS上的电压仍约等于VBATT。
14. 验证流入电池的充电电流降至约0.5A。
15. 将SYS上的负载电流增加到2.5A。
16. 验证从电池流出（从电池到SYS）的电流接近0.5A。

六、硬件详细描述

1. 电路评估调整

• 验证AC适配器源电流限制高于SYS和BAT电流要求。如果SYS电流需求超过DC - DC转换器输出电流限制，电池将帮助提供额外电流。
• 可以通过更换R7或调整JU4和JU5来调整MAX8903A评估套件上的DC - DC转换器输出电流限制。
• 验证USB源至少提供500mA电流。
• 验证电池的最大充电电流额定值或所需充电电流，确保评估套件的充电电流设置不超过电池额定值，必要时更换电阻R11（或调整JU6和JU7）。

2. 电流限制调整

输入和充电器电流限制根据不同的电源来源和跳线设置进行调整，具体逻辑如下表所示：	POWER SOURCE	DOK	UOK	DCM	IUSB	USUS	DC STEP - DOWN OUTPUT CURRENT LIMIT	USB INPUT CURRENT LIMIT	MAXIMUM CHARGE CURRENT
AC Adapter at DC Input	L	X	H	X	X	6000/R IDC	USB输入关闭。DC输入优先。	Lesser of 1200/R ISET and 6000/R IDC
……	……	……	……	……	……	……	……	……

3. 板载电流限制调整

• DC - DC转换器输出电流限制：可通过短路JU4、JU5或两者来调整，不同的跳线和电阻组合对应不同的电流限制。	JUMPER		RESISTORS FROM IDC TO GND	RESISTANCE FROM IDC TO GND (Ω)	SYS CURRENT LIMIT (A)
  JU4	JU5
  Open	Open	R7 + R8 + R9	12k	0.5
  ……	……	……	……	……

• BAT快速充电电流限制：可通过短路JU6、JU7或两者来调整，不同的跳线和电阻组合对应不同的快速充电电流限制。	JUMPER		RESISTORS FROM IDC TO GND	RESISTANCE FROM IDC TO GND (Ω)	BAT FAST - CHARGE CURRENT LIMIT (A)
  JU6	JU7
  Open	Open	R11 + R12 + R13	2.4k	0.5
  ……	……	……	……	……

4. 热敏电阻（THM）

评估套件在NTC焊盘上预装了一个热敏电阻。若要使用电池组热敏电阻评估MAX8903A，可移除该热敏电阻并使用THM焊盘连接。若要禁用热敏电阻功能，可短路跳线JU10。

5. 充电定时器

充电定时器根据不同的芯片型号有不同的计算公式，例如： [t{TOP - OFF }=132 min × frac{C{CT}}{0.15 mu F}( MAX8903B/E)] [^{t} TOP - OFF =15 s(MAX8903A/C/D/Y)] [t{FST - CHG}=660 min × frac{C 5}{0.15 mu F}] [t{PREQUAL }=33 min × frac{C 5}{0.15 mu F}]

在快速充电模式下，大系统负载或设备自热可能导致MAX8903降低充电电流。当充电电流降至编程快速充电水平的50%以下时，快速充电定时器减慢2倍；当充电电流降至编程水平的20%以下时，快速充电定时器暂停。如果充电器将BAT电压调节在4.2V（即充电器处于电压模式），快速充电定时器不受任何电流影响。

6. 指示灯

评估套件提供了CHG、FLT、DOK和UOK指示灯，不同的指示灯状态表示不同的充电状态和电源状态。具体细节可参考MAX8903 IC数据手册。

7. 充电使能（CEN）

当CEN为低电平时，充电器开启；当CEN为高电平时，充电器关闭。CEN不影响SYS输出，SYS输出保持开启。在许多系统中，系统控制器（通常是微处理器）无需禁用充电器，因为MAX8903智能电源选择器™电路会独立管理充电和适配器/电池电源切换。在这种情况下，CEN可连接到地。

七、总结

MAX8903A评估套件为工程师们提供了一个全面且便捷的平台，用于评估单节Li+电池充电器的性能。通过灵活的电流限制调整、多种充电模式和指示灯状态显示，工程师可以更好地了解电池充电过程和系统电源管理。在实际设计中，工程师可以根据具体需求对评估套件进行调整和优化，以满足不同设备的充电要求。大家在使用这个评估套件的过程中，有没有遇到什么有趣的问题或者独特的解决方案呢？欢迎在评论区分享。