MAX8934A - MAX8934E：雙輸入線性充電器的技術(shù)剖析

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，充電器的性能至關(guān)重要。Maxim Integrated推出的MAX8934A - MAX8934E系列雙輸入線性充電器，憑借其先進(jìn)的功能和特性，為便攜式設(shè)備的電源管理提供了優(yōu)秀的解決方案。今天，我們就來(lái)深入剖析這款充電器的技術(shù)細(xì)節(jié)。

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產(chǎn)品概述

MAX8934A - MAX8934E系列是具備智能電源選擇器的雙輸入Li+/Li - Poly線性電池充電器，能依據(jù)JEITA建議安全地為單節(jié)Li+/Li - Poly電池充電。在充電過(guò)程中，它會(huì)監(jiān)測(cè)電池溫度（TBATT），并根據(jù)溫度變化自動(dòng)調(diào)整快充電流和充電終止電壓。同時(shí)，在電池放電時(shí)也會(huì)監(jiān)測(cè)溫度，若電池過(guò)熱，會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出警告標(biāo)志（OT）。此外，還支持兩種安全配置文件。其超低IQ、常開的LDO能為系統(tǒng)電源提供額外的3.3V電源。

關(guān)鍵特性

智能電源選擇與輸入靈活性

• 電源輸入方式多樣：該系列充電器既可以使用USB和AC適配器分別作為輸入電源，也可以使用單個(gè)輸入同時(shí)接受兩者。充電和在電池與外部電源之間切換負(fù)載的所有電源開關(guān)都集成在芯片上，無(wú)需外部MOSFET。
• 智能電源分配：智能電源選擇器能充分利用有限的USB或適配器電源。輸入電流限制和電池充電電流限制可獨(dú)立設(shè)置，系統(tǒng)未使用的輸入功率會(huì)用于給電池充電。不同型號(hào)的USB輸入電流限制有所不同，如MAX8934A/MAX8934B/MAX8934C/MAX8934E的USB輸入電流可設(shè)置為100mA或500mA，而MAX8934D的USB輸入電流最大可達(dá)1.5A。同時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行輸入選擇，將系統(tǒng)負(fù)載從電池切換到外部電源。

先進(jìn)的電池溫度監(jiān)測(cè)

• 自動(dòng)調(diào)整充電參數(shù)：嚴(yán)格遵循JEITA建議，在充電和放電過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度。根據(jù)溫度變化，自動(dòng)調(diào)整快充電流和充電終止電壓，確保電池充電安全。
• 過(guò)熱警告功能：當(dāng)電池溫度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，OT標(biāo)志會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出警告，提醒系統(tǒng)采取相應(yīng)措施，避免電池過(guò)熱帶來(lái)的安全隱患。

其他實(shí)用特性

• 多種保護(hù)功能：具備過(guò)壓保護(hù)（OVP）、開漏充電狀態(tài)和故障輸出、電源正常監(jiān)測(cè)、充電定時(shí)器以及電池?zé)崦?a target="_blank">電阻監(jiān)測(cè)等功能。此外，片上熱限制功能可降低電池充電速率，防止充電器過(guò)熱。
• 穩(wěn)定的輸出電壓：MAX8934A提供5.3V的SYS輸出電壓，而MAX8934B - MAX8934E提供4.35V的SYS輸出電壓，能滿足不同系統(tǒng)的電源需求。

電氣特性分析

輸入調(diào)節(jié)器特性

• DC - to - SYS預(yù)調(diào)節(jié)器：DC工作電壓范圍為4.1V - 6.6V，能承受一定的過(guò)壓和欠壓情況。DC的欠壓閾值和過(guò)壓閾值分別有明確的規(guī)定，且工作電源電流和暫停電流也在合理范圍內(nèi)。同時(shí)，DC到SYS的導(dǎo)通電阻和降壓電壓等參數(shù)也保證了電源傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。
• USB - to - SYS預(yù)調(diào)節(jié)器：USB工作電壓范圍同樣為4.1V - 6.6V，具備與DC - to - SYS預(yù)調(diào)節(jié)器類似的特性，如欠壓和過(guò)壓閾值、暫停電流、導(dǎo)通電阻和降壓電壓等，確保USB輸入電源的穩(wěn)定傳輸。

電池充電器特性

• 充電參數(shù)設(shè)置：BATT - to - SYS導(dǎo)通電阻較小，能有效減少能量損耗。電池調(diào)節(jié)電壓在不同的安全區(qū)域和溫度條件下有不同的設(shè)置，以保證電池充電的安全性和效率?？斐潆娏鞣秶鸀?.3A - 1.5A，可通過(guò)ISET電阻進(jìn)行設(shè)置。
• 充電過(guò)程控制：充電過(guò)程包括預(yù)充電、快充和頂充等階段。預(yù)充電閾值為2.9V - 3.1V，當(dāng)電池電壓達(dá)到該閾值后進(jìn)入快充階段?？斐潆娏鞲鶕?jù)ISET電阻設(shè)置，當(dāng)充電電流下降到快充電流的10%時(shí)，進(jìn)入頂充階段，頂充時(shí)間因型號(hào)而異，MAX8934A/MAX8934C/MAX8934E為15s，MAX8934B/MAX8934D為60min。

熱敏電阻監(jiān)測(cè)特性

• 溫度閾值設(shè)置：根據(jù)不同的熱敏電阻Beta值（如3477和3964），設(shè)置了多個(gè)溫度閾值，包括冷態(tài)無(wú)充電閾值（T1）、冷態(tài)閾值（T2）、熱態(tài)閾值（T3）、熱態(tài)無(wú)充電閾值（T4）和熱態(tài)過(guò)溫閾值（TOT）。當(dāng)電池溫度超出這些閾值范圍時(shí)，充電器會(huì)采取相應(yīng)的措施，如暫停充電、降低充電電流等。
• 溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用：通過(guò)連接外部負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻到THM輸入，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池或系統(tǒng)溫度。熱敏電阻監(jiān)測(cè)電路采用外部偏置電阻，可使用任意阻值的熱敏電阻，只要RTHMSW的值與熱敏電阻在+25°C時(shí)的阻值相等即可。

典型應(yīng)用電路與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

典型應(yīng)用電路

文檔中給出了兩種典型應(yīng)用電路，一種是使用單獨(dú)的DC和USB連接器，另一種是使用5 - pin USB連接器或其他DC/USB通用連接器。這些電路展示了如何正確連接各個(gè)引腳和外部組件，以實(shí)現(xiàn)充電器的正常工作。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 引腳連接：詳細(xì)介紹了各個(gè)引腳的功能和連接方法，如DC引腳用于連接AC適配器或USB輸入，CEN引腳用于控制充電器的開啟和關(guān)閉，ISET引腳用于設(shè)置快充電流等。
• 外部組件選擇：列出了外部組件的清單，包括電容、電阻和熱敏電阻等，并給出了推薦的型號(hào)和參數(shù)。這些組件的選擇對(duì)于充電器的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
• PCB布局和布線：良好的PCB布局和布線能減少接地反彈和電壓梯度，提高充電器的性能。建議GND引腳只在一點(diǎn)連接到電源接地平面，電池接地直接連接到電源接地平面，輸入電容應(yīng)盡可能靠近芯片放置，高電流走線應(yīng)盡量短而寬。

總結(jié)

MAX8934A - MAX8934E系列雙輸入線性充電器以其智能電源選擇、先進(jìn)的電池溫度監(jiān)測(cè)和豐富的保護(hù)功能，為便攜式設(shè)備的電源管理提供了可靠的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，電子工程師可以根據(jù)具體需求選擇合適的型號(hào)，并按照設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和PCB布局，以充分發(fā)揮該系列充電器的性能優(yōu)勢(shì)。你在使用這款充電器的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。