MAX38890:2.5V 至 5.5V、5A 可逆降壓/升壓調(diào)節(jié)器的深度解析
在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中,備份電源的穩(wěn)定性和高效性至關(guān)重要。今天,我們就來深入探討一款專為備份應(yīng)用設(shè)計(jì)的可逆降壓/升壓調(diào)節(jié)器——MAX38890。
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產(chǎn)品亮點(diǎn)剖析
電壓范圍與精度
MAX38890 的系統(tǒng)輸出電壓范圍為 2.5V 至 5.5V,超級(jí)電容器電壓范圍為 0.5V 至 5.5V,閾值精度達(dá) ±1%,備份和充電之間的遲滯為 2.5%。這樣的參數(shù)使得它能適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境,為設(shè)備提供穩(wěn)定的電壓支持。
電流限制與效率
其峰值電感電流限制在 1A 至 5A 之間,且可通過外部電阻進(jìn)行引腳編程。在充電或放電模式下,峰值效率高達(dá) 94%,在就緒狀態(tài)下的靜態(tài)電流僅為 4μA。這意味著在保證高效能量轉(zhuǎn)換的同時(shí),還能有效降低功耗。
狀態(tài)輸出與封裝
它具備就緒和備份狀態(tài)輸出,RDY 和 BKB 標(biāo)志能為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)狀態(tài)信息。采用 3mm x 3mm、16 引腳的 TQFN 封裝,體積小巧,適合各種緊湊型設(shè)備的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景
MAX38890 適用于多種設(shè)備,如手持工業(yè)設(shè)備、帶有可移動(dòng)電池的便攜式設(shè)備/計(jì)算機(jī)、工業(yè)傳感器和執(zhí)行器以及售后汽車跟蹤系統(tǒng)等。這些應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電源的穩(wěn)定性和備份功能有較高要求,而 MAX38890 正好能滿足這些需求。
電氣特性詳解
電壓與電流參數(shù)
在不同的溫度和電壓條件下,MAX38890 的各項(xiàng)電氣參數(shù)表現(xiàn)穩(wěn)定。例如,SYS 電壓范圍為 2.5V 至 5.5V,CAP 電壓范圍為 0.5V 至 5.5V。在不同溫度下,SYS 關(guān)機(jī)電流、SYS 就緒供電電流、SYS 備份供電電流等參數(shù)都有明確的規(guī)定。
開關(guān)頻率與電流限制
LX 開關(guān)頻率在特定條件下為 1.2MHz,LX 峰值備份電流限制和 LX 峰值充電電流限制可通過 ISET 電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。反饋輸入偏置電流、使能輸入泄漏電流等參數(shù)也都在合理范圍內(nèi),確保了設(shè)備的正常運(yùn)行。
典型工作特性
通過一系列的圖表,我們可以直觀地看到 MAX38890 在不同溫度下的 SYS 引腳關(guān)機(jī)電流、SYS 引腳充電電流、SYS 備份供電電流等特性。同時(shí),還展示了充電和備份過程中的開關(guān)波形、效率曲線以及負(fù)載調(diào)節(jié)情況等。這些特性有助于工程師更好地了解設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。
引腳配置與功能
引腳描述
MAX38890 的引腳具有明確的功能。例如,ENC 為充電器使能輸入,ENB 為備份使能輸入,RDY 為就緒狀態(tài)引腳,BKB 為備份狀態(tài)引腳等。每個(gè)引腳的功能都與設(shè)備的充電、備份等操作密切相關(guān)。
功能實(shí)現(xiàn)
通過對(duì)各個(gè)引腳的合理配置,可以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容器的充電、系統(tǒng)備份等功能。例如,通過調(diào)節(jié) FBCR、FBCH、FBS 等引腳的電壓,可以設(shè)置超級(jí)電容器的最大充電電壓、系統(tǒng)備份工作電壓等。
應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
超級(jí)電容器電壓配置
超級(jí)電容器的最大充電電壓由驅(qū)動(dòng) FBCH 引腳的電阻分壓器決定。當(dāng) VFBCH 達(dá)到 0.5V 時(shí),充電停止。通過合理選擇電阻值,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容器電壓的精確控制。
系統(tǒng)電壓配置
系統(tǒng)備份電壓由驅(qū)動(dòng) FBS 引腳的電阻分壓器確定。當(dāng) VFBS 高于 1.23V 時(shí),DC - DC 調(diào)節(jié)器從主電池充電超級(jí)電容器;當(dāng)主電池移除且 VFBS 降至 1.2V 時(shí),調(diào)節(jié)器從超級(jí)電容器獲取能量并調(diào)節(jié) SYS 引腳電壓。
充電/放電電流配置
ISET 引腳可用于優(yōu)化系統(tǒng)在備份期間的效率。通過一個(gè)電阻可以同時(shí)設(shè)置充電和備份電流,計(jì)算公式為 (I{CAP_CHG}=2.5A timesleft(frac{20kOmega}{R{ISET}}right)) 和 (I{LX_BU}=5A timesleft(frac{20kOmega}{R{ISET}}right))。
元件選擇與布局
電容器選擇
SYS 和 CAP 引腳的電容器可降低電流峰值并提高效率。建議使用陶瓷電容器,如在 SYS 側(cè)使用 2x47μF 和 2x22μF 陶瓷電容器,在 CAP 側(cè)使用 22μF 陶瓷電容器,并在 SYS 和 PGND 引腳之間放置 1μF 高頻濾波電容器。
超級(jí)電容器選擇
超級(jí)電容器的選擇需要根據(jù)系統(tǒng)的備份時(shí)間和負(fù)載電流來確定。根據(jù)公式 (C{SC}=frac{2 × V{SYS} × I{SYS} × T{BACKUP}}{left[left(V{CAPMAX}-V{CAPMIN}^{2}right) × etaright.}) 可以計(jì)算出所需的超級(jí)電容器容量。
電感器選擇
推薦使用 0.47μH 的電感器,以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。
PCB 布局
PCB 布局應(yīng)盡量減小走線長(zhǎng)度,減少寄生電容、電感和電阻以及輻射噪聲。保持 SYS、LX、CAP 和 PGND 的主電源路徑緊湊和短捷,將 LX 節(jié)點(diǎn)的表面積減到最小。同時(shí),反饋電阻分壓器之間的走線應(yīng)盡量短,并與嘈雜的電源路徑隔離。
總結(jié)與思考
MAX38890 是一款功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定的可逆降壓/升壓調(diào)節(jié)器,適用于多種備份應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)過程中,合理選擇元件和優(yōu)化 PCB 布局對(duì)于發(fā)揮設(shè)備的最佳性能至關(guān)重要。作為電子工程師,我們需要深入理解設(shè)備的特性和參數(shù),根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似的電源備份問題?你是如何解決的呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。
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