深入解析MAX77985/MAX77986：高性能單節(jié)鋰電池充電器的卓越之選

在當(dāng)今電子設(shè)備飛速發(fā)展的時代，電池充電管理成為了至關(guān)重要的一環(huán)。對于電子工程師而言，選擇一款性能優(yōu)異、功能豐富的電池充電器芯片是設(shè)計過程中的關(guān)鍵決策。今天，我們就來深入剖析Analog Devices推出的MAX77985/MAX77986，這兩款芯片在單節(jié)鋰電池充電領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的性能和強(qiáng)大的功能。

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一、產(chǎn)品概述

MAX77985/MAX77986是一款高性能、高輸入范圍的3.5/5.5A快速充電器，集成了Smart Power Selector?技術(shù)。它不僅能夠在無需額外電感的情況下實現(xiàn)反向升壓功能，還支持多種電池化學(xué)體系，包括Li-ion、Li-polymer和LiFePO?。此外，該芯片還具備USB Power Delivery兼容性，可提供高達(dá)5A的輸入電流能力，同時支持5V、9V和15V電源的快速拔插檢測，為系統(tǒng)負(fù)載的動態(tài)管理提供了有力支持。

二、核心特性與優(yōu)勢

（一）高效充電能力

• 高充電電流：MAX77986支持高達(dá)5.5A的充電電流，MAX77985則支持高達(dá)3.5A的充電電流，能夠快速為電池充電，縮短充電時間。
• 高轉(zhuǎn)換效率：在4A、12V輸入條件下，降壓效率可達(dá)92%；在3.5A、9V輸入條件下，充電效率同樣可達(dá)92%，有效降低了能量損耗。
• 優(yōu)化的高壓輸入操作：芯片針對高電壓輸入操作進(jìn)行了優(yōu)化，能夠適應(yīng)4.7V至19V的輸入電壓范圍，最高絕對最大輸入電壓額定值可達(dá)+28V，為不同的電源適配器提供了廣泛的兼容性。

（二）反向升壓與可編程輸出電壓

• 反向升壓功能：芯片可在無需額外電感的情況下實現(xiàn)反向升壓，允許電池通過充電端口共享其功率，輸出電壓可在5V至12V之間進(jìn)行編程。MAX77986的反向升壓輸出功率可達(dá)18W，MAX77985可達(dá)12W。
• 可編程輸出電流保護(hù)：具備可編程的輸出電流保護(hù)限制，可根據(jù)實際應(yīng)用需求進(jìn)行靈活調(diào)整，確保系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（三）安全與可靠性

• 電池溫度傳感與充電安全定時器：實時監(jiān)測電池溫度，確保充電過程中的安全性。同時，充電安全定時器可防止電池過度充電，提高電池的使用壽命。
• JEITA準(zhǔn)則合規(guī)：符合JEITA準(zhǔn)則，能夠根據(jù)電池溫度自動調(diào)整充電電流和終止電壓，確保電池在不同溫度環(huán)境下的安全充電。
• 熱調(diào)節(jié)與熱關(guān)斷：具備熱調(diào)節(jié)功能，當(dāng)芯片溫度過高時，會自動降低充電電流，以防止過熱。當(dāng)溫度超過熱關(guān)斷閾值時，芯片會自動關(guān)閉，保護(hù)芯片和電池免受損壞。
• 系統(tǒng)電壓過壓/欠壓鎖定：實時監(jiān)測系統(tǒng)電壓，當(dāng)電壓超出安全范圍時，會自動觸發(fā)過壓/欠壓鎖定功能，保護(hù)系統(tǒng)免受電壓波動的影響。

（四）其他特性

• 擴(kuò)頻功能：采用擴(kuò)頻技術(shù)，有效降低了電磁干擾（EMI），提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
• 可編程拔插檢測：支持對9V和15V電源的可編程拔插檢測，方便系統(tǒng)對電源狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測和管理。
• 充電狀態(tài)輸出：提供充電狀態(tài)輸出引腳，可通過LED直觀地顯示充電狀態(tài)，方便用戶了解充電進(jìn)度。
• 按鍵輸入與外部放電FET控制：支持按鍵輸入，可用于退出出廠運輸模式。同時，提供外部放電FET使能輸出，方便用戶對外部放電FET進(jìn)行控制。

三、工作模式與狀態(tài)

（一）電源狀態(tài)

MAX77985/MAX77986具備多種電源狀態(tài)，可根據(jù)輸入電源和負(fù)載條件進(jìn)行自動切換。主要包括無輸入電源或充電空閑狀態(tài)、電池供電狀態(tài)、適配器供電狀態(tài)、充電狀態(tài)、高壓降壓狀態(tài)、電池升壓狀態(tài)等。在不同的電源狀態(tài)下，芯片能夠智能地分配能量，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（二）充電狀態(tài)

芯片采用了多種充電狀態(tài)，包括預(yù)充電狀態(tài)、涓流充電狀態(tài)、快速充電恒流（CC）狀態(tài)、快速充電恒壓（CV）狀態(tài)、頂充狀態(tài)和完成狀態(tài)等。每個充電狀態(tài)都有明確的觸發(fā)條件和充電參數(shù)，能夠根據(jù)電池的實際狀態(tài)進(jìn)行智能調(diào)整，確保電池的安全和高效充電。

四、應(yīng)用場景

MAX77985/MAX77986的卓越性能使其適用于多種應(yīng)用場景，包括但不限于：

• 游戲設(shè)備：為游戲設(shè)備提供快速、高效的電池充電，確保設(shè)備在使用過程中能夠保持充足的電量。
• VR應(yīng)用：滿足VR設(shè)備對高功率、快速充電的需求，為用戶提供更加流暢的使用體驗。
• 移動支付終端（mPOS）：在移動支付終端中，確保電池的快速充電和穩(wěn)定供電，提高設(shè)備的使用效率。
• 平板電腦：為平板電腦提供高效的充電解決方案，延長設(shè)備的續(xù)航時間。

五、寄存器配置與控制

MAX77985/MAX77986通過I2C接口進(jìn)行配置和控制，提供了豐富的寄存器選項，可對充電電流、充電電壓、充電時間、保護(hù)閾值等參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整。通過合理配置這些寄存器，工程師可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求定制芯片的工作模式和性能。

六、布局指南

在進(jìn)行PCB布局時，需要注意以下幾點：

• 接地隔離：避免將AGND/DGND直接與頂層PGND連接，應(yīng)在AGND/DGND和PGND之間進(jìn)行接地隔離，以減少干擾。
• 旁路電容放置：將CHGIN、BYP、SYS和BATT旁路電容盡可能靠近芯片引腳放置，并連接到PCB頂層的電源接地平面。確保BYP電容接地和SYS電容接地之間的連接盡可能直接、短且寬。
• 高電流連接：對于高電流連接，如CHGIN、BYP、SYS和BATT，應(yīng)使用寬而短的走線，以減少電阻和電感。
• 電池傳感連接：BATSP和BATSN應(yīng)采用直接的開爾文傳感連接到電池接口，盡可能靠近電池端子，以確保準(zhǔn)確地感測電池電壓。

七、總結(jié)

MAX77985/MAX77986作為一款高性能的單節(jié)鋰電池充電器芯片，具備高效充電、反向升壓、安全可靠等多種優(yōu)勢，為電子工程師提供了一個強(qiáng)大而靈活的解決方案。無論是在游戲設(shè)備、VR應(yīng)用、mPOS還是平板電腦等領(lǐng)域，MAX77985/MAX77986都能夠滿足不同應(yīng)用的需求，幫助工程師設(shè)計出更加優(yōu)秀的產(chǎn)品。

在實際應(yīng)用中，電子工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計需求，合理配置芯片的寄存器和參數(shù)，同時注意PCB布局的合理性，以充分發(fā)揮芯片的性能。希望本文能夠為工程師們在使用MAX77985/MAX77986時提供一些有益的參考和幫助。你在使用這款芯片的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。