MAX1968/MAX1969：珀爾帖TEC模塊的高效電源驅(qū)動方案

在電子設(shè)備的設(shè)計中，對于珀爾帖熱電冷卻器（TEC）模塊的精確控制至關(guān)重要。MAX1968/MAX1969作為高度集成且具有成本效益的開關(guān)模式驅(qū)動器，為TEC模塊提供了強大的支持。下面我們就來詳細了解一下這兩款驅(qū)動器。

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產(chǎn)品概述

MAX1968/MAX1969是專為珀爾帖TEC模塊設(shè)計的開關(guān)模式驅(qū)動器。它們采用直流控制，有效消除了TEC中的電流浪涌。片上FET減少了外部組件，同時提高了效率。500kHz/1MHz的開關(guān)頻率和獨特的紋波消除方案，降低了組件尺寸和噪聲。

MAX1968

它采用單電源供電，通過在兩個同步降壓穩(wěn)壓器的輸出之間偏置TEC，提供±3A的雙極性輸出。雙極性操作可實現(xiàn)無“死區(qū)”或低負載電流下的非線性溫度控制，確保控制系統(tǒng)在設(shè)定點接近自然工作點時不會出現(xiàn)振蕩。通過模擬控制信號可以精確設(shè)置TEC電流。

MAX1969

提供高達6A的單極性輸出。通過設(shè)置TEC電壓和電流的限制，以及獨立設(shè)置加熱和冷卻電流的限制，優(yōu)化了可靠性。同時，還有一個模擬輸出用于監(jiān)測TEC電流。

產(chǎn)品特性

高精度與可調(diào)節(jié)性

• 直流控制：防止TEC電流浪涌，采用紋波消除技術(shù)實現(xiàn)低噪聲。
• 無死區(qū)和振蕩：在低輸出電流時，不會出現(xiàn)死區(qū)或振蕩現(xiàn)象。
• 高精度參考電壓：1%精度的電壓參考，可調(diào)節(jié)TEC電壓限制。
• 獨立調(diào)節(jié)電流限制：分別可調(diào)節(jié)加熱和冷卻電流限制。
• 電流監(jiān)測：ITEC輸出提供與TEC電流成比例的電壓，方便監(jiān)測。

高效開關(guān)模式設(shè)計

• 片上功率MOSFET：提高效率，減少外部組件。
• 高開關(guān)頻率：500kHz/1MHz的開關(guān)頻率可供選擇。
• 輸出電流選擇：可選擇±3A輸出電流（MAX1968）或6A輸出電流（MAX1969）。

熱性能優(yōu)化

采用熱增強型TSSOP - EP封裝，最小化工作結(jié)溫。

電氣特性

輸入輸出范圍

輸入電源范圍為3.0V至5.5V，輸出電壓范圍根據(jù)不同的工作條件有所不同。例如，在VDD = 5V時，MAX1968的輸出電壓范圍為 - 4.3V至 + 4.3V；MAX1969的輸出電壓為4.3V。

最大TEC電流

MAX1968的最大TEC電流為±3A，MAX1969為6A。

其他特性

包括參考電壓、參考負載調(diào)節(jié)、電流感測閾值精度、開關(guān)故障復(fù)位電壓、FET導(dǎo)通電阻、漏電流等參數(shù)，都在文檔中有詳細的說明。

設(shè)計要點

電感選擇

小尺寸的表面貼裝電感適用于MAX1968/MAX1969，3.3μH電感適用于大多數(shù)應(yīng)用。選擇輸出電感時，要確保電感和輸出電容的LC諧振頻率小于所選開關(guān)頻率的1/5。

電容選擇

• 濾波電容：每個電源輸入（VDD、PVDD1、PVDD2）都要用1μF陶瓷電容在靠近電源引腳處進行去耦。在某些應(yīng)用中，可能需要額外的旁路電容來穩(wěn)定輸入電源。
• 補償電容：為確保電流控制環(huán)路的穩(wěn)定性，需要選擇合適的補償電容，其值要滿足特定的公式要求。

電壓和電流限制設(shè)置

• 設(shè)置最大正負TEC電流：通過MAXIP和MAXIN引腳設(shè)置最大正負TEC電流，默認電流限制為±150mV / RSENSE。
• 設(shè)置最大TEC電壓：通過MAXV引腳控制最大差分TEC電壓，TEC兩端的電壓是VMAXV的四倍。

控制輸入/輸出

• 輸出電流控制：CTLI引腳的電壓直接設(shè)置TEC電流，通常由溫度控制環(huán)路的輸出驅(qū)動。
• 關(guān)機控制：通過將SHDN引腳置低，可將MAX1968/MAX1969置于省電關(guān)機模式。
• ITEC輸出：提供與實際TEC電流成比例的電壓，可用于監(jiān)測TEC的冷卻或加熱電流。

應(yīng)用領(lǐng)域

MAX1968/MAX1969廣泛應(yīng)用于光纖激光模塊、WDM和DWDM激光二極管溫度控制、光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、EDFA光放大器、電信光纖接口、ATE以及生物技術(shù)實驗室設(shè)備等領(lǐng)域。

在實際設(shè)計中，你是否遇到過類似驅(qū)動器在應(yīng)用中的挑戰(zhàn)呢？又有哪些獨特的解決方案呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。