MAX1674/MAX1675/MAX1676：高效緊湊的升壓DC - DC轉(zhuǎn)換器

在電子設(shè)備的電源設(shè)計中，高效、緊湊且低功耗的升壓DC - DC轉(zhuǎn)換器一直是工程師們的追求。今天我們要介紹的Maxim Integrated的MAX1674/MAX1675/MAX1676系列芯片，就是這樣一款優(yōu)秀的產(chǎn)品，它能滿足多種應(yīng)用場景的需求。

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一、產(chǎn)品概述

MAX1674/MAX1675/MAX1676是緊湊、高效的升壓DC - DC轉(zhuǎn)換器，采用小型μMAX封裝。其內(nèi)置同步整流器，不僅提高了效率，還通過省去外部肖特基二極管，降低了成本和電路板空間。該系列芯片的靜態(tài)電源電流僅為16μA，輸入電壓范圍為0.7V至VOUT（VOUT可在2V至5.5V之間設(shè)置），并能從1.1V輸入電壓啟動。

這三款芯片都有一個0.3Ω的N溝道MOSFET功率開關(guān)，但電流限制有所不同。MAX1674的電流限制為1A，MAX1675為0.5A，允許使用更小的電感，而MAX1676采用10引腳μMAX封裝，具有可調(diào)電流限制和減少電感振鈴的電路。

二、產(chǎn)品特性

2.1 高效節(jié)能

在200mA輸出電流時效率可達(dá)94%，靜態(tài)電源電流僅16μA，邏輯控制關(guān)斷電流低至0.1μA，能有效降低功耗，延長電池續(xù)航時間。

2.2 集成度高

內(nèi)置同步整流器，無需外部二極管，降低了成本和電路板空間，同時也減少了電路中的損耗。

2.3 功能豐富

具有LBI/LBO低電池檢測器，可檢測電池電量；可選電流限制功能，能減少輸出紋波；MAX1676還具備低噪聲、抗振鈴特性，提高了電路的穩(wěn)定性。

2.4 封裝多樣

提供8引腳和10引腳μMAX封裝，方便不同的電路板設(shè)計需求。

2.5 評估套件

提供預(yù)組裝的評估套件（MAX1676EVKIT），方便工程師進(jìn)行測試和驗(yàn)證。

三、電氣特性

3.1 電壓參數(shù)

輸入電壓范圍為0.7V - VOUT，輸出電壓可設(shè)置為3.3V、5V或通過外部電阻調(diào)整到2V - 5.5V。參考電壓標(biāo)稱值為1.30V，能為外部電路提供穩(wěn)定的電壓參考。

3.2 電流參數(shù)

不同型號的芯片具有不同的電流限制，如MAX1674為1A，MAX1675為0.5A，MAX1676可選擇0.5A或1A。在不同的工作條件下，還給出了穩(wěn)態(tài)輸出電流、開關(guān)電流、輸入電流等參數(shù)，工程師可以根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

3.3 效率與開關(guān)時間

在特定輸出電壓和負(fù)載電流下，效率可達(dá)90%以上。同時還給出了LX開關(guān)的導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間等參數(shù)，對于設(shè)計開關(guān)電源的工程師來說非常重要。

四、工作模式與原理

4.1 PFM控制方案

采用獨(dú)特的最小關(guān)斷時間、電流受限的脈沖頻率調(diào)制（PFM）控制方案。它結(jié)合了脈沖寬度調(diào)制（PWM）的高輸出功率和效率，以及傳統(tǒng)PFM的超低靜態(tài)電流。在輕負(fù)載時，開關(guān)頻率由一對單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制，開關(guān)頻率取決于負(fù)載和輸入電壓，最高可達(dá)500kHz。

4.2 同步整流

內(nèi)部同步整流器在開關(guān)周期的關(guān)斷時間內(nèi)，P溝道MOSFET導(dǎo)通，旁路MOSFET體二極管，顯著提高了效率，而無需額外的外部組件。

五、引腳功能

不同引腳具有不同的功能，如FB引腳用于反饋輸入，可設(shè)置輸出電壓；LBI和LBO引腳用于低電池檢測；SHDN引腳用于關(guān)斷控制；CLSEL引腳（僅MAX1676）用于選擇電流限制等。了解這些引腳的功能對于正確使用芯片至關(guān)重要。

六、應(yīng)用設(shè)計要點(diǎn)

6.1 輸出電壓設(shè)置

通過連接FB引腳到GND（5V）或OUT（3.3V），可以預(yù)設(shè)輸出電壓。如果需要調(diào)整輸出電壓，可以使用電阻分壓器連接到FB引腳，通過公式[R5 = R6 [(VOUT / VREF ) - 1]]計算電阻值。

6.2 低電池檢測

芯片內(nèi)置低電池比較器，通過設(shè)置兩個電阻R3和R4，可以調(diào)整低電池監(jiān)測閾值。當(dāng)LBI引腳電壓低于內(nèi)部參考電壓（1.30V）時，LBO引腳輸出低電平。

6.3 電感選擇

一般來說，22μH的電感在大多數(shù)應(yīng)用中表現(xiàn)良好，但也可以使用10μH - 47μH范圍內(nèi)的電感。較小的電感值物理尺寸小，但輸出電壓紋波可能較高；較大的電感值輸出電流能力強(qiáng)，但物理尺寸也較大。電感的增量飽和電流額定值應(yīng)大于開關(guān)電流峰值限制。

6.4 電容選擇

建議使用10μF - 100μF的電容作為輸出濾波電容，電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）會影響效率和輸出紋波。低ESR的電容，如SMT鉭電容、陶瓷電容和Sanyo OS - CON有機(jī)半導(dǎo)體電容，能提供更好的性能。

6.5 可選外部整流器

在輸入電壓低于1.3V時，建議在LX和OUT之間連接一個肖特基二極管（如MBR0520），以實(shí)現(xiàn)更低的啟動電壓，但對效率提升不顯著。

6.6 PCB布局和接地

在PCB設(shè)計時，要注意將IC的GND引腳與輸入和輸出濾波電容的接地引腳保持在0.2英寸（5mm）以內(nèi)，同時盡量縮短FB和LX引腳的連接長度。使用接地平面并將IC的GND直接焊接到接地平面上，可提高輸出功率和效率，減少輸出紋波電壓。

七、總結(jié)

MAX1674/MAX1675/MAX1676系列升壓DC - DC轉(zhuǎn)換器以其高效、緊湊、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于尋呼機(jī)、無線電話、醫(yī)療設(shè)備、手持計算機(jī)、PDA、RF標(biāo)簽等多種應(yīng)用場景。在實(shí)際設(shè)計中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇芯片型號、設(shè)置輸出電壓、選擇合適的電感和電容，并注意PCB布局和接地等問題，以確保電路的性能和穩(wěn)定性。你在使用這類芯片的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。