MAX77726/MAX77727：22V、3A同步降壓轉(zhuǎn)換器的卓越之選

在電子設(shè)備的電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)于那些對(duì)尺寸和效率要求極高的納米功率應(yīng)用而言，電源解決方案的選擇至關(guān)重要。Analog Devices推出的MAX77726/MAX77727同步降壓轉(zhuǎn)換器，憑借其出色的性能和豐富的功能，成為了眾多工程師的理想之選。

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一、產(chǎn)品概述

MAX77726/MAX77727是專為納米功率應(yīng)用設(shè)計(jì)的小型、高效降壓DC - DC轉(zhuǎn)換器。它們采用同步整流和內(nèi)部電流模式補(bǔ)償技術(shù)，能夠在3.6V至22V的輸入電源電壓下穩(wěn)定工作。這兩款轉(zhuǎn)換器具備4.6A的電感峰值電流保護(hù)，可提供高達(dá)3A的輸出電流，為各類應(yīng)用提供了強(qiáng)大的功率支持。

二、功能特性

（一）電壓范圍與效率

• 輸入輸出電壓范圍廣：輸入電壓范圍為3.6V至22V，輸出電壓范圍為1.8V至15V，能夠滿足多種不同的應(yīng)用需求。
• 低功耗與高效率：具有低電流消耗和高轉(zhuǎn)換效率的特點(diǎn)。關(guān)機(jī)電流低至100nA，低功耗模式下的靜態(tài)電流為800nA，峰值效率可達(dá)96%，有效降低了能源損耗。

  （二）輸出電壓控制

• MAX77726：通過(guò)VSEL引腳可邏輯設(shè)置四個(gè)特定的輸出電壓（3.3V、5V、9V和15V），物理使能引腳和模式引腳設(shè)置提供了直觀的控制方式。
• MAX77727：輸出電壓可通過(guò)I2C接口進(jìn)行編程，還能通過(guò)I2C接口進(jìn)行模式選擇和狀態(tài)讀取，具備100mV（1.8V - 4.9V范圍）和250mV（5V - 15V范圍）的分辨率。

  （三）工作模式

• 超聲波模式（USM）：MAX77726可通過(guò)引腳選擇超聲波模式，在輕載時(shí)以最低33kHz（典型值）的開(kāi)關(guān)頻率無(wú)縫運(yùn)行，避免聲學(xué)噪聲干擾。
• 強(qiáng)制PWM模式（FPWM）：MAX77727支持通過(guò)I2C選擇強(qiáng)制PWM模式，能在整個(gè)輸出負(fù)載范圍內(nèi)保持恒定的開(kāi)關(guān)頻率，實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)和良好的紋波性能。

  （四）保護(hù)功能

• 電流限制：提供逐周期的開(kāi)關(guān)電流限制（ILIM），當(dāng)觸發(fā)峰值電流限制時(shí)，會(huì)立即關(guān)閉高端MOSFET，防止電流過(guò)大。
• 過(guò)溫保護(hù)：當(dāng)結(jié)溫超過(guò)150°C（典型值）時(shí)，降壓轉(zhuǎn)換器輸出將被禁用，直到結(jié)溫降至熱關(guān)斷滯后水平（130°C，典型值）以下才允許重新啟動(dòng)。
• 欠壓鎖定（UVLO）：當(dāng)輸入電壓低于UVLO下降閾值（VUVLO_F）時(shí)，立即禁用降壓輸出；當(dāng)輸入電壓上升超過(guò)UVLO上升閾值（VUVLO_R）時(shí)，自動(dòng)重新啟動(dòng)。
• 輸出電壓主動(dòng)放電：當(dāng)通過(guò)EN引腳、EN寄存器禁用或發(fā)生UVLO故障事件時(shí)，主動(dòng)放電電路會(huì)對(duì)輸出電容存儲(chǔ)的能量進(jìn)行放電。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• USB供電設(shè)備：為USB設(shè)備提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，滿足其對(duì)電源尺寸和效率的要求。
• 便攜式電子設(shè)備：如智能手機(jī)、平板電腦等，低功耗和小尺寸的特點(diǎn)使其成為便攜式設(shè)備電源設(shè)計(jì)的理想選擇。
• 12V分布式電源總線應(yīng)用：在分布式電源系統(tǒng)中，能夠高效地將12V電源轉(zhuǎn)換為所需的電壓。

四、器件選型與參數(shù)

（一）絕對(duì)最大額定值

（二）電氣特性

五、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）元件選擇

• 電感選擇：選擇飽和電流大于或等于最大峰值電流限制設(shè)置（ILIM）的電感，推薦使用2.2μH的電感，同時(shí)要考慮電感的RMS電流額定值，以確保在系統(tǒng)預(yù)期負(fù)載電流下能正常工作。
• 輸入電容選擇：選擇10μF的標(biāo)稱電容作為輸入電容（CIN），以減少VIN紋波。在降壓模式下，要確保其有效電容值；在壓差模式下，需參考?jí)翰钅Ｊ竭x擇部分的要求。
• 輸出電容選擇：根據(jù)輸出電壓范圍選擇合適的有效輸出電容（COUT），一般推薦使用X5R或X7R介質(zhì)的陶瓷電容，同時(shí)要考慮電容的初始公差、溫度變化和直流偏置下的降額情況。
• 自舉電容選擇：選擇0.22μF的自舉電容（CBST），確保其電壓額定值至少為2.5V，并且在1.8V直流偏置下的最小有效電容大于0.18μF。

（二）PCB布局

• 輸入輸出電容靠近IC引腳：減少環(huán)路電感引起的振鈴，提高瞬態(tài)響應(yīng)。
• BST電容靠近IC：為內(nèi)部高端開(kāi)關(guān)提供穩(wěn)定的VGS電壓，保證HS驅(qū)動(dòng)器的電源質(zhì)量。
• LX節(jié)點(diǎn)布局：使用頂層進(jìn)行LX路徑布線，并在下方放置PGND作為屏蔽，防止輻射干擾。
• OUT感測(cè)：將OUT引腳連接到MLCC（COUT），并使用開(kāi)爾文連接返回IC，同時(shí)要注意路徑的載流能力。
• 過(guò)孔規(guī)劃：根據(jù)工作頻率選擇合適的過(guò)孔數(shù)量和直徑，在WLP封裝的IC引腳垂直方向僅允許使用激光鉆孔的過(guò)孔。
• PGND和AGND布局：將PGND焊盤通過(guò)過(guò)孔連接到PCB上的低阻抗接地平面，避免形成PGND孤島；將AGND和AGND島連接到同一低阻抗接地平面。

六、寄存器映射與配置

MAX77727具有一個(gè)從地址，通過(guò)I2C接口可對(duì)其進(jìn)行寄存器配置，以下是部分關(guān)鍵寄存器的介紹：

（一）PMIC_ID（0x00）

用于讀取MAX77727的ID信息，為只讀寄存器。

（二）VOUT（0x02）

用于輸出電壓選擇，可通過(guò)設(shè)置HVOUT位選擇高低電壓范圍，VOUT[5:0]位確定具體的輸出電壓值。

（三）BCK_CNFG1（0x03）

包含F(xiàn)PWM控制位，用于啟用或禁用強(qiáng)制PWM模式。

（四）BCK_CNFG2（0x04）

包含BUCK_DIS和MODE控制位，分別用于禁用降壓轉(zhuǎn)換器和啟用超聲波模式。

（五）STATUS_LATCH（0x09）

故障鎖存寄存器，用于讀取峰值限制故障（PLIM）、熱故障（TLIM）和輸入欠壓鎖定故障（VIN_UVLO）信息。

七、總結(jié)

MAX77726/MAX77727同步降壓轉(zhuǎn)換器以其出色的性能、豐富的功能和靈活的配置，為納米功率應(yīng)用提供了可靠的電源解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇元件、優(yōu)化PCB布局，并正確配置寄存器，以充分發(fā)揮這兩款轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中，是否也遇到過(guò)一些特殊的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。