探索MAX734：高效的+12V、120mA閃存編程電源

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為閃存編程提供穩(wěn)定且高效的電源是一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。MAX734作為一款出色的+12V輸出、升壓型DC - DC開關(guān)模式穩(wěn)壓器，在閃存編程電源應(yīng)用中表現(xiàn)卓越。今天，我們就來深入了解一下MAX734的特性、工作原理及應(yīng)用。

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一、MAX734的基本特性

1. 輸出能力

MAX734能夠在4.75V輸入下保證輸出120mA電流，輸出電壓為+12V ±5%，這使得它非常適合閃存編程等應(yīng)用。它采用8引腳SO和DIP封裝，僅需一個(gè)二極管、一個(gè)18μH電感器和兩個(gè)33μF電容器，整個(gè)電路完全可表面貼裝，占用面積小于0.3平方英寸。

2. 節(jié)能特性

該器件具有出色的節(jié)能特性，效率高達(dá)85%，工作靜態(tài)電源電流為1.2mA，關(guān)斷電源電流僅為70μA。通過微處理器（uP）切換關(guān)斷引腳，可將工作電源電流降低至小于500μA。

3. 控制與調(diào)節(jié)

MAX734采用電流模式脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制，能夠提供精確的輸出調(diào)節(jié)和低次諧波噪聲。固定的170kHz振蕩器頻率便于進(jìn)行紋波濾波，并允許使用小型外部電容器。

二、引腳配置與功能

三、工作原理

1. 反饋環(huán)路

MAX734的控制器由兩個(gè)反饋環(huán)路組成：內(nèi)部（電流）環(huán)路通過電流感測(cè)電阻器（Rs）和放大器監(jiān)測(cè)開關(guān)電流；外部（電壓）環(huán)路通過誤差放大器監(jiān)測(cè)輸出電壓。內(nèi)部環(huán)路執(zhí)行逐周期電流限制，當(dāng)開關(guān)電流達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，截?cái)喙β示w管的導(dǎo)通時(shí)間，該閾值由外部環(huán)路確定。

2. 可編程軟啟動(dòng)

連接到軟啟動(dòng)（SS）引腳的電容器可確保有序上電。充電電容器上的電壓緩慢提高誤差放大器輸出電壓的鉗位，通過緩慢增加逐周期電流限制閾值來限制上電時(shí)的浪涌電流。軟啟動(dòng)時(shí)間由SS電容器的值控制。

3. 過流限制

當(dāng)負(fù)載電流超過約1.5A時(shí)，內(nèi)部環(huán)路的逐周期電流限制動(dòng)作會(huì)關(guān)閉輸出級(jí)，過流比較器會(huì)向控制邏輯發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)軟啟動(dòng)周期。

4. 關(guān)斷模式

將SHDN保持在低電平可使MAX734進(jìn)入關(guān)斷模式。在關(guān)斷模式下，輸出功率FET截止，但仍存在從V + 到負(fù)載的外部路徑。內(nèi)部參考也會(huì)關(guān)閉，導(dǎo)致SS電容器放電。典型的關(guān)斷模式待機(jī)電流為70μA。

四、應(yīng)用信息

1. 閃存電源

MAX734非常適合為閃存編程提供+12V電源。通過系統(tǒng)邏輯控制SHDN引腳，可以方便地開啟或關(guān)閉電源。

2. 電感選擇

對(duì)于大多數(shù)設(shè)計(jì)，18μH的電感器就足夠了。重要的是電感器的增量飽和電流額定值，對(duì)于5V輸入，該值應(yīng)大于直流負(fù)載電流的三倍；對(duì)于3V輸入，應(yīng)大于直流負(fù)載電流的五倍。

3. 輸出濾波電容器選擇

選擇輸出濾波電容器的主要標(biāo)準(zhǔn)是低等效串聯(lián)電阻（ESR）。電感器電流變化與輸出電容器ESR的乘積決定了輸出電壓上的高頻幅度。為了使整個(gè)電流范圍內(nèi)的輸出紋波小于50mVp - p，電容器的ESR應(yīng)小于0.25。

4. 其他組件

使用連續(xù)電流額定值至少為300mA的肖特基二極管或高速硅整流器，1N5817是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。CC輸入處的補(bǔ)償電容器（CCc）值至關(guān)重要，因?yàn)樗?jīng)過精心選擇以提供最佳的瞬態(tài)響應(yīng)。

5. 印刷電路板布局

為確保安靜運(yùn)行，建議使用接地平面。旁路電容器應(yīng)盡可能靠近器件，以防止不穩(wěn)定和噪聲拾取。肖特基二極管的引腳應(yīng)盡量短，以防止輸出中出現(xiàn)快速上升時(shí)間的脈沖。

五、MAX734評(píng)估套件

1. 套件概述

MAX734評(píng)估套件是一款12V輸出、升壓型開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器，可在低至4.75V的輸入電壓下保證輸出120mA電流。該套件采用MAX734CSA 8引腳SO和表面貼裝無源組件組裝而成。

2. 測(cè)試程序

• 將分流器跨接在J1的1和2引腳之間，將SHDN引腳連接到VIN以進(jìn)行正常操作。
• 在評(píng)估套件印刷電路板的Vin和接地端子之間連接5V電源。
• 打開電源并測(cè)量輸出電壓，其應(yīng)在11.52V至12.48V之間。
• 將J1上的分流器移至2和3引腳（SHDN接地），輸出電壓將降至VIN以下0.3V（肖特基二極管壓降）。

3. 輸入電壓范圍

由于電感器值的選擇，評(píng)估套件電路的最大輸入電壓限制為7V。如果需要更寬的輸入范圍，可將電感器值增加到22μH至47μH范圍。

六、閃存EEPROM編程器應(yīng)用

1. Vpp編程要求

閃存IC的Vpp輸入電壓必須嚴(yán)格控制在一個(gè)狹窄的窗口內(nèi)，過壓會(huì)導(dǎo)致器件立即自毀，欠壓則會(huì)因電荷轉(zhuǎn)移不足而導(dǎo)致編程錯(cuò)誤。因此，數(shù)據(jù)手冊(cè)中規(guī)定的±5%容差是至關(guān)重要的規(guī)格。

2. 電流要求

閃存EEPROM電源的電流要求通常根據(jù)同時(shí)編程的閃存設(shè)備數(shù)量來確定，常見的電流要求有30mA、60mA和120mA。

3. 過壓考慮

在設(shè)計(jì)中需要檢查尖峰和過沖，因?yàn)閂pp瞬變超過13V可能會(huì)損壞閃存EEPROM?？赡軐?dǎo)致意外過壓的情況包括啟動(dòng)過沖、負(fù)載瞬態(tài)過沖和輸出走線中的過大電感。

4. 噪聲、紋波和EMI

閃存EEPROM的Vpp輸入對(duì)噪聲有一定的容忍度，但為了確保安全，制造商通常建議最大紋波為200mV。通過選擇低ESR電容器、優(yōu)化PCB布局和添加額外的RC濾波器，可以有效降低噪聲。

5. 輸入電壓考慮

在將DC - DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于閃存時(shí)，輸入電壓是一個(gè)重要的變量。常見的應(yīng)用場(chǎng)景包括僅5V輸入、未調(diào)節(jié)的DC輸入、12V ±10%輸入和電池供電。

七、總結(jié)

MAX734以其高效、穩(wěn)定的性能，為閃存編程電源提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。無論是在設(shè)計(jì)閃存編程電路，還是在評(píng)估套件的使用中，我們都可以充分利用MAX734的特性，實(shí)現(xiàn)可靠的電源供應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們還需要根據(jù)具體的需求，合理選擇組件，優(yōu)化PCB布局，以確保電路的性能和穩(wěn)定性。你在使用MAX734或類似電源芯片時(shí)，遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。