MAX1744/MAX1745：高壓降壓DC - DC控制器的深度剖析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理一直是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。今天，我們就來(lái)深入探討一款高性能的高壓降壓DC - DC控制器——MAX1744/MAX1745。

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一、產(chǎn)品概述

MAX1744/MAX1745是能夠處理高達(dá)36V輸入的降壓DC - DC控制器。它們采用專有的限流控制方案，在輕載和滿載情況下都能實(shí)現(xiàn)出色的效率。其最高330kHz的開關(guān)頻率，允許在對(duì)空間要求苛刻的應(yīng)用中使用小型外部組件。而且，100%的占空比可實(shí)現(xiàn)盡可能低的壓降。

1. 輸出電壓選擇

MAX1744內(nèi)部有反饋網(wǎng)絡(luò)，可通過(guò)引腳選擇輸出3.3V或5V電壓；MAX1745則使用外部反饋網(wǎng)絡(luò)，能產(chǎn)生1.25V至18V的可調(diào)輸出電壓。

2. 封裝形式

它們采用節(jié)省空間的10引腳μMAX?封裝，這對(duì)于空間有限的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)非常友好。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

這款控制器的應(yīng)用范圍十分廣泛，涵蓋了汽車電子、電信系統(tǒng)、墻式電源設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)以及Firewire?/IEEE? 1394等領(lǐng)域。

三、產(chǎn)品特性

1. 高壓操作

能夠承受高達(dá)36V的輸入電壓，適用于多種高壓環(huán)境。

2. 高效率

效率超過(guò)90%，能有效降低功耗，提高能源利用率。

3. 輸出功率

輸出功率能力超過(guò)50W，可滿足大多數(shù)應(yīng)用的功率需求。

4. 低靜態(tài)電流

靜態(tài)電流僅90μA，關(guān)機(jī)電流為4μA，有助于降低系統(tǒng)功耗。

5. 高開關(guān)頻率

最高330kHz的開關(guān)頻率，可使用小型外部組件，減小電路板尺寸。

6. 輸出電壓靈活

MAX1744可選擇3.3V或5V輸出，MAX1745輸出電壓可在1.25V至18V之間調(diào)節(jié)。

四、電氣特性

1. 輸入電壓范圍

輸入電壓范圍為4.5V至36V，能適應(yīng)不同的電源輸入。

2. 靜態(tài)電流

在正常工作時(shí)，進(jìn)入IN引腳的電源電流在5.5V至36V輸入時(shí)典型值為90μA，關(guān)機(jī)時(shí)電源電流低至4μA。

3. 輸出電壓精度

MAX1744輸出電壓精度較高，3.3V輸出時(shí)為3.20 - 3.40V，5V輸出時(shí)為4.85 - 5.15V；MAX1745的FB閾值電壓為1.22 - 1.28V。

4. 其他特性

如VH輸出電壓相對(duì)于IN為 - 6.0V至 - 4.3V，VL輸出電壓為4.5 - 5.5V等。

五、工作模式

1. 輕載時(shí)的不連續(xù)導(dǎo)通模式

當(dāng)輸出電流較低時(shí)，MAX1744/MAX1745工作在不連續(xù)導(dǎo)通模式。此時(shí)，電感電流在每個(gè)周期從0開始上升到電流限制值，然后下降到0。由于換向二極管關(guān)閉時(shí)磁芯中殘留能量，開關(guān)波形會(huì)出現(xiàn)振鈴。

2. 中高負(fù)載時(shí)的PWM連續(xù)導(dǎo)通模式

在中高輸出電流時(shí)，它們工作在PWM連續(xù)導(dǎo)通模式。此時(shí)，電感中始終有電流流動(dòng)，控制電路會(huì)調(diào)整開關(guān)占空比以維持電壓穩(wěn)定，同時(shí)不超過(guò)電流限制。

六、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 輸出電壓設(shè)置

• MAX1744：通過(guò)3/5引腳進(jìn)行邏輯控制，連接到GND輸出3.3V，連接到VL輸出5V。
• MAX1745：使用兩個(gè)電阻R2和R3組成的分壓器來(lái)設(shè)置輸出電壓，公式為 (R 2=R 3 timesleft(frac{V{OUT }}{V{REF }}-1right))，其中 (V_{REF}=1.25V)。

2. 電流感測(cè)電阻選擇

為了提高效率并減小外部組件的尺寸和成本，應(yīng)將峰值開關(guān)電流限制在合理范圍內(nèi)。可通過(guò)公式 (R{CS}=frac{V{CS(MIN)}}{1.3 × I_{OUT(MAX)}}) 來(lái)選擇電流感測(cè)電阻。

3. 電感選擇

電感的選擇主要考慮電感值和電流額定值。推薦電感值在 (L{(MIN)}=frac{left(V{IN}-V{OUT}right) × 1 mu s}{frac{V{CS(MIN)}}{R_{CS}}}) 的2至10倍之間，同時(shí)電感的飽和和發(fā)熱電流額定值應(yīng)大于峰值開關(guān)電流。

4. 外部開關(guān)晶體管選擇

MAX1744/MAX1745驅(qū)動(dòng)P溝道增強(qiáng)型MOSFET。選擇時(shí)要考慮漏源擊穿電壓、電流額定值、總柵極電荷（Qg）和RDS(ON)等參數(shù)。

5. 二極管選擇

由于其高開關(guān)頻率，需要使用高速整流器，如肖特基二極管。確保二極管的峰值電流額定值超過(guò)峰值電流限制，擊穿電壓超過(guò)輸入電壓。

6. 電容選擇

選擇濾波電容時(shí)要考慮輸入和輸出的峰值電流以及電壓紋波。推薦使用低ESR的電容，如鉭電容、聚合物電容或陶瓷電容。

7. 布局考慮

高頻開關(guān)調(diào)節(jié)器對(duì)PCB布局很敏感。電流感測(cè)電阻應(yīng)靠近控制器IC，電壓反饋電阻應(yīng)靠近FB引腳，輸入旁路電容應(yīng)靠近IN引腳。

七、總結(jié)

MAX1744/MAX1745高壓降壓DC - DC控制器憑借其高性能、高效率和靈活的輸出電壓設(shè)置，為電子工程師在電源管理設(shè)計(jì)中提供了一個(gè)優(yōu)秀的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體需求合理選擇外部組件，并注意PCB布局，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中有沒有遇到過(guò)什么問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。