深度解析MAX17625/MAX17626：高效同步降壓轉(zhuǎn)換器的理想之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理芯片的性能直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。今天，我們就來(lái)深入探討Analog Devices推出的MAX17625/MAX17626同步降壓轉(zhuǎn)換器，看看它有哪些獨(dú)特之處，能為我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)怎樣的便利。

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產(chǎn)品概述

MAX17625和MAX17626是高頻同步降壓DC - DC轉(zhuǎn)換器，集成了MOSFET和補(bǔ)償組件，輸入電壓范圍為2.7V至5.5V，支持高達(dá)700mA的負(fù)載電流。它們?cè)试S使用小型、低成本的輸入和輸出電容器，輸出電壓可在0.8V至3.3V之間調(diào)節(jié)，其中MAX17625提供0.8V至1.5V的輸出電壓，MAX17626則提供1.5V至3.3V的輸出電壓。

產(chǎn)品亮點(diǎn)

易用性

• 寬輸入輸出范圍：2.7V至5.5V的輸入電壓范圍，以及0.8V至3.3V的可調(diào)輸出電壓，能滿足多種應(yīng)用需求。
• 高精度反饋：±1%的反饋精度，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。
• 高輸出電流：最大可達(dá)700mA的輸出電流，能為負(fù)載提供充足的動(dòng)力。
• 固定頻率操作：MAX17625固定2MHz，MAX17626固定4MHz，便于設(shè)計(jì)和調(diào)試。
• 100%占空比操作：在電池供電應(yīng)用中，可充分利用電池電壓范圍，延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。
• 內(nèi)部補(bǔ)償：采用內(nèi)部補(bǔ)償，減少了外部元件數(shù)量，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
• 全陶瓷電容：可使用全陶瓷電容，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

高效率

• 模式可選：支持PWM和PFM兩種操作模式，可根據(jù)負(fù)載情況選擇合適的模式，提高效率。
• 低關(guān)機(jī)電流：關(guān)機(jī)電流低至0.1μA（典型值），降低了功耗。

靈活設(shè)計(jì)

• 軟啟動(dòng)和預(yù)偏置啟動(dòng)：內(nèi)部軟啟動(dòng)功能可實(shí)現(xiàn)輸出電壓的平滑上升，預(yù)偏置啟動(dòng)功能可在輸出電容已充電的情況下正常啟動(dòng)。
• 電源良好輸出：Open - Drain Power Good Output（PGOOD Pin）可指示輸出電壓狀態(tài)，方便系統(tǒng)監(jiān)控。

穩(wěn)健運(yùn)行

• 過(guò)溫保護(hù)：當(dāng)結(jié)溫超過(guò)+165°C時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，待溫度下降10°C后再重新開(kāi)啟。
• 過(guò)流保護(hù)：當(dāng)電感電流超過(guò)內(nèi)部峰值電流限制（典型值1.46A）時(shí)，高側(cè)MOSFET關(guān)閉，低側(cè)MOSFET開(kāi)啟，保護(hù)芯片免受損壞。
• 寬工作溫度范圍：環(huán)境工作溫度范圍為 - 40°C至+125°C，結(jié)溫范圍為 - 40°C至+150°C，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。

關(guān)鍵應(yīng)用

工廠自動(dòng)化

在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域，減少系統(tǒng)發(fā)熱是關(guān)鍵需求之一。MAX17625/6作為全同步DC - DC轉(zhuǎn)換器，集成了FET，效率高，能有效減少系統(tǒng)發(fā)熱，避免過(guò)熱和關(guān)機(jī)問(wèn)題。

個(gè)人電子設(shè)備

個(gè)人電子設(shè)備通常追求小型化設(shè)計(jì)。MAX17625/6集成了FET和補(bǔ)償組件，僅需四個(gè)外部組件即可完成配置，解決方案尺寸小，有助于降低系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)成本。

電氣特性

輸入電源

• 輸入電壓范圍：2.7V至5.5V。
• 輸入電源電流：關(guān)機(jī)模式下低至0.1μA，PFM模式無(wú)負(fù)載時(shí)為40μA，PWM模式下MAX17625為4.5mA，MAX17626為6mA。
• 欠壓鎖定閾值：典型值為2.6V，滯后為200mV。

使能引腳

• EN低閾值：0.8V。
• EN高閾值：2V。
• EN輸入泄漏電流：最大50nA。

功率MOSFET

• 高側(cè)pMOS導(dǎo)通電阻：在不同輸入電壓和輸出電流下，導(dǎo)通電阻有所不同，如VIN = 3.6V，IOUT = 190mA時(shí)，典型值為120mΩ。
• 低側(cè)nMOS導(dǎo)通電阻：同樣在不同條件下有不同值，如VIN = 3.6V，IOUT = 190mA時(shí)，典型值為80mΩ。

時(shí)序

• 開(kāi)關(guān)頻率：MAX17625為2MHz，MAX17626為4MHz。
• 最小導(dǎo)通時(shí)間：40ns。
• 最大占空比：100%。
• LX死區(qū)時(shí)間：3ns。
• 軟啟動(dòng)時(shí)間：1ms。

反饋

• FB調(diào)節(jié)電壓：0.8V。
• FB電壓精度：PWM模式下為±1%。
• FB輸入偏置電流：典型值為50nA。

電流限制

• 峰值電流限制閾值：典型值為1.46A。
• 谷值電流限制閾值：典型值為1.14A。
• 負(fù)電流限制閾值： - 1.1A。

電源良好

• PGOOD上升閾值：93.5%。
• PGOOD下降閾值：90%。
• PGOOD輸出低電平：最大200mV。
• PGOOD輸出泄漏電流：最大100nA。
• 軟啟動(dòng)后PGOOD斷言延遲：184μs。

模式

• MODE上拉電流：5μA。

熱關(guān)斷

• 熱關(guān)斷上升閾值：165°C。
• 熱關(guān)斷滯后：10°C。

應(yīng)用信息

電感選擇

對(duì)于MAX17625，建議選擇1.5μH的電感；對(duì)于MAX17626，建議選擇1μH的電感。電感的飽和電流額定值應(yīng)足夠高，以確保在峰值電流限制值（典型值1.46A）以上才會(huì)發(fā)生飽和。同時(shí)，應(yīng)選擇低損耗、具有可接受尺寸和盡可能低的直流電阻的電感，以提高效率。

輸入電容選擇

輸入濾波電容可減少?gòu)碾娫醇橙〉姆逯惦娏鳎档碗娐烽_(kāi)關(guān)引起的輸入噪聲和電壓紋波。輸入電容的RMS電流要求可通過(guò)公式計(jì)算，選擇在RMS輸入電流下溫度上升小于+10°C的輸入電容，以確保長(zhǎng)期可靠性。建議使用低ESR、高紋波電流能力的陶瓷電容，如X7R電容。

輸出電容選擇

推薦使用小型陶瓷X7R級(jí)電容。MAX17625需要至少22μF（典型值）的輸出電容，MAX17626需要至少10μF（典型值）的輸出電容，以確保穩(wěn)定性。在選擇輸出電容時(shí)，需考慮陶瓷電容的直流電壓降額。

輸出電壓調(diào)整

通過(guò)連接從輸出到FB再到GND的電阻分壓器來(lái)設(shè)置輸出電壓。選擇R2小于37.4kΩ，并使用公式 (R1 = R2 timesleft[frac{V_{OUT }}{0.8}-1right]) 計(jì)算R1的值。

功率耗散

在特定工作條件下，可通過(guò)公式 (P{Loss }=P{OUT } timesleft(frac{1}{eta}-1right)-left(I{OUT }^{2} × R{D C R}right)) 估算功率損耗，其中 (P{OUT }=V{OUT } × I{OUT }) 。結(jié)溫 (T{J}) 可通過(guò)公式 (T{J}=T{A}+left(theta{JA} × P{L O S S}right)) 估算，若有熱管理系統(tǒng)確保器件暴露焊盤保持在給定溫度 (T{EP}) ，則可使用公式 (T{J}=T{E P}+left(theta{J C} × P_{L O S S}right)) 估算結(jié)溫。需要注意的是，結(jié)溫超過(guò)+125°C會(huì)降低器件的使用壽命。

PCB布局指南

PCB布局對(duì)于實(shí)現(xiàn)干凈、穩(wěn)定的操作至關(guān)重要。應(yīng)遵循以下原則：

• 輸入電容應(yīng)盡可能靠近IN和GND引腳。
• 輸出電容應(yīng)盡可能靠近OUT和GND引腳。
• 減小LX引腳到電感的走線長(zhǎng)度和面積。
• 電阻反饋分壓器應(yīng)盡可能靠近FB引腳。
• 所有GND連接應(yīng)連接到頂層和底層盡可能大的銅平面區(qū)域。
• 使用多個(gè)過(guò)孔將內(nèi)部GND平面連接到頂層GND平面。
• 保持電源走線和負(fù)載連接短，使用厚銅PCB（2oz vs. 1oz）可提高滿載效率。

典型應(yīng)用電路

文檔中給出了不同輸出電壓（0.8V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、3.3V）和700mA負(fù)載電流的典型應(yīng)用電路，為工程師提供了參考。

訂購(gòu)信息

其中，“+”表示無(wú)鉛/RoHS合規(guī)封裝，“T”表示卷帶包裝。

MAX17625/MAX17626同步降壓轉(zhuǎn)換器憑借其易用性、高效率、靈活設(shè)計(jì)和穩(wěn)健運(yùn)行等特點(diǎn)，在工廠自動(dòng)化和個(gè)人電子設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師應(yīng)根據(jù)具體需求合理選擇電感、電容等元件，并注意PCB布局，以充分發(fā)揮該芯片的性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。