MAX1757/MAX1758評估套件：鋰離子電池充電解決方案

引言

在設(shè)計電子設(shè)備時，可靠的電池充電解決方案至關(guān)重要。MAXIM的MAX1757/MAX1758評估套件為我們提供了一種便捷且高效的鋰離子電池充電方案。今天，我們就來深入了解一下這個評估套件。

文件下載：MAX1757EVKIT.pdf

評估套件概述

MAX1757/MAX1758評估套件是經(jīng)過組裝和測試的印刷電路板（PCB），用于實現(xiàn)降壓式開關(guān)鋰離子（Li+）電池充電器。其中，MAX1757評估套件可設(shè)置為對1 - 3節(jié)串聯(lián)電池進行充電，而MAX1758評估套件則可設(shè)置為對1 - 4節(jié)串聯(lián)電池進行充電。通過使用標(biāo)準(zhǔn)的1%電阻，電池電壓可在4.0V至4.4V之間進行設(shè)置，同時保持1%的整體調(diào)節(jié)電壓精度。此外，套件上的三個LED指示燈可指示充電狀態(tài)，并且能夠檢測故障電池并終止充電。

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評估套件特點

完整充電解決方案

• 充電范圍廣：MAX1757可處理多達(dá)3節(jié)串聯(lián)電池的充電，MAX1758則能支持多達(dá)4節(jié)串聯(lián)電池充電，滿足不同設(shè)備的電池配置需求。
• 充電電流大：具備1.5A的電池充電電流，能夠較快地為電池充滿電量。

性能優(yōu)勢

• 低發(fā)熱高效率：在充電過程中能夠有效控制熱量產(chǎn)生，提高能源利用效率，減少不必要的能量損耗。
• 高頻PWM操作：采用300kHz的PWM操作頻率，有助于優(yōu)化充電過程和電路性能。

輸入電壓范圍

• MAX1757：擁有高達(dá)14V的輸入電壓范圍，為不同電源的接入提供了靈活性。
• MAX1758：其輸入電壓范圍可達(dá)28V，適用于更廣泛的電源環(huán)境。

封裝與組裝

• 封裝形式：采用28引腳SSOP封裝，具有良好的電氣性能和緊湊的結(jié)構(gòu)，適合在多種應(yīng)用場景中使用。
• 已組裝測試：評估套件經(jīng)過完整的組裝和測試，工程師可以直接使用，節(jié)省開發(fā)時間。

組件清單與參數(shù)

電容類

評估套件包含多種不同規(guī)格的電容，如0.1μF、1μF、1000pF等不同容值，耐壓值也有所不同，有50V、10V等。這些電容在電路中起到濾波、儲能等重要作用。例如，C1 - C7等采用Murata或Taiyo Yuden等品牌的0.1μF、50V X7R陶瓷電容，能夠保證電路的穩(wěn)定性。

二極管類

使用了不同類型的二極管，如1N4148型二極管和3A、30V的肖特基二極管，用于整流、保護等功能。

其他組件

還包含了電感、LED指示燈、電阻、引腳頭、集成電路（IC）等組件，它們共同組成了完整的充電電路。例如，L1采用22μH、2.5A的電感器Sumida CDRH104R - 220NC，為充電電路提供合適的電感值。

快速啟動步驟

準(zhǔn)備工作

在開始使用評估套件之前，需要確保所有連接完成后再開啟電源，并遵守電池制造商數(shù)據(jù)手冊中的所有預(yù)防措施，且只能使用鋰離子電池。

具體步驟

1. 設(shè)置電池節(jié)數(shù)：通過設(shè)置跳線JU3來指示電池組中的電池節(jié)數(shù)。
2. 禁用溫度監(jiān)測：在跳線JU1上放置一個分流器，以禁用溫度監(jiān)測功能。
3. 啟用充電器：在JU2的引腳1 - 2之間放置一個分流器，以啟用MAX1757或MAX1758。
4. 連接電源：對于MAX1757，將+7VDC至+14VDC的電源連接到VIN和GND焊盤；對于MAX1758，將+7VDC至+28VDC的電源連接到VIN和GND焊盤。
5. 連接電池：將鋰離子電池組連接到BATT +和BATT -焊盤。
6. 開啟電源：打開電源供應(yīng)，開始充電過程。
7. 驗證充電狀態(tài)：通過觀察LED指示燈，驗證是否正確顯示充電狀態(tài)。

充電狀態(tài)與過程

充電狀態(tài)指示

• LED1（FULL）：表示電池組正在以恒定電壓充電。
• LED2（FAST）：表示電池組正在以恒定電流充電。
• LED3（FAULT）：表示充電異常終止。

充電過程

當(dāng)開始充電時，充電器首先進入預(yù)充電狀態(tài)，以編程電流限制的1/10對電池進行充電，同時測量電池是否可以充電。如果電池電壓每節(jié)高于2.5V，則開始正常充電，進入恒流（快速充電狀態(tài)）或恒壓（滿充電狀態(tài)）。當(dāng)電池電流下降到快速充電電流的10%或快速充電計時器到期時，充電器進入頂部充電狀態(tài)，持續(xù)45分鐘后終止充電。如果電池電壓從滿充電電壓下降5%，充電將自動重啟。

在充電過程中，如果熱敏電阻檢測到溫度低于0°C或高于+50°C，充電將暫停，直到溫度恢復(fù)到安全水平。此外，如果充電器無法進入快速充電或滿充電狀態(tài)，充電將終止，故障LED（紅色）將亮起，指示電池故障。

充電與輸入電流設(shè)置

充電電流設(shè)置

通過ISETOUT引腳的電壓來設(shè)置電池的充電電流。評估套件出廠時ISETOUT連接到REF，將充電電流設(shè)置為滿量程值1.5A。如果需要將充電電流降低，可以切斷R3兩個焊盤之間的走線，并安裝R3和R4電阻，可使用公式[ICHG=(R 4 /(R 3+R 4)) × 1.5 A]和[R 3=((1.5 A / ICHG)-1) × R 4]（R4使用100kΩ）來計算電阻值。

輸入電流設(shè)置

輸入電流限制由檢測電阻R1和施加到ISETIN引腳的電壓設(shè)置，默認(rèn)設(shè)置為2A。如果需要降低輸入電流限制，可以切斷R5兩個焊盤之間的走線，并安裝R5和R6電阻，使用公式[IIN =(R 6 /(R 5+R 6)) × 2 A]和[R 5=((2 A / IIN )-1) × R 6]（R6使用100kΩ）來計算電阻值。若要進一步增加輸入電流限制，可以減小檢測電阻R1的值。

跳線選擇與組件供應(yīng)商

跳線選擇

• JU1：用于連接熱敏電阻輸入（THERM）到GND，默認(rèn)通過10kΩ電阻連接，禁用溫度監(jiān)測。若要啟用溫度監(jiān)測，需移除分流器并連接熱敏電阻。
• JU2：可用于將評估套件置于關(guān)機模式，不同連接位置可實現(xiàn)啟用或禁用充電器的功能。
• JU3：用于選擇要充電的串聯(lián)電池節(jié)數(shù)。

組件供應(yīng)商

評估套件中的組件來自多個供應(yīng)商，如AVX、BC Components、Dale - Vishay等。在聯(lián)系這些制造商時，請說明使用的是MAX1757或MAX1758評估套件。

總結(jié)

MAX1757/MAX1758評估套件為電子工程師提供了一個全面且易于使用的鋰離子電池充電解決方案。它具有多種功能特點和靈活的設(shè)置選項，能夠滿足不同應(yīng)用場景下的電池充電需求。通過合理使用評估套件中的組件和設(shè)置參數(shù)，工程師可以快速開發(fā)出高效、可靠的電池充電系統(tǒng)。你在使用類似評估套件時，有沒有遇到過一些特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。