MAX8814評(píng)估套件：28V線性Li+電池充電器的評(píng)估利器

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)電池充電系統(tǒng)時(shí)，選擇合適的充電器芯片及評(píng)估套件至關(guān)重要。今天就帶大家深入了解一下MAXIM的MAX8814評(píng)估套件，看看它如何助力我們?cè)u(píng)估28V線性Li+電池充電器。

文件下載：MAX8814EVKIT+.pdf

評(píng)估套件概述

MAX8814評(píng)估套件（EV kit）是一塊經(jīng)過全面組裝和測(cè)試的印刷電路板（PCB），專門用于評(píng)估MAX8814 28V線性Li+電池充電器。該套件的輸入電源范圍為4.25V至28V，但為防止不合格或有故障的交流適配器，當(dāng)輸入電壓超過7V時(shí)，IC會(huì)禁用充電功能。

套件特點(diǎn)

• CCCV、熱調(diào)節(jié)線性單節(jié)Li+電池充電器：無(wú)需外部MOSFET、反向阻斷二極管或電流檢測(cè)電阻，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。
• 可編程快速充電電流：最大可達(dá)1ARMS，可通過外部電阻（R2）進(jìn)行調(diào)節(jié)。
• 專有管芯溫度調(diào)節(jié)控制：將溫度限制在+115°C，既保護(hù)IC免受過載，又能允許更高的充電電流。
• 寬輸入電壓范圍：4.25V至28V，輸入過壓保護(hù)高于7V。
• 充電電流監(jiān)測(cè)：用于電量計(jì)量（ISET），方便實(shí)時(shí)了解充電狀態(tài)。
• 低壓降電壓：在500mA時(shí)為300mV，提高了充電效率。
• 輸入電源檢測(cè)輸出（POK）和充電使能輸入（EN）：便于控制充電過程。
• 軟啟動(dòng)：限制浪涌電流，保護(hù)電路元件。
• 自動(dòng)啟動(dòng)輸出（ABO）：為系統(tǒng)啟動(dòng)提供支持。

訂購(gòu)信息

注：“+”表示無(wú)鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

元件清單

元件供應(yīng)商

在聯(lián)系這些元件供應(yīng)商時(shí)，記得表明使用的是MAX8814。

快速啟動(dòng)

推薦設(shè)備

在開始評(píng)估之前，需要準(zhǔn)備以下設(shè)備：

• 28V電源（PS1），能夠提供1A電流
• 5V電源（PS2），能夠提供100mA電流
• 四個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表（DMM1 - DMM4）
• 一個(gè)10A電流表
• 一節(jié)單節(jié)鋰離子（Li+）電池（未充滿電）

操作步驟

1. 將電源（PS1）預(yù)設(shè)為5V，關(guān)閉電源，在所有連接完成前不要開啟。
2. 將電源（PS2）預(yù)設(shè)為5V，關(guān)閉電源，在所有連接完成前不要開啟。
3. 驗(yàn)證JU1（EN）上安裝了分流器，將評(píng)估套件設(shè)置為禁用模式。
4. 將電源（PS1）的正極連接到評(píng)估套件標(biāo)記為IN的焊盤，負(fù)極連接到標(biāo)記為GND的焊盤。
5. 將電源（PS2）的正極連接到評(píng)估套件標(biāo)記為VI/O的焊盤，負(fù)極連接到標(biāo)記為GND的焊盤。在收到指示之前，不要將PS2的正極連接到ABI。
6. 注意Li+電池的極性，按照?qǐng)D1連接單節(jié)Li+電池和10A電流表。電流表的正極必須連接到BATT+，負(fù)極連接到Li+電池的正極。
7. 在Li+電池兩端連接數(shù)字萬(wàn)用表（DMM1），記錄電池電壓。如果 (VBATT < 2.5V)，充電器將進(jìn)入預(yù)充電模式；如果 (VBATT ≥ 2.5V)，充電器將進(jìn)入快速充電模式。
8. 將數(shù)字萬(wàn)用表（DMM2）從POK連接到GND。
9. 將數(shù)字萬(wàn)用表（DMM3）從ABO連接到GND。
10. 將數(shù)字萬(wàn)用表（DMM4）從ISET連接到GND。
11. 先開啟PS1，再開啟PS2。
12. 移除JU1上的分流器，將評(píng)估套件設(shè)置為啟用模式。
13. 如果充電器處于快速充電模式，驗(yàn)證電流表讀數(shù)約為570mA；如果處于預(yù)充電模式，驗(yàn)證電流表讀數(shù)為57mA。
14. 如果充電器處于快速充電模式，驗(yàn)證DMM4讀取的電壓為1.4V；如果處于預(yù)充電模式，驗(yàn)證DMM4讀取的電壓為0.14V。
15. 驗(yàn)證DMM2讀取的電壓為0V，表明POK為低電平。
16. 驗(yàn)證DMM3讀取的電壓與DMM1讀取的電壓大致相同。
17. 當(dāng)電池充滿電時(shí)，DMM1讀取的電壓為4.2V。
18. 關(guān)閉輸入電源（PS1）。
19. 驗(yàn)證DMM2讀取的電壓接近5V，DMM3讀取的電壓為0V。
20. 將ABI連接到PS2的正極。
21. 驗(yàn)證DMM3讀取的電壓與DMM1讀取的電壓大致相同。

評(píng)估完成后的關(guān)機(jī)步驟

1. 在JU1上安裝分流器。
2. 關(guān)閉所有電源。
3. 移除電池。
4. 斷開評(píng)估套件上的所有測(cè)試線。

詳細(xì)描述

充電過程

MAX8814充電器利用電壓、電流和熱控制環(huán)路對(duì)單節(jié)Li+電池進(jìn)行充電并保護(hù)電池。當(dāng)插入電池電壓低于2.5V的Li+電池時(shí)，充電器進(jìn)入預(yù)充電階段，以用戶編程的快速充電電流的10%對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電。當(dāng)電池電壓達(dá)到2.5V時(shí)，充電器軟啟動(dòng)并進(jìn)入快速充電階段?？焖俪潆婋娏魉酵ㄟ^從ISET到GND的電阻進(jìn)行編程。當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)，充電電流減小。一旦電池電壓達(dá)到4.2V，IC進(jìn)入恒壓調(diào)節(jié)模式，以保持電池充滿電狀態(tài)。

熱調(diào)節(jié)

熱調(diào)節(jié)環(huán)路通過必要時(shí)降低充電電流，將MAX8814管芯溫度限制在+115°C。這一特性不僅保護(hù)IC免受過載，還允許在不損壞IC的情況下使用更高的充電電流。

充電器使能輸入

MAX8814包含一個(gè)低電平有效邏輯輸入（EN），用于啟用充電器。將EN驅(qū)動(dòng)為低電平、不連接或連接到GND可啟用充電控制電路；將EN驅(qū)動(dòng)為高電平可禁用充電控制電路。EN具有內(nèi)部200kΩ下拉電阻。

POK輸出

當(dāng) (VIN ≥ 4.25V) 且 ((V{IN } - V{BATT }) ≥ 40 mV) （典型Vin上升）時(shí)，開漏POK輸出為低電平。POK需要一個(gè)外部上拉電阻（典型值為1MΩ）連接到外部電源（圖2中的R3）。當(dāng) (V{BATT } geq (V{IN } - 40 mV)) 時(shí)，POK為高阻抗。

自動(dòng)啟動(dòng)助手

MAX8814包含一個(gè)自動(dòng)啟動(dòng)助手電路，用于生成系統(tǒng)啟動(dòng)的使能信號(hào)（ABO）。該助手功能類似于內(nèi)部“或”門。第一個(gè)輸入取決于內(nèi)部POK信號(hào)的狀態(tài)，第二個(gè)輸入是應(yīng)用于ABI的外部信號(hào)。

充電電流選擇

最大充電電流通過從ISET連接到GND的外部電阻（RISET，圖2中的R2）進(jìn)行編程。計(jì)算公式如下： [R{ISET }=frac{1596 V}{I{FAST - CHARGE }}] 其中 (I{FAST - CHARGE}) 以安培為單位，(R{ISET}) 以歐姆為單位。ISET可用于監(jiān)測(cè)充電電流水平，ISET的輸出電流為每安培充電電流877.2μA。ISET的輸出電壓與充電電流成正比： [V{ISET }=frac{I{CHARGE } × R_{ISET }}{1140}] 在選定的快速充電電流下，ISET的電壓標(biāo)稱值為1.4V，隨著電池充滿電或熱調(diào)節(jié)電路啟動(dòng)，電壓會(huì)隨充電電流下降。

DC輸入源

MAX8814可在穩(wěn)壓DC源下工作，完整的充電輸入電壓范圍為4.25V至7V。該器件在輸入電壓高達(dá)28V時(shí)不會(huì)損壞IC。如果VIN大于7V，內(nèi)部過壓保護(hù)電路將禁用充電，直到輸入電壓降至7V以下。合適的電源必須在所需的峰值充電電流下提供至少4.25V的電壓。

總之，MAX8814評(píng)估套件為電子工程師提供了一個(gè)全面、便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估MAX8814 28V線性Li+電池充電器的性能。通過詳細(xì)的操作步驟和特性分析，我們可以更好地了解該充電器的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。大家在實(shí)際使用中是否遇到過類似充電器的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。