深入解析MAX4789电流限制开关

深入解析MAX4789–MAX4794电流限制开关

在电子设备设计中，电流限制开关是保护主机设备免受负载故障影响的关键组件。今天我们就来深入探讨一下Maxim Integrated推出的MAX4789–MAX4794系列200mA/250mA/300mA电流限制开关。

文件下载：MAX4789.pdf

一、产品概述

MAX4789–MAX4794系列开关具备内部电流限制功能，可有效防止因负载故障对主机设备造成损坏。该系列模拟开关的导通电阻低至0.2Ω，工作输入电压范围为2.3V至5.5V，提供200mA、250mA和300mA三种保证电流限制选项，非常适合SDIO和其他负载切换应用。

二、产品特性

1. 电流限制与保护

• 保证电流限制：提供200mA、250mA和300mA三种固定电流限制，满足不同应用需求。
• 热关断保护：当结温超过+150°C时，开关自动关闭，FLAG输出低电平，当温度下降约15°C时，开关重新开启。
• 反向电流保护：限制反向电流不超过最大IREV值，若反向电流限制条件持续超过消隐时间，开关关闭并触发FLAG信号。

2. 低导通电阻

导通电阻低至0.2Ω，可有效降低功耗和电压降，提高系统效率。

3. 消隐时间

具备14ms的保证消隐时间，确保瞬态电压稳定。在此期间，即使出现电流限制故障，也不会立即触发保护动作，避免因瞬间干扰导致的误触发。

4. FLAG功能（部分型号）

MAX4789、MAX4791和MAX4793具备FLAG故障输出功能。当出现故障时，FLAG输出低电平，同时关闭开关。FLAG为开漏输出晶体管，需要外接上拉电阻。

5. 低功耗

• 静态电流低至80µA，关断电流仅0.01µA，有效降低系统功耗。
• 锁存关闭电流（MAX4789/MAX4791/MAX4793）为8µA。

6. 快速响应

电流限制响应时间仅5µs，能迅速对过流故障做出反应。

7. 宽电源范围

工作电源范围为2.3V至5.5V，适应多种电源环境。

8. 欠压锁定

当输入电压低于欠压锁定阈值（典型值2V）时，防止开关误操作。

三、工作模式

1. 自动重试模式（MAX4790、MAX4792、MAX4794）

当电流超过限制阈值时，消隐时间计时器开始计数。若过流情况在消隐时间内消失，计时器重置；若过流持续到消隐时间结束，开关关闭，并开始重试时间计时。重试时间结束后，开关重新开启，若故障仍存在，则重复上述过程；若故障已消除，开关保持开启。这种模式在过流或短路情况下可节省系统功率。

2. 锁存关闭模式（MAX4789、MAX4791、MAX4793）

当电流超过限制阈值，消隐时间计时器开始计数。若过流情况在消隐时间内消失，计时器重置；若过流持续到消隐时间结束，开关关闭。需通过切换ON引脚或使输入电压低于欠压锁定阈值来重置开关。

四、应用领域

• 个人数字助理（PDA）和掌上设备：保护设备免受负载故障影响，延长设备使用寿命。
• 手机：确保手机电路在各种负载条件下的稳定运行。
• GPS系统：为GPS设备提供可靠的电源保护。
• 手持设备：满足手持设备对低功耗和高可靠性的要求。
• SDIO：适用于SDIO接口的负载切换应用。

五、电气特性

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
工作电压	VIN		2.3		5.5	V
静态电流	IQ	VON = VIN, IOUT = 0, VIN = +2.3V to +5.0V		80	120	µA
		VIN = +5.0V to +5.5V		160
锁存关闭电流	ILATCH	VON = VIN (MAX4789/MAX4791/MAX4793), 过流故障后		8	15	µA
关断电流	ISHDN	VON = 0V		0.01	1	µA
正向电流限制		MAX4789/MAX4790 MAX4791/MAX4792	200		300	mA
			250		375
反向电流限制		MAX4793/MAX4794 MAX4789/MAX4790	300		450	mA
		MAX4793/MAX4794			450
关断反向泄漏电流		VON = 0, VIN = 3V, VOUT = 5V	100			µA
ON输入泄漏电流		VON = VIN or GND	-1		+1	µA
关断开关泄漏电流		VON = 0V, VOUT = 0V		0.01	1	µA
欠压锁定	UVLO	上升沿	1.8		2.2	V
欠压锁定滞后				100		mV
导通电阻	RON	TA = +25°C, IOUT = 100mA		0.2	0.4	Ω
		TA = -40°C to +85°C, IOUT = 100mA			0.5
ON输入逻辑高电压	VIH		2.0			V
ON输入逻辑低电压	VIL				0.8	V
FLAG输出逻辑低电压		ISINK = 1mA (MAX4789/MAX4791/MAX4793)			0.4	V
FLAG输出高泄漏电流		VIN = VFLAG = 5.5V (MAX4789/MAX4791/MAX4793)			1	µA
热关断				150		°C
热关断滞后			15			°C
开启时间		VON从低到高; IOUT = 10mA, CL = 0.1µF	100			µs
关闭时间		VON从高到低; IOUT = 10mA, CL = 0.1µF		40		ns
消隐时间	tBLANK	过流故障	14		60	ms
短路电流限制响应时间		VON = VIN = 3.3V, 输出短路	5			µs
重试时间	tRETRY	MAX4790/MAX4792/MAX4794	98		420	ms

六、封装信息

该系列产品提供多种封装形式，包括6引脚3mm x 3mm TDFN、4引脚SOT143和5引脚SOT23封装，满足不同应用的空间需求。

七、应用注意事项

1. 输入电容

为限制瞬间输出短路时的输入电压降，建议在IN引脚和GND之间连接一个电容。大多数应用中，0.1µF陶瓷电容即可满足需求；对于低电压应用，可选择更高电容值以进一步降低输入电压降。

2. 输出电容

在OUT引脚和GND之间连接一个0.1µF电容，可防止关断时电感寄生效应导致OUT引脚电压为负，避免开关误触发。同时，需注意负载电容不能过大，否则可能导致电流无法及时为电容充电，使设备误判为负载故障。最大容性负载值可通过公式 (C{MAX }{FWDMIN } × t{BLANKMIN }}{V{IN}}) 计算。{i<>

3. 布局和散热

为优化开关对输出短路的响应时间，应尽量缩短所有走线长度，减少寄生电感的影响。输入和输出电容应尽可能靠近设备（不超过5mm），IN和OUT引脚应通过短走线连接到电源总线。

八、选型与订购

1. 选型指南

型号	引脚封装	电流限制（mA）	FLAG功能	自动重试
MAX4789	4 SOT143	200	否	否
MAX4789	5 SOT23	200	是	否
MAX4789	6 TDFN	200	是	否
MAX4790	4 SOT143	200	否	是
MAX4790	6 TDFN	200	否	是
MAX4790	5 SOT23	200	否	是
MAX4791	4 SOT143	250	否	否
MAX4791	5 SOT23	250	是	否
MAX4791	6 TDFN	250	是	否
MAX4792	4 SOT143	250	否	是
MAX4792	6 TDFN	250	否	是
MAX4793	4 SOT143	300	否	否
MAX4793	5 SOT23	300	是	否
MAX4793	6 TDFN	300	是	否
MAX4794	4 SOT143	300	否	是
MAX4794	6 TDFN	300	否	是

2. 订购信息

具体订购信息可参考文档中的订购表，包括型号、温度范围、引脚封装和顶部标记等信息。

总之，MAX4789–MAX4794系列电流限制开关凭借其丰富的功能和出色的性能，为电子设备的设计提供了可靠的电流保护解决方案。在实际应用中，工程师可根据具体需求选择合适的型号和封装，并注意应用中的各项注意事项，以确保系统的稳定运行。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。