MAX1507：小封装大容量的单节锂电池充电器

在电子设备的设计中，电池充电器的性能和尺寸往往是工程师关注的重点。Maxim 公司的 MAX1507 线性锂电池充电器，凭借其集成化的设计和出色的性能，为单节锂离子（Li+）电池充电提供了理想解决方案。今天，我们就来深入了解一下这款充电器。

文件下载：MAX1507.pdf

一、产品概述

MAX1507 是一款智能的、独立的恒流恒压（CCCV）热调节线性充电器，专为单节锂离子电池设计。它集成了电流感应电路、MOS 传输元件和热调节电路，还省去了反向阻断肖特基二极管，为手持设备打造了最简、最小的充电解决方案。该充电器能够独立控制充电序列，涵盖预充电、快速充电、补足充电以及充满指示等阶段。

二、关键特性剖析

高度集成与简洁设计

MAX1507 最大的亮点之一就是高度集成，无需外部 FET、反向阻断二极管或电流感应电阻，大大简化了电路设计。这种集成化设计不仅减少了外部元件数量，降低了成本，还缩小了 PCB 面积，非常适合对空间要求苛刻的手持设备。

可编程功能丰富

• 快速充电电流可编程：最大可达 0.8A，可通过连接在 ISET 引脚到地之间的电阻来设置充电电流，计算公式为 (I{FAST}=1461V / R{ISET}Omega)，工程师可以根据实际需求灵活调整充电速度。
• 芯片温度调节可编程：通过 TEMP 引脚可设置三个不同的芯片温度调节点（+90°C、+100°C 和 +130°C），当芯片温度接近设定值时，充电器会自动降低充电电流，避免过热损坏，同时保证在安全范围内实现最大充电电流。

宽输入电压范围与过压保护

支持 4.25V 至 13V 的输入电压范围，并具备输入过压保护（OVP）功能，当输入电压超过 7V 时，充电器会自动禁用充电功能，有效保护电池和设备免受不合格或故障交流适配器的影响。

充电状态监测与指示

• 充电电流监测：ISET 引脚不仅可以用于设置充电电流，还能输出与充电电流成正比的信号，方便进行电量计量。
• 充电状态输出（CHG）：这是一个开漏输出引脚，通过不同的电平状态可以指示电池的充电状态，如预充电、快速充电、充满等。可直接驱动充电指示 LED，也可通过上拉电阻连接到微处理器的 I/O 引脚，方便微处理器监测充电状态。

三、电气特性详解

输入输出参数

• 输入电压范围：0 - 13V，正常工作范围为 4.25 - 6.50V。
• VL 输出电压：在负载电流为 100μA 时，稳定输出 3.3V，且具有一定的负载调节能力和温度系数。
• 电池调节电压：在不同温度范围内，能将电池电压精确调节在 4.150 - 4.250V 之间，保证电池充电的安全性和稳定性。

电流参数

• 最大 RMS 充电电流：可达 0.8A，满足快速充电需求。
• 充电电流精度：快速充电电流环路系统精度较高，预充电电流为快速充电电流的 5 - 15%，保证了不同阶段充电电流的准确性。

四、典型应用电路

独立锂电池充电器

在独立应用中，只需连接少量外部元件，如在 ISET 引脚连接 2.8kΩ 电阻，即可设置 520mA 的充电电流。通过 CHG 引脚连接的 LED 可以直观显示充电状态，当电池充满时，LED 熄灭。

微处理器接口充电器

与微处理器配合使用时，微处理器可以通过控制 EN 引脚来启用或禁用充电器。同时，通过监测 CHG 引脚和 ISET 引脚的信号，微处理器能够实时了解电池的充电状态和充电电流大小，实现更智能的充电管理。

USB 供电锂电池充电器

MAX1507 可以配置为 USB 电池充电器，兼容 100mA 或 500mA 的 USB 端口。电路初始充电电流为 95mA，微处理器会询问主机的电流能力，若主机支持，可将充电电流提高到 435mA，避免超过 USB 规范。

五、设计要点提示

电容选择

• BATT 引脚：连接至少 1μF 每安培充电电流的陶瓷电容到地，以确保电池电压的稳定。
• IN 引脚：连接 1μF 陶瓷电容到地，若输入电压较高或充电电流较大，可使用更大容量的电容来降低电源噪声。
• VL 引脚：连接 0.47μF 陶瓷电容到地，为内部线性稳压器提供稳定的旁路。

热管理

MAX1507 采用了热增强型薄 DFN 封装，带有外露焊盘。将外露焊盘连接到大面积铜接地平面，可以有效将热量从芯片传导到电路板，降低芯片温度，提高充电效率。

布局要点

• 尽量将 1μF 陶瓷输入电容靠近芯片引脚，以减少电源噪声的影响。
• 确保电池连接到 BATT 引脚的线路尽量短，以准确感测电池电压。
• 所有大电流走线应短而宽，以减少电压降。

六、总结

MAX1507 以其高度集成、可编程性强、宽输入电压范围和丰富的保护功能，为单节锂电池充电提供了一个可靠、高效且紧凑的解决方案。无论是独立应用还是与微处理器配合使用，都能满足不同电子设备的充电需求。在实际设计中，合理选择外部元件和优化 PCB 布局，将充分发挥 MAX1507 的性能优势。各位工程师在使用过程中，是否遇到过类似充电器的其他问题呢？欢迎在评论区分享交流。