深入解析MAX8600/MAX8601：单/双输入1节锂离子充电器

在当今的电子设备中，锂离子电池的应用无处不在，从手机、便携式媒体播放器到数码相机等，都离不开高效可靠的充电器。Maxim推出的MAX8600/MAX8601单/双输入1节锂离子充电器，凭借其出色的性能和丰富的功能，成为了众多电子工程师的首选。今天，我们就来深入解析这款充电器。

文件下载：MAX8600.pdf

一、产品概述

MAX8600/MAX8601是用于安全充电单节锂离子电池的线性充电器。它采用了优化的充电算法，能根据应用的热特性调整充电速率，无需降低最大充电电流或最坏情况下的充电器功耗。充电过程包括低电池预充电、电压和电流限制的快速充电以及顶部充电，同时持续监测电池的过压、过/欠温和充电时间。充电器的超时保护是可编程的，其状态通过三个开漏输出指示。

MAX8601可自动在USB或交流适配器输入源之间进行选择，交流适配器充电电流可编程，而USB充电电流根据USEL输入设置为不超过100mA或500mA。MAX8600则是单输入充电器，无USB源输入。两款产品均采用3mm x 3mm功率增强型TDFN封装。

二、产品特性

2.1 输入类型与充电能力

• 单/双输入选择：MAX8600为单输入，MAX8601为双输入，可适应不同的充电场景。
• 可编程快速充电：最高可达1A的可编程快速充电电流，满足快速充电需求。
• USB充电选择：MAX8601具备100mA/500mA USB选择输入，方便用户根据USB端口的供电能力进行选择。
• 高精度电流限制：快速充电电流限制精度为±5%，确保充电电流的准确性。

2.2 保护与监测功能

• 过压保护：具备14V输入过压保护，防止过高电压对电池和充电器造成损坏。
• 可编程充电定时器：可根据需求设置充电时间，避免过充。
• 电池热敏电阻输入：通过监测电池温度，在过热或过冷时暂停充电，保护电池安全。
• 充电器状态输出：通过三个开漏输出指示充电器状态，方便用户了解充电情况。

2.3 热优化与封装

• 热优化充电速率：根据电池和充电器的热特性调整充电速率，提高充电效率和安全性。
• 小型封装：采用14引脚、3mm x 3mm TDFN封装，节省电路板空间，适合小型设备。

三、电气特性

3.1 输入电压与电流

• 输入电压范围：DC或USB输入电压范围为0 - 14V，工作范围为4.15 - 7.00V。
• 输入欠压和过压阈值：输入欠压阈值典型值为3.85 - 4.15V，过压阈值典型值为7.2 - 7.8V。
• 输入电源电流：在不同条件下，输入电源电流有所不同，如IBAT = 0mA，RTHM = 10kΩ时，为750 - 1200µA。

3.2 电池相关参数

• 电池调节电压：在不同温度下，电池调节电压在4.166 - 4.234V之间。
• 电池重启快速充电阈值：从电池调节电压下降120 - 180mV时重启快速充电。
• 充电电流：DC充电电流和USB充电电流可根据RSETI电阻和USEL输入进行设置。

3.3 其他参数

• 软启动时间：充电电流从0上升到设定值的时间约为1.2ms，防止输入瞬变。
• 电池预充电阈值：典型值为2.9 - 3.1V。
• 电池泄漏电流：在特定条件下，电池泄漏电流为0.001 - 5µA。

四、典型应用电路与设计要点

4.1 典型应用电路

文档中给出了MAX8601的典型操作电路，展示了如何连接AC适配器、USB端口、电池等组件。通过合理选择电阻和电容，可以实现不同的充电电流和充电时间设置。

4.2 设计要点

• 充电电流选择：通过连接从SETI到GND的外部电阻RSETI来编程最大充电电流，计算公式为(RSETI = 1500 / ICHARGE(MAX))。同时，预充电电流和顶部充电电流阈值也与RSETI相关。
• 定时器电容选择：MAX8600/MAX8601的预充电、快速充电和顶部充电时间由CT到GND的电容CCT决定，计算公式为(TFASTCHARGE = 334 min × (CCT / 0.068µF))和(TPREQUAL = TTOPOFF = 34.8 min × (CCT / 0.068µF))。
• 电池温度控制：通过连接负温度系数热敏电阻到THM引脚，监测电池温度。当电阻超出3.94kΩ - 28.3kΩ范围时，暂停充电。
• 电容选择：BAT引脚连接2.2µF陶瓷电容，DC和USB引脚连接1µF陶瓷电容，以确保稳定性和减少电源噪声。
• 热考虑：将TDFN封装的外露焊盘连接到大型铜接地平面，以提高散热性能，允许充电器以最大电流充电，同时降低芯片温度。

五、应用场景

5.1 独立锂离子充电器

MAX8600可作为独立的锂离子电池充电器，通过连接2kΩ电阻到SETI引脚，可设置750mA的充电电流。LED可指示快速充电的开始和结束。

5.2 USB供电锂离子充电器

MAX8601可配置为USB电池充电器，通过USEL输入设置USB输入的最大充电电流为100mA或500mA，适用于通过USB端口充电的设备。

六、总结

MAX8600/MAX8601单/双输入1节锂离子充电器以其丰富的功能、高精度的充电控制和良好的热管理性能，为锂离子电池充电提供了可靠的解决方案。在设计过程中，工程师需要根据具体应用需求，合理选择充电电流、定时器电容、热敏电阻等参数，同时注意电容选择和热管理，以确保充电器的性能和安全性。你在使用类似充电器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。