MAX1684/MAX1685：低噪声、14V输入、1A PWM降压转换器的卓越之选

在电子设计领域，电源管理芯片的性能往往决定了整个系统的稳定性和效率。今天，我们就来深入了解一下Maxim公司推出的两款高性能降压转换器——MAX1684和MAX1685。

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一、产品概述

MAX1684和MAX1685是高效的内部开关、脉宽调制（PWM）降压开关稳压器，专为为手机、通信PDA和手持终端等设备供电而设计。它们能够从两节锂离子（Li+）电池提供高达1A的输出电流，输入电压范围为2.7V至14V，这种宽输入电压范围不仅提供了设计灵活性，还允许电池通过壁式充电器充电，即使在电池移除时出现较高电压，IC也能正常工作。

输出电压预设为3.3V，也可以通过外部调节在1.25V至输入电压之间变化。低导通电阻的功率开关和内置同步整流器提供了高达96%的效率。此外，它们还具有四种工作模式：固定频率、正常、低功率和关断模式，以满足不同应用场景的需求。

二、产品特点

高效节能

• 高达96%的效率：低导通电阻的功率开关和同步整流器的结合，使得转换器在各种负载条件下都能保持高效运行，有效降低功耗。
• 低静态电流：正常模式下静态电流为150µA，低功率模式下仅为25µA，关断电流低至2µA，大大延长了电池续航时间。

高性能输出

• 1A的保证输出电流：能够满足大多数设备的供电需求，为系统提供稳定的电源。
• 100%占空比：在低压差应用中，可实现100%占空比，最小化压差电压，确保输出电压的稳定性。

灵活设计

• 宽输入电压范围：2.7V至14V的输入电压范围，适用于各种电源场景，增加了设计的灵活性。
• 可调节输出电压：输出电压可在1.25V至输入电压之间调节，满足不同设备对电压的需求。

其他特性

• 同步开关频率：可以与外部时钟同步，减少干扰，提高系统的稳定性。
• 辅助输出：提供3V/5mA的辅助输出，可用于为其他电路供电。
• 精确的参考输出：±1%精确的参考输出，确保输出电压的准确性。

三、工作模式

固定频率PWM模式

以固定频率进行PWM操作，具有出色的噪声特性，适用于对噪声敏感的通信和数据采集应用。

正常模式

在所有负载下保持高效率，轻载时采用脉冲频率调制（PFM），重载时采用固定频率PWM。

低功率模式

用于在待机或不需要满载时节省功率，降低功耗。

关断模式

将设备断电，以实现最小电流消耗。

四、电气特性

输入输出特性

• 输入电压范围：2.7V至14V，绝对最大输入电压为15V。
• 输出电压：在3.3V模式下，输出电压范围为3.296V至3.368V；输出电压可在1.25V至输入电压之间调节。
• 输出电流能力：在5V至14V输入电压下，能够提供1A的输出电流。

其他特性

• 振荡器频率：MAX1684为300kHz，MAX1685为600kHz。
• 同步捕获范围：MAX1684为180kHz至350kHz，MAX1685为360kHz至700kHz。
• 最大占空比：可达100%。

五、应用领域

• 手机：为手机提供稳定的电源，延长电池续航时间。
• 双向无线电和对讲机：满足通信设备对电源的高要求，确保信号稳定。
• 计算机外设：为各种计算机外设提供可靠的电源。
• 个人通信设备：如PDA和手持终端等，保障设备的正常运行。

六、设计要点

输出电压选择

• 若要选择内部3.3V输出模式，将FB连接到AGND，并将BOOT连接到OUT。
• 若要选择1.25V至输入电压之间的输出电压，将FB连接到输出和AGND之间的电阻分压器，并根据公式计算R1的值。

电感选择

根据输出电压范围选择合适的电感，可根据公式计算最小电感值。

电容选择

选择输入和输出滤波电容时，要考虑电感电流和电压纹波，推荐使用低ESR电容。

输出二极管选择

使用1A外部肖特基二极管作为输出整流器，避免内部N沟道MOSFET的体二极管正向偏置。

PCB布局

由于开关频率高和峰值电流大，PCB布局非常重要。功率组件应尽可能靠近放置，走线要短、直、宽，并采用星型接地配置。

七、总结

MAX1684和MAX1685以其高效、高性能、灵活设计等特点，成为了电源管理领域的优秀选择。无论是在手机、通信设备还是计算机外设等领域，它们都能为系统提供稳定可靠的电源。作为电子工程师，在设计电源电路时，不妨考虑这两款降压转换器，相信它们会为你的设计带来意想不到的效果。你在使用类似的降压转换器时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。