MAX1757/MAX1758评估套件：锂离子电池充电解决方案

引言

在设计电子设备时，可靠的电池充电解决方案至关重要。MAXIM的MAX1757/MAX1758评估套件为我们提供了一种便捷且高效的锂离子电池充电方案。今天，我们就来深入了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX1757EVKIT.pdf

评估套件概述

MAX1757/MAX1758评估套件是经过组装和测试的印刷电路板（PCB），用于实现降压式开关锂离子（Li+）电池充电器。其中，MAX1757评估套件可设置为对1 - 3节串联电池进行充电，而MAX1758评估套件则可设置为对1 - 4节串联电池进行充电。通过使用标准的1%电阻，电池电压可在4.0V至4.4V之间进行设置，同时保持1%的整体调节电压精度。此外，套件上的三个LED指示灯可指示充电状态，并且能够检测故障电池并终止充电。

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评估套件特点

完整充电解决方案

• 充电范围广：MAX1757可处理多达3节串联电池的充电，MAX1758则能支持多达4节串联电池充电，满足不同设备的电池配置需求。
• 充电电流大：具备1.5A的电池充电电流，能够较快地为电池充满电量。

性能优势

• 低发热高效率：在充电过程中能够有效控制热量产生，提高能源利用效率，减少不必要的能量损耗。
• 高频PWM操作：采用300kHz的PWM操作频率，有助于优化充电过程和电路性能。

输入电压范围

• MAX1757：拥有高达14V的输入电压范围，为不同电源的接入提供了灵活性。
• MAX1758：其输入电压范围可达28V，适用于更广泛的电源环境。

封装与组装

• 封装形式：采用28引脚SSOP封装，具有良好的电气性能和紧凑的结构，适合在多种应用场景中使用。
• 已组装测试：评估套件经过完整的组装和测试，工程师可以直接使用，节省开发时间。

组件清单与参数

电容类

评估套件包含多种不同规格的电容，如0.1µF、1µF、1000pF等不同容值，耐压值也有所不同，有50V、10V等。这些电容在电路中起到滤波、储能等重要作用。例如，C1 - C7等采用Murata或Taiyo Yuden等品牌的0.1µF、50V X7R陶瓷电容，能够保证电路的稳定性。

二极管类

使用了不同类型的二极管，如1N4148型二极管和3A、30V的肖特基二极管，用于整流、保护等功能。

其他组件

还包含了电感、LED指示灯、电阻、引脚头、集成电路（IC）等组件，它们共同组成了完整的充电电路。例如，L1采用22µH、2.5A的电感器Sumida CDRH104R - 220NC，为充电电路提供合适的电感值。

快速启动步骤

准备工作

在开始使用评估套件之前，需要确保所有连接完成后再开启电源，并遵守电池制造商数据手册中的所有预防措施，且只能使用锂离子电池。

具体步骤

1. 设置电池节数：通过设置跳线JU3来指示电池组中的电池节数。
2. 禁用温度监测：在跳线JU1上放置一个分流器，以禁用温度监测功能。
3. 启用充电器：在JU2的引脚1 - 2之间放置一个分流器，以启用MAX1757或MAX1758。
4. 连接电源：对于MAX1757，将+7VDC至+14VDC的电源连接到VIN和GND焊盘；对于MAX1758，将+7VDC至+28VDC的电源连接到VIN和GND焊盘。
5. 连接电池：将锂离子电池组连接到BATT +和BATT -焊盘。
6. 开启电源：打开电源供应，开始充电过程。
7. 验证充电状态：通过观察LED指示灯，验证是否正确显示充电状态。

充电状态与过程

充电状态指示

• LED1（FULL）：表示电池组正在以恒定电压充电。
• LED2（FAST）：表示电池组正在以恒定电流充电。
• LED3（FAULT）：表示充电异常终止。

充电过程

当开始充电时，充电器首先进入预充电状态，以编程电流限制的1/10对电池进行充电，同时测量电池是否可以充电。如果电池电压每节高于2.5V，则开始正常充电，进入恒流（快速充电状态）或恒压（满充电状态）。当电池电流下降到快速充电电流的10%或快速充电计时器到期时，充电器进入顶部充电状态，持续45分钟后终止充电。如果电池电压从满充电电压下降5%，充电将自动重启。

在充电过程中，如果热敏电阻检测到温度低于0°C或高于+50°C，充电将暂停，直到温度恢复到安全水平。此外，如果充电器无法进入快速充电或满充电状态，充电将终止，故障LED（红色）将亮起，指示电池故障。

充电与输入电流设置

充电电流设置

通过ISETOUT引脚的电压来设置电池的充电电流。评估套件出厂时ISETOUT连接到REF，将充电电流设置为满量程值1.5A。如果需要将充电电流降低，可以切断R3两个焊盘之间的走线，并安装R3和R4电阻，可使用公式[ICHG=(R 4 /(R 3+R 4)) × 1.5 A]和[R 3=((1.5 A / ICHG)-1) × R 4]（R4使用100kΩ）来计算电阻值。

输入电流设置

输入电流限制由检测电阻R1和施加到ISETIN引脚的电压设置，默认设置为2A。如果需要降低输入电流限制，可以切断R5两个焊盘之间的走线，并安装R5和R6电阻，使用公式[IIN =(R 6 /(R 5+R 6)) × 2 A]和[R 5=((2 A / IIN )-1) × R 6]（R6使用100kΩ）来计算电阻值。若要进一步增加输入电流限制，可以减小检测电阻R1的值。

跳线选择与组件供应商

跳线选择

• JU1：用于连接热敏电阻输入（THERM）到GND，默认通过10kΩ电阻连接，禁用温度监测。若要启用温度监测，需移除分流器并连接热敏电阻。
• JU2：可用于将评估套件置于关机模式，不同连接位置可实现启用或禁用充电器的功能。
• JU3：用于选择要充电的串联电池节数。

组件供应商

评估套件中的组件来自多个供应商，如AVX、BC Components、Dale - Vishay等。在联系这些制造商时，请说明使用的是MAX1757或MAX1758评估套件。

总结

MAX1757/MAX1758评估套件为电子工程师提供了一个全面且易于使用的锂离子电池充电解决方案。它具有多种功能特点和灵活的设置选项，能够满足不同应用场景下的电池充电需求。通过合理使用评估套件中的组件和设置参数，工程师可以快速开发出高效、可靠的电池充电系统。你在使用类似评估套件时，有没有遇到过一些特别的问题呢？欢迎在评论区分享。