MAX20094/MAX20095评估套件：高效评估与测试解决方案

在电子设备中，备份电池充电器和升压控制器是保障设备稳定运行的关键组件。MAX20094/MAX20095评估套件（EV套件）为工程师们提供了一个便捷的平台，用于评估这些组件的性能。下面就详细介绍一下这个评估套件。

文件下载：MAX20094EVSYS#.pdf

一、评估套件概述

MAX20094/MAX20095评估套件是为具有I2C功能的MAX20094/MAX20095备份电池充电器和升压控制器设计的完全组装和测试好的应用电路。它能让用户方便地评估恒流/恒压（CC/CV）电池充电器、健康状态（SOH）诊断功能以及升压控制器。

推荐搭配

建议将该套件与免费的MAX20094配套图形用户界面（GUI）以及I2C接口板（如Maxim Integrated命令模块MINIQUSB）配合使用。MINIQUSB可通过PC的USB端口模拟2线接口，实现I2C通信。评估系统（EV系统）包含EV套件和MINIQUSB命令模块。不过，EV套件也可作为独立板使用，无需这些额外组件。而且，通过更换U1集成电路，该套件还能评估引脚兼容的MAX20095。

套件优势与特点

• 易于测试：可轻松测试CC/CV充电器、SOH功能和升压控制器。
• 免费GUI：提供可免费下载的EV套件GUI。
• 简化控制：配备MINIQUSB实现简化控制。
• 外部控制接口：设有跳线和引脚，可连接外部I2C控制器。
• 优化布局：采用优化的应用布局，便于快速实施。
• 兼容性强：两个套件都可通过更换U1集成电路来评估引脚兼容的IC。
• 成熟设计：拥有经过验证的PCB布局，且完全组装和测试。

二、快速启动

所需设备

• MAX20094或MAX20095 EV套件
• 最新版本的MINIQUSB命令模块固件（可选，包含USB电缆），可从www.maximintegrated.com/evkitsoftware下载
• 最新版本的MAX20094 EV套件软件，同样可从上述网址下载
• 三个可调直流电源（PS1、PS2、PS3）
• 数字万用表（DMM）
• 功率电阻（可调为佳，若电源能吸收电流则可省略）
• 电子负载

操作步骤

1. 软件安装：下载最新版本的EV套件软件，并使用.EXE安装文件将其安装到PC上。支持的操作系统有Windows® 7、Windows 8和Windows 10。
2. 硬件连接：将USB电缆从PC连接到MINIQUSB板，然后将其插入EV套件的JU1接口。
3. 固件更新：若MINIQUSB板上的固件与GUI不兼容，需下载最新版本并更新板子。具体操作可参考下载文件中的MINIQUSB固件更新说明。
4. 跳线检查：确保所有跳线处于默认位置，具体可参考相关表格。

三、功能测试流程

CC/CV充电测试

为快速测试CC/CV电池充电功能，使用电源和可变功率电阻代替实际电池：

1. 将PS1电源预设为14V，然后关闭电源。分别将正负极连接到MBATT1和相邻的GND测试垫，再开启电源。
2. 将PS2电源预设为4V，同样关闭电源。连接正负极到VSUP1和相邻的GND测试垫，之后开启电源。
3. 将PS3电源预设为3.2V，关闭电源。
4. 设置DMM测量电流。将PS3的正极连接到DMM的COM端，再将DMM的正极连接到BBAT+测试垫。通过连接相邻的GND测试垫到电源负极来闭合电流路径，然后开启PS3。
5. 在PS3两端连接一个60Ω的功率电阻，并根据测试的充电电流优化电阻值。
6. 在PC上启动EV套件软件，点击启动画面以打开主窗口。
7. 在GUI中勾选CHG_EN以启用充电器。
8. 验证通过DMM的电流约为50mA，方向是从板子流向电源。

健康状态（SOH）测试

为快速测试SOH功能，同样使用电源代替实际电池：

1. 预设PS1为14V，关闭电源。连接正负极到MBATT1和相邻的GND测试垫，开启电源。
2. 预设PS2为4V，关闭电源。连接正负极到VSUP1和相邻的GND测试垫，开启电源。
3. 预设PS3为3.2V，关闭电源。
4. 设置DMM测量电流。连接PS3正极到DMM的COM端，再连接DMM正极到BBAT+测试垫。连接相邻GND测试垫到电源负极闭合电流路径，开启PS3。
5. 在PC上启动EV套件软件，点击启动画面打开主窗口。
6. 在GUI中勾选SOH_EN以启用SOH功能。
7. 验证通过DMM的MAX20094/MAX20095电流约为 -500mA，方向是从电源流向板子。

升压控制器测试

为快速测试升压控制器功能，使用电源代替实际电池：

1. 预设PS1为14V，关闭电源。连接正负极到MBATT1和相邻的GND测试垫，开启电源。
2. 预设PS2为4V，关闭电源。连接正负极到VSUP1和相邻的GND测试垫，开启电源。
3. 预设PS3为3.2V，关闭电源。连接正负极到BBAT+和相邻的GND测试垫，开启电源。
4. 将电子负载的正负极分别连接到MBATT2和相邻的GND测试垫，将负载设置为100mA。
5. 在PC上启动EV套件软件，点击启动画面打开主窗口。
6. 在GUI中勾选BST_EN以启用升压控制器。
7. 将PS1从14V降至0V。
8. 验证MAX20094 EV套件上MBATT2的电压约为6.2V，MAX20095 EV套件上约为9V。

四、软件详细说明

GUI界面

GUI是MAX20094 EV套件软件的主窗口，可方便地控制MAX20094和MAX20095集成电路。软件首次打开时会出现启动画面，点击屏幕任意位置可进入主窗口。需验证状态栏右下角显示“EV Kit: Connected”。若连接有问题，需重新连接EV套件到PC，给其通电，然后点击“Device > Connect”或按键盘上的F9键。每个寄存器及其位的详细描述可参考MAX20094/MAX20095集成电路数据手册。

CC/CV充电细节

• 充电模式切换：充电器启用后，其操作由内部状态机控制。不同状态包括禁用（CHG_EN位为0或芯片温度高于热关断阈值时）、预合格（BBAT+电压低于内部OTP阈值时的电流限制模式）、待机（充电器启用后，直到满足有效电源条件）、CC（可充电电池需要大量充电时的连续电流模式）、CV（可充电电池接近充满时自动触发的连续电压模式）和完成（充电器检测到电池电压超过阈值时进入，不再充电）。
• 设置充电器CC电流：在恒流模式下，可根据系统要求调整快速充电电流。在EV套件上，可通过调整GUI中的0x05 CHGR_CC滑块来实现。若使用无吸收能力的电源为BBAT+供电，需在板子上并联一个功率电阻以消耗充电电流。电阻值可根据公式 (CHGRCC =frac{V{BBAT+}}{R}) 计算。若电阻值过低，充电器可能会进入电流限制状态并自动切换到CV模式。

健康状态（SOH）细节

• SOH测试电流：SOH系统用于确定电池状态的测试电流可通过0x07 SOH寄存器框中的滑块进行调整。EV套件的默认值为500mA，可通过下方滑块（REG_ISINK）更改。要在集成电路中设置该值，需在0x04 CONTROL寄存器框中启用SOH_OVR。
• SOH电流限制：若SOH_ILIM处于过流状态或BBAT+低于2.5V，SOH将报告电流限制错误。此时，SOH无法再启用，0x02 GEN_STATUS寄存器中的SOH_ILIM指示灯会闪烁，直到电源再次增加。

升压控制器细节

升压控制器可让集成电路在主电池故障时，利用备用电池在MBATT2引脚上维持稳定的电源电压。该集成电路包含一个具有工厂预设输出的同步电流模式升压控制器，标准开关频率为2.1MHz，可在FPWM和跳过模式下运行。当SUP2引脚电压高于调节电压时，升压模块进入超低I待机模式。

• 操作模式：MAX20094/MAX20095的默认操作模式是跳过模式，可在轻负载时提高效率，降低备用电池的功耗。若要在FPWM模式下运行，需在GUI的0x04 CONTROL寄存器中取消勾选BST_SKIP。为确保在所有负载条件下都能实现FPWM操作，应将R4切换到250Ω。此外，对于升压输出电压大于或等于8V的IC选项，应增加电感器（L1）以适应更大的纹波电流。对于12V选项，2.2µH的电感器就足够了，也可用于较低输出电压的情况。

五、订购信息

PART	TYPE
MAX20094 EVKIT#	EV Kit
MAX20094EVSYS#	EV System
MAX20095 EVKIT#	EV Kit
MAX20095EVSYS#	EV System

注：#表示符合RoHS标准。EV系统包含EV套件和MINIQUSB命令模块。

六、物料清单与设计资料

文档还提供了MAX20094/MAX20095 EV套件的物料清单，详细列出了各个元件的参考设计号、数量、值、描述和制造商零件号等信息。此外，还包含了MAX20094和MAX20095 EV套件的原理图、PCB布局图以及组件放置指南等设计资料，方便工程师进行深入研究和开发。

总之，MAX20094/MAX20095评估套件为电子工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估和测试备份电池充电器和升压控制器的性能。通过合理使用该套件，工程师们能够更高效地完成相关设计和开发工作。大家在使用过程中遇到过哪些有趣的问题或者有什么独特的经验，欢迎在评论区分享交流。