MAX8601评估套件：单节Li+电池充电器的全面评测

在电子设计领域，电池充电器的设计至关重要，尤其是对于单节Li+电池充电器。MAXIM的MAX8601评估套件（EV kit）为我们提供了一个很好的解决方案。今天，我们就来详细了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX8601EVKIT.pdf

1. 概述

MAX8601评估套件是一个完全组装和测试好的表面贴装PCB板，用于演示MAX8601单节Li+电池充电器。它可以通过100mA/500mA USB端口或4.15V至14V输入电源供电，但当输入电压超过7V时，充电功能会被禁用。该充电器采用了一种控制算法，对Li+电池进行优化充电，包括低电量预充电、电压和电流限制的快速充电以及顶充，同时持续监测电池的过压、过/欠温和充电时间。

2. 特性亮点

2.1 双输入Li+充电器

支持USB和AC适配器两种输入源，能自动选择合适的输入，灵活性高。

2.2 可编程快速充电

从直流输入可实现高达1A的可编程快速充电，满足不同的充电需求。

2.3 多种保护功能

具备14V输入过压保护，保障充电过程的安全；还有充电器超时保护，且该保护是可编程的。

2.4 热优化充电率

当芯片温度超过+100°C时，会降低充电电流，避免过热损坏。

2.5 紧凑封装

采用3mm x 3mm的14引脚TDFN封装，节省空间。

3. 组件清单

评估套件包含多种电容、电阻、LED、连接器等组件。例如，C1、C2是1µF ±10%的16V X5R陶瓷电容；R1 - R9为不同阻值的电阻；D1是小型红色LED；J1是公USB B型连接器等。具体组件信息可参考文档中的表格。

4. 充电设置

4.1 充电电流设置

通过JU3跳线，用户可以轻松选择三种充电电流水平：移除跳线选择500mA充电电流；将跳线置于1和2之间选择750mA充电电流；置于2和3之间选择1A充电电流。如果需要其他充电电流水平，可以移除跳线并更换R7电阻，计算公式为[R7 = 1500 / I CHARGE(MAX)] ，其中 ICHARGE(MAX) 单位为安培，R7单位为欧姆。

4.2 USB输入充电电流选择

使用USB输入时，通过USEL输入（JU1）选择充电电流。将JU1跨接一个跳线使USEL接地，选择95mA充电电流；移除跳线使USEL接VIN，选择475mA充电电流。

4.3 使能输入（EN）

EN是一个逻辑输入（低电平有效），用于启用充电器。通过JU2跳线控制，跨接JU2使EN接VIN可禁用充电器控制电路；移除跳线使EN接地可启用MAX8601。

4.4 定时器电容选择

MAX8601内部有预充电、快速充电和顶充状态的定时器，这些时间周期由CT到GND的电容（C3）决定。计算公式为[C3 =(0.068 mu F / 334 min) times tFASTCHARGE] ，且[tPREQUAL =t_{TOPOFF }=1 / 10 times tFASTCHARGE] 。

5. 充电状态输出

5.1 CHG输出

CHG是一个开漏输出，用于指示充电器状态。当VBAT大于3V且IBAT大于RSETI设置的最大充电电流的7.5%时，CHG变低，评估套件用红色LED信号表示充电周期。

5.2 FLT输出

当出现故障时，FLT开漏输出变低。例如，预充电定时器到期且电池电压未超过3V（典型值），或快速充电定时器到期且电池电流未降至RSETI设置的最大快速充电电流的7.5%（典型值）以下。通过切换EN或输入电源可清除FLT指示。

5.3 POK输出

POK是一个开漏输出，当在DC或USB检测到有效输入源时变低。有效输入源的电压需超过4V的上升UVLO阈值，比电池电压高255mV，且不超过7.5V。充电器禁用时，POK为高阻抗。

6. 温度监测（THM输入）

MAX8601通过与电池紧密热接触的负温度系数热敏电阻监测电池温度。选择一个在+25°C时阻值为10kΩ且β值为3500的热敏电阻。当热敏电阻阻值大于28.3kΩ或小于3.94kΩ时，分别对应电池温度为0°C和+50°C，IC会暂停充电。通过JU4跳线控制THM功能的启用或禁用。

7. 快速启动步骤

1. 验证MAX8601 EV套件上JU2没有跳线。
2. 验证JU3上1和2位置之间有跳线，以选择750mA直流充电电流。
3. 验证JU4上有跳线，禁用THM输入。
4. 将2A可变电源预设为+5V，关闭电源，在所有连接完成后再开启。
5. 确保5V电源关闭，连接完成后再开启。
6. 将2A电源的正极连接到EV套件的DCIN焊盘，负极连接到GND焊盘。
7. 将5V电源的正极连接到EV套件的VLOGIC焊盘，负极连接到GND焊盘。
8. 将数字电压表（DVM）连接在BAT+和BAT - 之间。
9. 开启电源，验证BAT+电压为4.2V。
10. 确定Li+电池的正确极性，将单节Li+电池的正极连接到BAT+，负极连接到BAT - ，监测充电周期。
11. 使用USB输入重复上述步骤。

8. 总结

MAX8601评估套件为电子工程师提供了一个全面的单节Li+电池充电器解决方案。它具有多种特性和灵活的设置选项，能满足不同的充电需求。在实际应用中，工程师可以根据具体情况调整充电参数，确保电池的安全和高效充电。你在使用类似的电池充电器评估套件时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。