探索MAX8900A评估套件：高效锂电池充电评估解决方案

在电子设备的设计中，锂电池充电管理是一个关键环节。Maxim Integrated的MAX8900A评估套件为评估MAX8900A/MAX8900B开关模式Li+/Li - Poly充电器提供了一个便捷且全面的平台。今天，我们就来深入了解一下这个评估套件。

文件下载：MAX8900AEVKIT+.pdf

一、评估套件概述

MAX8900A评估套件是一个完全组装并经过测试的电路，用于评估MAX8900A开关模式Li+/Li - Poly充电器。该充电器具有±22V输入额定值和JEITA电池温度监测功能，能够为1节锂离子（Li+）或锂聚合物（Li - Poly）电池充电，可从3.4V至6.3V电源向电池提供高达1.2A的电流。

特点总结

• 高频开关充电：3.25MHz开关式Li+/Li - Poly电池充电器，能实现高效充电。
• 温度监测：JEITA电池温度监测功能可调整充电电流和终止电压，保障充电安全。
• 便捷评估：板载3380K NTC热敏电阻和电位器，方便进行各种参数的调整和评估。
• 电流调整范围广：电池快速充电电流限制调整范围为50mA至1200mA，预充电和完成阈值调整范围为10mA至200mA。
• 多充电源选择：可选2.1mm桶形或Micro - USB充电源连接器。
• 状态指示：配备三个状态LED指示灯，直观显示充电状态。

二、订购信息

评估套件型号为MAX8900AEVKIT+，其中“+”表示该套件为无铅且符合RoHS标准。

三、元件清单

评估套件包含多种元件，如不同规格的陶瓷电容器、LED、电源连接器、电阻、电位器、热敏电阻、MOSFET等。这些元件的具体规格和供应商信息都在文档中有详细列出。例如，电容C1、C6为0.47μF ±20%，25V X5R陶瓷电容器（0603），由TDK提供；LED D1、D2、D3为绿色LED，由Avago Technologies提供。

在实际设计中，了解这些元件清单的作用至关重要。它能帮助工程师在进行电路设计和调试时，准确选择合适的元件，确保电路的性能和稳定性。大家在使用评估套件时，是否有遇到过元件选择不当导致的问题呢？

四、快速启动

推荐设备

• 可调直流电源，能够在6V时提供至少1.2A的电流。
• 电池或模拟电池，可选择1节Li+或Li - Poly电池，也可以使用模拟电池和预加载电源。
• 数字万用表（DMM）和两个3A电流表。

操作步骤

1. 确保评估套件的跳线设置符合图3和表1的要求。
2. 将直流电源预设为5V，关闭电源，在所有连接完成后再开启电源。
3. 按照图3所示，将评估套件连接到电源、电池或预加载电源以及电表。调整电流表到最大电流范围，避免使用“自动量程”模式。如果不需要电流读数，可以短接电流表。
4. 开启电源，当 (3V ≤ V{BAT} ≤ 4.1V) 时，验证从BAT到电池的电流约为95mA。如果 (V{BAT}) 不在此范围内，可参考MAX8900A/MAX8900B IC数据手册中的图6获取更多信息。

五、详细硬件描述

输入电源连接

评估套件提供两个输入电源连接器，J1为2.1mm电源连接器，J3为Micro - USB连接器。通过跳线JU1的不同连接方式，可以将J1或J3连接到MAX8900A的IN引脚。

充电器输入使能（CEN）

CEN是一个数字输入，将CEN（JU2）拉高（引脚1 - 2）可禁用电池充电器，拉低（引脚2 - 3）或不连接（引脚开路）可启用MAX8900A。

设置快速充电电流限制（SETI）

通过MOSFET和电阻的组合调整SETI到地的总电阻，MAX8900A支持50mA至1200mA的快速充电电流（IFC）。通过调整跳线JU5和JU10，可以轻松获得不同的IFC值，其关系为 (I{FC} = 3405V / R{SETI})。

设置预充电电流和完成阈值（DNI）

使用跳线JU4可以将不同的电阻值连接到DNI到地，从而设置预充电电流（IPQ）和完成电流（IDN）。MAX8900A支持10mA至200mA的IDN和IPQ电流，其关系为 (I{DN} = 384V / R{DNI}) 和 (I{PQ} = 415V / R{DNI})。

热敏电阻（THM）

评估套件提供四种热敏电阻评估选项：

1. 禁用热敏电阻（JU11 = 引脚3 - 4）：将THM偏置在AVL/2，MAX8900A将其解释为电池温度为+25°C。
2. 环境温度监测（JU11 = 引脚1 - 2）：连接板载10kΩ NTC热敏电阻（β = 3380K），可进行环境温度监测。
3. 电位器模拟（JU11 = 引脚5 - 6）：连接200kΩ电位器（R25），用户可调整 (V_{THM}) 以快速评估所有热敏电阻工作区域。
4. 电池组（JU11 = 开路）：将JU11开路，用户可将THM焊盘直接连接到电池组的内部热敏电阻，实现“真实”的电池温度监测。

充电定时器

故障定时器可防止电池无限期充电。预充电和快速充电定时器由CCT处的电容C4控制，预充电时间 (t{PQ} = 30min × frac{C{CT}}{0.1μF})，快速充电时间 (t{FC} = 180min × frac{C{CT}}{0.1μF})，顶充时间 (t_{TO}) 固定为16s。将CT连接到GND可禁用预充电和快速充电定时器，此时可通过CEN输入由外部设备（如微处理器）控制充电时间。

状态输出

STAT_包括上拉电阻R4、R5和R6，可在PCB边缘的STAT_焊盘上进行电压监测。跳线JU3、JU6和JU7可连接指示灯LED D1、D2和D3。文档中详细给出了MAX8900A和MAX8900B的状态输出真值表，通过这些表格可以准确判断充电器的工作状态。

六、PCB布局指南

MAX8900_的晶圆级封装（WLP）和凸块配置允许进行小尺寸、低成本的PCB设计。布局时需要注意以下几点：

1. 将CINBP靠近INBP放置，以减少PCB走线中的寄生阻抗。
2. 保持电流环路小，缩短CINBP正极到INBP以及CBAT负极到CINBP负极的电气长度，同时将敏感信号隔离在电流环路之外。
3. 减小LX节点的杂散电容，将敏感信号远离LX。
4. 使用低阻抗过孔连接CS节点，并保持层2的电感电流路径与层1的电感电流路径下方，以减小阻抗。
5. 合理放置CBST和CPVL，以减小寄生阻抗。
6. 尽可能多地将金属连接到每个凸块，以降低与MAX8900_相关的θJA。

七、评估MAX8900B

评估套件默认安装的是MAX8900A，但也可用于评估MAX8900B。只需小心地从评估套件中移除MAX8900A（U1），并替换为MAX8900B，无需更改其他组件。在移除和替换MAX8900_时，可参考应用笔记3377中的组件返工部分。

八、评估套件I/O焊盘

评估套件在多个感兴趣的点（如IN、BAT、GND等）设有I/O焊盘，可安装20AWG裸线，方便连接示波器探头、电源或DMM的夹线。不过，大多数生产的评估套件在发货时I/O焊盘中未安装电线。

总之，MAX8900A评估套件为工程师提供了一个全面且便捷的平台，用于评估MAX8900A/MAX8900B充电器的性能。通过合理使用该套件，工程师可以更好地了解充电器的特性，为实际产品的设计提供有力支持。大家在使用这个评估套件的过程中，有没有发现一些独特的应用场景呢？欢迎在评论区分享。