MAX8622：數(shù)字相機(jī)與手機(jī)相機(jī)的快速充電氙氣閃光燈充電器

在電子設(shè)備飛速發(fā)展的今天，數(shù)字相機(jī)和手機(jī)相機(jī)的性能不斷提升，其中閃光燈的充電速度和效率成為了影響用戶體驗的關(guān)鍵因素之一。Maxim推出的MAX8622快速充電時間氙氣閃光燈充電器，為解決這一問題提供了優(yōu)秀的解決方案。

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一、產(chǎn)品概述

1. 基本功能

MAX8622是一款采用反激式開關(guān)調(diào)節(jié)器的充電器，能夠快速高效地為高壓閃光燈電容器充電。它適用于使用2節(jié)堿性/NiMH電池或單節(jié)Li + 電池的數(shù)字相機(jī)、膠卷相機(jī)、手機(jī)相機(jī)和智能手機(jī)相機(jī)等設(shè)備。其內(nèi)部的低導(dǎo)通電阻n溝道MOSFET通過降低開關(guān)功率損耗，提高了充電效率。

2. 充電方案

采用電流限制的連續(xù)模式變壓器開關(guān)方案，可快速為輸出電容器充電，且逐周期峰值電流限制方案無浪涌電流。電流限制可編程，可控制從電池汲取的最大負(fù)載。此外，輸入電壓監(jiān)測環(huán)路可在電池接近放電時降低充電速率，延長電池壽命，同時允許在典型條件下設(shè)置更快的充電速率。

3. 狀態(tài)指示與自動刷新

開漏DONE輸出可指示閃光燈電容器何時完全充電。并且，MAX8622會每11秒自動刷新輸出，以最小的電池消耗有效維持電容器的電荷水平。

4. 高精度充電

通過外部電阻分壓器監(jiān)測輸出電壓，直接在變壓器次級進(jìn)行感應(yīng)，可防止輸出電容器通過反饋電阻放電，同時提供直接的輸出感應(yīng)，實現(xiàn)與變壓器匝數(shù)比無關(guān)的最佳電壓精度。

二、產(chǎn)品特性

1. 充電能力

能夠為任何尺寸的閃光燈電容器充電，僅需2.8秒即可將100μF的電容器充電至300V，且無浪涌電流。

2. 高精度與長電池壽命

充電精度高，不受變壓器匝數(shù)比的影響。輸入電壓監(jiān)測功能可延長電池壽命，可編程輸入電流限制最高可達(dá)1.6A。

3. 架構(gòu)優(yōu)勢

穩(wěn)健的架構(gòu)允許使用低成本變壓器，具備自動刷新模式和充電完成指示功能。

4. 封裝小巧

采用3mm x 3mm、10引腳的TDFN封裝，節(jié)省空間。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX8622的應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋了數(shù)字相機(jī)、手機(jī)相機(jī)、膠卷相機(jī)、智能手機(jī)相機(jī)以及個人媒體播放器等設(shè)備。

四、電氣特性

1. 電壓與電流范圍

VCC電壓范圍為2.5 - 5.5V，VCC欠壓閾值在上升和下降時有不同的值。LX開關(guān)在不同頻率下的供電電流不同，關(guān)機(jī)電流極低。

2. 電阻與電流限制

LX導(dǎo)通電阻、關(guān)斷泄漏電流等參數(shù)在不同條件下有相應(yīng)的數(shù)值，LX峰值電流限制可通過ISET電阻進(jìn)行設(shè)置，ISET電阻范圍為75 - 200kΩ，可將峰值電流限制設(shè)置在0.6A - 1.6A之間。

3. 其他特性

開關(guān)頻率、SEC感測電阻、SEC谷值電流閾值、FB跳閘閾值等參數(shù)也有明確的規(guī)定，輸出刷新速率為11s。

五、典型工作特性

1. 充電時間與效率

充電時間與輸入電壓、電容器容量和峰值電流有關(guān)，效率與輸出電壓相關(guān)。通過不同的圖表可以直觀地看到這些參數(shù)之間的關(guān)系。

2. 電流與電壓特性

初級電流限制與ISET電阻、溫度有關(guān)，輸出電壓與溫度、輸入電壓有關(guān)，峰值初級電流與輸入電壓有關(guān)，靜態(tài)電流與輸入電壓也有一定的關(guān)系。

六、引腳說明

七、詳細(xì)工作原理

1. 控制方案

采用恒定峰值和谷值電流控制方案，精確控制閃光燈電容器的充電電流。通過ISET引腳的電阻和變壓器匝數(shù)比設(shè)置充電電流。當(dāng)EN拉高時開始充電，LX導(dǎo)通，變壓器初級繞組電流上升到峰值，然后LX關(guān)斷，電流通過變壓器次級和整流二極管輸送到閃光燈電容器。當(dāng)次級電流下降到峰值電流限制的1.67%（變壓器匝數(shù)比為1:15時），LX開關(guān)再次導(dǎo)通，開始新的充電周期，直至達(dá)到目標(biāo)輸出電壓。

2. 二次側(cè)感應(yīng)

通過連接到輸出整流二極管陽極的電阻分壓器實現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)，消除了輸出電容器的直流電流消耗，同時提供直接的輸出感應(yīng)，實現(xiàn)與變壓器匝數(shù)比無關(guān)的最佳電壓精度。在反激階段（LX關(guān)斷時）采樣FB引腳，當(dāng)FB上升到1.25V以上時，充電停止，DONE拉低。

3. 延長電池壽命

UVI電路可在不使輸入電壓低于所選電壓水平的情況下盡可能快地對輸出充電。當(dāng)UVI下降到下降閾值以下時，LX控制鎖存器復(fù)位，內(nèi)部MOSFET立即關(guān)斷，直到變壓器次級電流下降到谷值跳閘閾值或1μs（以較長者為準(zhǔn)），且只有當(dāng)輸入高于UVI上升閾值時，LX開關(guān)才會再次導(dǎo)通，從而降低平均充電電流。

八、應(yīng)用設(shè)計要點

1. 變壓器設(shè)計

匝數(shù)比選擇

變壓器匝數(shù)比應(yīng)足夠高，以確保變壓器的初級峰值電壓不超過內(nèi)部MOSFET的電壓額定值（33V）。對于目標(biāo)電壓為300V的閃光燈電容器，在最小輸入電壓為1.8V時，匝數(shù)比應(yīng)大于1:10，通常推薦使用匝數(shù)比為1:15的變壓器。

初級電感計算

MAX8622可在不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）或連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）下工作，CCM模式通常具有更高的效率和更低的紋波電流。初級電感的最大值和最小值可根據(jù)相關(guān)公式計算，一般建議選擇初級電感為6μH的變壓器。

漏感與電容控制

漏感會導(dǎo)致電壓尖峰和振鈴，降低總效率并增加充電時間，因此應(yīng)盡量減小漏感。同時，變壓器次級電容也會影響效率，應(yīng)將其降至最低。

2. 整流二極管選擇

3. 電容選擇

VCC和VIN去耦電容應(yīng)選用具有X5R或X7R電介質(zhì)的多層陶瓷電容，避免使用Y5V和Z5U電介質(zhì)，因為它們的電壓和溫度系數(shù)較高。

4. 可調(diào)輸出電壓設(shè)置

通過電阻分壓器設(shè)置輸出電壓，選擇連接在FB到GND之間的電阻（R3）小于2kΩ，典型值為1kΩ。上拉電阻（R1和R2）的值可根據(jù)公式計算，同時要確保電阻的電壓額定值足夠。

5. 降低充電電流

若需要更低的電流限制，可通過連接電阻（R6）從ISET到GND來實現(xiàn)，電阻值可根據(jù)公式計算。

6. 調(diào)整電池閾值

通過連接電阻（R5）在UVI和電池輸入之間，與內(nèi)部25kΩ電阻形成分壓器，可設(shè)置UVI下降閾值。當(dāng)VCC連接到VIN時，UVI下降閾值必須設(shè)置為2.5V或更高。

7. DONE輸出使用

DONE是開漏輸出，當(dāng)EN為高且電路完成對輸出電容器的充電時拉低?？蛇B接上拉電阻（通常為100kΩ）將其用作邏輯電平輸出，也可直接驅(qū)動LED，但要確保流入DONE的電流小于10mA。

8. 布局指南

由于該應(yīng)用涉及高壓操作，電路板布局需特別注意。高壓區(qū)域的走線間距應(yīng)大于最小值，以滿足電路板的擊穿規(guī)格。同時，應(yīng)盡量縮短高dv/dt路徑和高di/dt環(huán)路，以減少高頻噪聲和輻射磁場產(chǎn)生的噪聲。

九、總結(jié)

MAX8622快速充電時間氙氣閃光燈充電器具有快速充電、高效、高精度等優(yōu)點，適用于多種相機(jī)設(shè)備。在設(shè)計應(yīng)用時，需要根據(jù)其電氣特性和工作原理，合理選擇變壓器、整流二極管、電容等元件，正確設(shè)置輸出電壓、充電電流和電池閾值等參數(shù)，并注意電路板布局，以確保電路的性能和可靠性。你在使用MAX8622或類似充電器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。