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工業(yè)電源

典型的現(xiàn)代工業(yè)流程需要各種工業(yè)電源，包括大功率AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換器以及工業(yè)UPS。ADI公司擁有深厚的技術(shù)傳承和經(jīng)驗，面向工業(yè)市場提供高質(zhì)量、可靠的電源解決方案，可在惡劣的環(huán)境中提供出色的性能。

LT8640S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 42V、6A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8640S/LT8643S同步降壓穩(wěn)壓器采用第二代超低噪聲開關(guān)穩(wěn)壓器架構(gòu)，較大程度地降低了EMI輻射，同時在高開關(guān)頻率下提供高效率。其中包含集成旁路電容以優(yōu)化內(nèi)部所有快速電流環(huán)，并通過降低布局敏感性輕松實現(xiàn)宣傳的EMI性能。此性能使LT8640S/LT8643S非常適合噪聲敏感應(yīng)用和環(huán)境。
LT8645S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8645S/LT8646S同步降壓穩(wěn)壓器采用第二代超低噪聲開關(guān)穩(wěn)壓器架構(gòu)，較大程度地降低了EMI輻射，同時在高開關(guān)頻率下提供高效率。其中包含集成旁路電容以優(yōu)化內(nèi)部所有快速電流環(huán)，并通過消除布局敏感性輕松實現(xiàn)宣傳的EMI性能。
LTC7103

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

LTC?7103 是一款高效率、單片式同步降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，其采用一種恒定頻率、平均電流模式控制架構(gòu)。該器件在 4.4V 至 105V 的輸入電源范圍內(nèi)工作，并在輸送高達(dá) 2.3A 輸出電流的同時提供一個 1V 至 VIN 的可調(diào)穩(wěn)定輸出電壓。

MAX17504

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17504是一款高效率、高電壓、同步整流降壓型轉(zhuǎn)換器；內(nèi)置雙MOSFET，可工作在4.5V至60V的輸入電壓范圍。它可提供高達(dá)3.5A的電流以及0.9V至90% VIN輸出電壓。全輸出電壓范圍的內(nèi)置補(bǔ)償，無需外部元件。反饋(FB)調(diào)節(jié)精度在-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi)為±1.1%。器件采用緊湊的(5mm x 5mm) TQFN無鉛(Pb)封裝，帶裸焊盤。提供仿真模型。
MAX17634

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX17634x為高效、高壓、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，集成MOSFET，工作在4.5V至36V輸入電壓范圍。器件可提供高達(dá)4.25A電流。MAX17634有三種版本：MAX17634A、MAX17634B和MAX17634C。MAX17634A和MAX17634B分別為3.3V和5V固定輸出電壓器件；MAX17634C為可調(diào)節(jié)輸出電壓(0.9V至90% VIN)器件。內(nèi)部補(bǔ)償覆蓋整個輸出電壓范圍，無需外部元件。
MAX17573

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17573是一款高效、高壓、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，集成了MOSFET，可在4.5V至60V的輸入電壓下工作。轉(zhuǎn)換器可提供高達(dá)3.5A的電流。輸出電壓可編程范圍為0.9V至VIN的90%。超過-40°C至+125°C的反饋電壓調(diào)節(jié)精度為±0.9%。

LT8640S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 42V、6A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8640S/LT8643S同步降壓穩(wěn)壓器采用第二代超低噪聲開關(guān)穩(wěn)壓器架構(gòu)，較大程度地降低了EMI輻射，同時在高開關(guān)頻率下提供高效率。其中包含集成旁路電容以優(yōu)化內(nèi)部所有快速電流環(huán)，并通過降低布局敏感性輕松實現(xiàn)宣傳的EMI性能。此性能使LT8640S/LT8643S非常適合噪聲敏感應(yīng)用和環(huán)境。

LT8645S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8645S/LT8646S同步降壓穩(wěn)壓器采用第二代超低噪聲開關(guān)穩(wěn)壓器架構(gòu)，較大程度地降低了EMI輻射，同時在高開關(guān)頻率下提供高效率。其中包含集成旁路電容以優(yōu)化內(nèi)部所有快速電流環(huán)，并通過消除布局敏感性輕松實現(xiàn)宣傳的EMI性能。

LTC7103

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

LTC?7103 是一款高效率、單片式同步降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，其采用一種恒定頻率、平均電流模式控制架構(gòu)。該器件在 4.4V 至 105V 的輸入電源范圍內(nèi)工作，并在輸送高達(dá) 2.3A 輸出電流的同時提供一個 1V 至 VIN 的可調(diào)穩(wěn)定輸出電壓。

MAX17504

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17504是一款高效率、高電壓、同步整流降壓型轉(zhuǎn)換器；內(nèi)置雙MOSFET，可工作在4.5V至60V的輸入電壓范圍。它可提供高達(dá)3.5A的電流以及0.9V至90% VIN輸出電壓。全輸出電壓范圍的內(nèi)置補(bǔ)償，無需外部元件。反饋(FB)調(diào)節(jié)精度在-40°C至+125°C溫度范圍內(nèi)為±1.1%。器件采用緊湊的(5mm x 5mm) TQFN無鉛(Pb)封裝，帶裸焊盤。提供仿真模型。

MAX17634

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX17634x為高效、高壓、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，集成MOSFET，工作在4.5V至36V輸入電壓范圍。器件可提供高達(dá)4.25A電流。MAX17634有三種版本：MAX17634A、MAX17634B和MAX17634C。MAX17634A和MAX17634B分別為3.3V和5V固定輸出電壓器件；MAX17634C為可調(diào)節(jié)輸出電壓(0.9V至90% VIN)器件。內(nèi)部補(bǔ)償覆蓋整個輸出電壓范圍，無需外部元件。

MAX17573

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17573是一款高效、高壓、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，集成了MOSFET，可在4.5V至60V的輸入電壓下工作。轉(zhuǎn)換器可提供高達(dá)3.5A的電流。輸出電壓可編程范圍為0.9V至VIN的90%。超過-40°C至+125°C的反饋電壓調(diào)節(jié)精度為±0.9%。

基于 ADI LT8390 的 MCM8390 四管升降壓 DC-DC 模塊

很多設(shè)備如工業(yè)、醫(yī)療、儀器儀表、車載等等，由于應(yīng)用環(huán)境的需求，往往要求輸入電壓能夠兼容足夠?qū)挼墓ぷ鞣秶?。工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備要能夠抵抗電源線上的壓降、電壓浪涌。若想更大地拓展通用工業(yè)設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，其電源需要兼容更寬的工作電壓。

汽車電源的工作電壓一般標(biāo)稱 12V / 24V，但是其工作電壓相當(dāng)不穩(wěn)定。12V 電源母線在汽車啟動瞬間，其電壓會跌落到 6V 以下，而繼電器吸合又會產(chǎn)生遠(yuǎn)高于 12V 的電壓浪涌。便攜式設(shè)備假如能支持較寬的輸入電壓范圍，那么該設(shè)備的應(yīng)用場景會更多樣化，可靠性也會隨之提高。

隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展，鋰電池的能量密度以及可靠性在穩(wěn)步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域比如在儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、車載設(shè)備、專用儲能設(shè)備上的使用也越來越多。較高的鋰電池容量、電壓范圍，可以為設(shè)備提供更長的續(xù)航時間。

本文為大家介紹由 ADI 推出的 60V 級別高性能四管升降壓 DC-DC 控制器 LT8390，以及基于 LT8390 的駿龍 MCM8390 四管升降壓 DC-DC 變換器。

ADI LT8390 簡介

LT8390 是一款同步四開關(guān)降壓-升壓 DC-DC 控制器，可根據(jù)高于、低于或等于輸出電壓的輸入電壓，調(diào)節(jié)輸出電壓、輸入或輸出電流。專有的峰值 - 降壓 / 峰值 - 升壓電流模式控制方案，支持可調(diào)節(jié)和可同步的 150kHz - 650kHz 固定頻率運行方式，或支持可降低 EMI 的內(nèi)部 ±15% 三角擴(kuò)頻調(diào)制方式。

LT8390 具有 4V - 60V 輸入電壓范圍和 0V - 60V 輸出電壓能力，并支持在操作區(qū)域之間進(jìn)行無縫低噪聲轉(zhuǎn)換，是汽車、工業(yè)、電信和電池供電系統(tǒng)中穩(wěn)壓器、電池和超級電容充電器應(yīng)用的理想選擇。

LT8390 提供輸入或輸出電流監(jiān)控和電源良好指示，還提供故障保護(hù)功能以檢測輸出短路情況，在此期間 LT8390 將處于重試、閂鎖或保持運行狀態(tài)。

ADI LT8390 的優(yōu)勢

四開關(guān)單電感器架構(gòu)允許 Vin 高于、低于或等于 Vout
同步開關(guān)：效率高達(dá) 98%
專有峰值 - 降壓 / 峰值 - 升壓電流模式
寬 Vin 范圍：4V - 60V
±1.5% 輸出電壓精度：1V ≤ Vout ≤ 60V
監(jiān)控器的輸入或輸出電流精度：±3%
展頻用于實現(xiàn)低 EMI

ADI LT8390 的特性

高端 PMOS 負(fù)載開關(guān)驅(qū)動器
集成自舉二極管
在降壓 / 升壓模式下沒有頂部 MOSFET 刷新噪聲
可調(diào)及可同步頻率范圍：150kHz - 650kHz
關(guān)斷期間 Vout 已與 Vin 斷開
提供帶裸露焊盤的 28 引腳 TSSOP 和 28 引腳 QFN (4mm × 5mm) 兩種封裝
通過 AEC-Q100 汽車應(yīng)用認(rèn)證

ADI LT8390 應(yīng)用領(lǐng)域

車載設(shè)備
工業(yè)現(xiàn)場
通訊設(shè)備
可調(diào)及可同步頻率范圍：150kHz - 650kHz
高功率電池供電設(shè)備
高功率升降壓鋰電池充電器

ADI LT8390 應(yīng)用電路展示

下文將為大家介紹三個不同應(yīng)用的電路圖：典型應(yīng)用電路、12V 25A Buck-Boost 電壓變換器、以及太陽能充電器典型應(yīng)用電路。分別如下圖（圖1、圖2、圖3）所示：

典型應(yīng)用電路

圖1 典型應(yīng)用電路

12V 25A Buck-Boost 電壓變換器

圖2 12V 25A Buck-Boost 電壓變換器電路

太陽能充電器典型應(yīng)用電路

圖3 太陽能充電器典型應(yīng)用電路

補(bǔ)充說明

太陽能充電應(yīng)用需要外加 MCU 執(zhí)行 MPPT 算法。

MCM8390 四管升降壓 DC-DC 模塊

為了方便廣大工程師快速驗證，更好地支持用戶集中精力研發(fā)系統(tǒng)，駿龍科技推出了基于 LT8390 的 MCM8390 四管升降壓 DC-DC 變換器。其主要功能如下：

模塊化設(shè)計，全面實現(xiàn) LT8390 的所有功能
支持 CC / CV 工作模式，可以用作電壓變換器，鋰電池充電器
可設(shè)置的輸出電壓、電流
可設(shè)置的輸出電壓、電流帶輸出負(fù)載開關(guān)

MCM8390 模塊實物，如下圖 (圖4) 所示：

圖4 MCM8390 模塊實物圖

MCM8390 模塊綜合性能測試

綜合性能測試現(xiàn)場，如下圖 (圖5) 所示：

圖5 綜合性能測試

裸板沒有附加散熱條件，無風(fēng)扇。效率測試數(shù)據(jù)，如下表 (表1) 所示：

表1 效率測試數(shù)據(jù)

LT8390 是 ADI 推出的第四代 60V 耐壓級別 Mos 外置四管升降壓解決方案，目前已經(jīng)在工業(yè)、醫(yī)療、儀器儀表、車載、儲能等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。和前幾代以及市面同類產(chǎn)品相比，LT8390 最突出的特點是采用了 Silent Switch 風(fēng)格的輸入輸出雙熱環(huán)路設(shè)計，可以有效降低 EMI 噪音，具體如下圖 (圖6) 所示：

圖6 輸入輸出雙熱噪聲環(huán)路

總結(jié)

駿龍科技近年來組織開發(fā)了系列MCM模塊類產(chǎn)品，在高性能電源推廣和技術(shù)支持領(lǐng)域深耕十余載，有著深厚的技術(shù)底蘊和經(jīng)驗積累。欲了解更多技術(shù)細(xì)節(jié)和ADI相關(guān)方案，您可以前往「https://www.cytech.com/contact/form」，提交您的需求，我們駿龍科技公司愿意為您提供更詳細(xì)的技術(shù)解答。

基于 ADI LTC4162 的 MCUM4162 模塊

電池在工業(yè)儀器設(shè)備中扮演著舉足輕重的角色，高效、穩(wěn)定、智能的充電方案是設(shè)備可靠運行的保障。由駿龍科技最新推出的 SmartPath 系列充電模塊，支持最高 8 串鋰聚合物電池，充電電流可達(dá)到 3A 以上，適合常規(guī)的便攜式工業(yè)儀器設(shè)備。

模塊能夠自動切換后端負(fù)載的供電路徑，并實時監(jiān)測輸出電路各節(jié)點工作數(shù)據(jù)，是用戶產(chǎn)品邁向高端化、智能化的基石。此外，模塊還可以定制為鉛酸式、磷酸鐵鋰等更多種類電池充電，或支持太陽能板直接輸入，并且能拓展更豐富的配置功能與輸出參數(shù)。

工業(yè)儀器中的電池充電需求

如今的工業(yè)儀器和設(shè)備常常內(nèi)置大容量的鋰電池組，使其變成了便攜式設(shè)備，能夠靈活地改變工作運行的地點。在諸多使用場景中，工業(yè)儀器設(shè)備一般是依靠外部插電運行的，當(dāng)外部輸入電源意外中斷時，內(nèi)置電池可以立即替補(bǔ)成電能來源，讓其主機(jī)無中斷繼續(xù)運行，大大提高了運轉(zhuǎn)可靠性。

目前，工業(yè)儀器設(shè)備中常用的直流輸入電壓為 12V - 28V，也有少部分使用 5V、9V 的電壓。這主要是因為這些設(shè)備一般包含傳感器、電機(jī)、高速處理器、高清屏幕等功耗較大的部件，提高母線供電電壓可以使線路工作電流變小，從而減小發(fā)熱損耗、降低電路板設(shè)計難度。

工業(yè)儀器設(shè)備中所用的內(nèi)置鋰電池電壓略低于其直流輸入電壓，從而保證電池能夠被外部直流供電充電，且在系統(tǒng)切換至電池供電時，電路的輸入電壓與切換之前相近。相對于單節(jié)鋰電池而言，工業(yè)設(shè)備的內(nèi)置電池是多節(jié)串聯(lián)的高壓電池，工程師需要設(shè)計專門的高效充電電路，以保障設(shè)備實現(xiàn)安全快速的充電過程。

此外，還要配套設(shè)計負(fù)載供電路徑切換、電池放電管理等功能電路，甚至一些要求高的設(shè)備還需要監(jiān)測電池充放電的狀態(tài)。駿龍科技推出的電池充放電模塊，可以最多支持到8節(jié)串聯(lián)的鋰離子電池，充電電流高達(dá) 3A 以上，且配備板載監(jiān)測單元，可實時輸出顯示各處的工作參數(shù)。下面將就此模塊的工作原理和參數(shù)性能展開講解。

MCUM4162 模塊技術(shù)架構(gòu)

如下圖 (圖1) 所示，它為本次發(fā)布的充放電模塊的技術(shù)架構(gòu)和工作原理，該模塊型號命名為 MCUM4162，它是圍繞 ADI 的高性能電池充放電管理芯片 LTC4162 設(shè)計而成的。其中，紅色線段即電池能量的充放電路徑。我們可以看到，路徑上包含了多處理想二極管和電壓電流采樣節(jié)點，這使得模塊能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換末端負(fù)載的供電來源，并防止電流倒灌，保護(hù)前級部件。

當(dāng) DC 輸入正常時，它將給電池充電提供能量，同時為后端負(fù)載供電；當(dāng) DC 輸入停止時，電池瞬間切換為放電路徑，給后端負(fù)載繼續(xù)供電。當(dāng)配合一定的輸出電容作為緩沖時，這個電能輸出路徑的切換過程約 30uS，幾乎不會被負(fù)載感應(yīng)到，保障后端負(fù)載的真正持續(xù)供電。

此外，模塊上板載的 MCU，將持續(xù)與 LTC4162 芯片保持 SMBus 總線通信，實時讀取解析芯片內(nèi)部寄存器的值，并通過 UART 方式以 0.5s 的更新間隔頻率輸出模塊上各關(guān)鍵節(jié)點的參數(shù)、告警信息，以及芯片工作狀態(tài)等，具體內(nèi)容將在后文中詳細(xì)說明。

根據(jù) LTC4162 芯片的具體版本，此模塊可以用于鉛酸電池、磷酸鐵鋰等其他類型電池的充放電，還可以支持太陽能板直接接入模塊的使用方式。若用戶需要其他功能版本的模塊，可以聯(lián)系駿龍科技的技術(shù)人員。模塊上的理想二極管、實時監(jiān)測控制電路、外掛 NTC 溫度監(jiān)測等設(shè)計均能是為了保障電源輸入端、電池本身，以及負(fù)載端的安全運行。綜合以上也行，本產(chǎn)品歸屬于SmartPath 系列產(chǎn)品。

圖1 MCUM4162的模塊技術(shù)架構(gòu)圖

如下圖 (圖2) 所示，它為模塊上的核心功能芯片 LTC4162 的芯片結(jié)構(gòu)圖。由于需要兼容不同電壓、不同種類的電池，該芯片內(nèi)部有多處 DAC 電路，用于產(chǎn)生各處模擬監(jiān)測與控制電路的基準(zhǔn)電壓。板上的理想二極管是基于 NMOS 管形式實現(xiàn)的，LTC4162 內(nèi)置了理想二極管控制器功能。

芯片還有多路采樣通道，送入內(nèi)置 ADC，用于監(jiān)測多處外圍電路的電壓和電流，以及溫度數(shù)據(jù)等。這可以在局部出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、過熱等情況時，及時關(guān)斷相應(yīng)功能區(qū)，并產(chǎn)生告警信息。

更重要的是，作為電池充電管理芯片，LTC4162 內(nèi)置了各種類電池的充電控制邏輯，例如預(yù)充、恒流、恒壓等狀態(tài)的全流程管理，整個過程還支持改變控制的門限參數(shù)等。這套全面而復(fù)雜的數(shù)字化管理系統(tǒng)的對外窗口是龐大的寄存器陣列，讀寫過程是基于 SMBus 協(xié)議實現(xiàn)的。

LTC4162 的集成度高，它將開關(guān)電源控制電路和開關(guān)管都集成在僅 4mm x 5mm 的封裝中，外部連接電感即可實現(xiàn)開關(guān)式降壓充電。雖然其工作電壓和電流都不小，但其工作效率很高，實測中芯片的工作溫度始終在相對低位運行。

LTC4162 的部分版本還支持 MPPT 自動控制算法，當(dāng)使用太陽能板作為直流輸入源時，MPPT 功能可以將太陽能板的工作效率利用至最大化。

圖2 LTC4162芯片的結(jié)構(gòu)框圖

對外接口和使用方法

如下圖 (圖3) 所示，它為 MCUM4162 模塊的產(chǎn)品實物圖，其采用 5mm x 3.2mm 的小面積插針孔式封裝，非常便于用戶集成到自行設(shè)計的電路板上。該模塊技術(shù)指標(biāo)如下：

直流輸入電壓范圍 4.5V - 35V
支持電池范圍 2.7V - 35V (對應(yīng)鋰聚合物電池 1 - 8串)
最大充電電流 / 工作電流 3.2A
充電效率 95% 左右
自動切換負(fù)載供電來源（直流或電池）
實時報告：當(dāng)前運行階段、輸入電壓電流、電池電壓電流、負(fù)載端電壓、芯片溫度值、電池等效直流電阻 (可評估電池健康)
告警功能：電池短路、電池斷開、NTC過熱、芯片過熱、充電超時、輸入限流、電池限流

圖3 MCUM4162模塊產(chǎn)品實物圖

為方便用戶更科學(xué)地布置自己的電路板，駿龍科技的技術(shù)人員將模塊對外接口設(shè)計為左右分區(qū)式。如下圖 (圖4) 所示，它為 MCUM4162 的對外接口和使用方法示意圖，左側(cè)是所有電氣能源端的接口，包括輸入電源、電池接入、NTC 接入；右側(cè)是負(fù)載端的接口，包括負(fù)載接入、串口通信、MCU 復(fù)位端。

用戶在使用模塊時，直接連接對應(yīng)電氣單元即可開始工作，通過 MCU 或串口終端還能夠讀取豐富監(jiān)測數(shù)據(jù)。若采用太陽能板作為直流輸入源，只需在輸入端增加一個容量較大的電容即可。

只接入DC輸入、電池正負(fù)極 (NTC可不接)、輸出負(fù)載三個電氣組件，模塊就可以正常工作。若將輸出負(fù)載端懸空，模塊也能單獨實現(xiàn)電池的充電功能。對于模塊接入的電池串?dāng)?shù)，需要通過板上的模式選擇區(qū)域，將電阻焊接到對應(yīng)位置，進(jìn)行硬件預(yù)配置，在模塊上電時即可自動識別。

目前模塊上的板載控制處理器需要外部引入 3.3V 電源供電，才能夠通過串口輸出數(shù)據(jù)，也有升級版本產(chǎn)品板載了 3.3V 自供電功能。

圖4 MCUM4162對外接口和應(yīng)用示意圖

運行參數(shù)數(shù)據(jù)輸出功能

MCUM4162 模塊板搭載了 MCU，通過 SMBus 總線讀取核心功能芯片 LTC4162 的寄存器內(nèi)容，并轉(zhuǎn)換為對應(yīng)真實數(shù)值參數(shù)或運行狀態(tài)、告警信息，以 UART TTL 的方式輸出。模塊的默認(rèn)串口波特率為 115200，可支持定制修改。

如下圖 (圖5) 所示，它為該模塊在串口中斷軟件上發(fā)送來的實際數(shù)據(jù)，其更新間隔為 0.5s。默認(rèn)情況下，輸出內(nèi)容將以這種易于人眼識別讀取的方式顯示，可免于配套專門的上位機(jī)軟件。如果需要以數(shù)據(jù)包形式進(jìn)行輸出，從而便于接收端抓取識別數(shù)據(jù)，也可以聯(lián)系駿龍科技免費定制協(xié)議。

首先是電路各關(guān)鍵位置的電參數(shù)信息，包括輸入端的電壓、電流，輸出端的電壓值，電池端的電壓、電流，其中電池電流會顯示為正負(fù)形式，正電流值表示電池正在充電，負(fù)電流值表示電池正在放電。通過以上指標(biāo)可以直觀判斷系統(tǒng)各部件是否存在異常。
其次是核心充電芯片的運行溫度，電池的等效直流電阻值。芯片溫度主要是其內(nèi)部的結(jié)溫，它的顯示值一般比芯片表面溫度更高，能真實反映芯片當(dāng)前承受的溫度，確認(rèn)其是否處于安全溫度范圍內(nèi)。電池的等效直流電阻值可以用于判斷電池健康程度，其阻值會隨著電池的老化而增大，由于不同電池的等效電阻是有差異的，因此實際使用中需要依據(jù)這個阻值的變化趨勢，來判斷電池健康損耗情況。

圖5 模塊默認(rèn)輸出的串口數(shù)據(jù)

最后是模塊當(dāng)前的運行狀態(tài)，以及告警內(nèi)容或關(guān)鍵信息。這部分可顯示的內(nèi)容比較豐富，具體分類信息如下表 (表1) 所示：

表1 模塊默認(rèn)可輸出信息內(nèi)容

以上只是 MCUM4162 默認(rèn)版本的數(shù)據(jù)輸出內(nèi)容。實際上，該模塊還可以拓展更豐富的輸出內(nèi)容，另外也支持由用戶主動發(fā)送特定的配置信息，如下表（表2）所示。如對以下功能感興趣，可以聯(lián)系駿龍科技對模塊功能進(jìn)行定制。

表2 可拓展的輸出信息或輸入配置

性能表現(xiàn)評測試驗

對模塊的測試內(nèi)容包括充電效率測試和工作溫度測試。如下圖 (圖6) 所示，它為測試現(xiàn)場環(huán)境條件照片，為25攝氏度的室內(nèi)進(jìn)行測量，模塊的對外接口采用焊接排針，利用杜邦線引出連接。所涉及的儀器和部件包括直流穩(wěn)壓電源、3 種不同電壓鋰聚合物電池、電子負(fù)載儀器、紅外熱成像儀。

圖6 模塊測試現(xiàn)場照片

如下表 (表3)所示，它為 MCUM4162 模塊的充電效率測試結(jié)果數(shù)據(jù)表，試驗中分別采用了 3 串、4 串、6 串的常用鋰聚合物電池型號，將電量基本放空后開始充電。隨著充電過程變化，充電電流隨之減小，試驗記錄了每種電池在不同充電電流時刻下的輸入?yún)?shù)與充電參數(shù)。

在不同情況下，該模塊均能保持 95% 左右的充電效率。實際工作中的充電效率，會根據(jù)電池串?dāng)?shù)、充電電流、輸入電壓與電池電壓間的壓差等多種因素而變化。

表3 多種試驗條件下的模塊充電效率

由于模塊具備較高的充電效率，開關(guān)電源環(huán)路工作狀態(tài)穩(wěn)定，加之板上采用理想二極管，因此整板熱點基本只有核心功能芯片 LTC4162 本身。如下圖 (圖7) 所示，分別展示了模塊在不同充電條件下，紅外成像的溫度表現(xiàn)。

模塊測試時未使用任何散熱片，無風(fēng)冷氣流，在 25 攝氏度室溫下自然散熱，從圖中可以觀察到，在 50W 左右的充電功率條件下，核心芯片依然能夠保持 70 度以內(nèi)的工作溫度。

對于最極限的電壓、電流工況的測試，由于條件所限沒有開展，本模塊的設(shè)計基本上能滿足常規(guī)鋰電池極限參數(shù)，一般情況下，充放電電流會被電池包的內(nèi)置保護(hù)電路板限制在本模塊的能力以內(nèi)。若用戶所需要的充放電電流較大，可以考慮將電池拆分成多個電池組，并配套多個 MCUM4162 模塊板并行使用。

圖7 模塊工作溫度紅外成像測試

總結(jié)

上文基于駿龍科技最新推出的4.2-33.6V電池智能充放電模塊，型號為MCUM4162，從工作原理、功能參數(shù)、性能測試等多個方面進(jìn)行了講解。本模塊具備高智能化、高工作效率、使用簡單靈活、通用性強(qiáng)大等多方面的特點，特別適合用戶集成至高端工業(yè)儀器設(shè)備中，作為自動電池充放電和控制負(fù)載路徑、監(jiān)測工作參數(shù)的前端供電功能模塊。

此外，駿龍科技的SmartPath系列產(chǎn)品還為客戶提供以下兩種版本，與本模塊類似。

6V-24V鉛酸電池智能充放電模塊（可支持帶太陽能板輸入與MPPT）

1-9串磷酸鐵鋰電池智能充放電模塊（可支持帶太陽能板輸入與MPPT）

如需對接具體模塊產(chǎn)品，欲了解更多技術(shù)細(xì)節(jié)、使用方法及相關(guān)方案，您可以前往「https://www.cytech.com/contact/form」，提交您的需求，我們駿龍科技公司愿意為您提供更詳細(xì)的技術(shù)解答。

基于 ADI LT3763 的多功能 Buck 變換器模塊

Buck變換器是一種降壓非隔離開關(guān)電源，在工業(yè)、醫(yī)療、能源、汽車、消費類等等行業(yè)中，應(yīng)用非常廣泛。例如我們常見的電腦主板12V主電源，板上5V、3.3V/1.8V、1V等各個電源軌，通訊系統(tǒng)各個子系統(tǒng)主板板上電源等等。同時Buck型電路還可以應(yīng)用于充電器、LED Driver等應(yīng)用領(lǐng)域。

然而市面上一般的Buck變換器功能比較單一，主要分為以下幾類：

1. 恒壓輸出，用來做Buck降壓轉(zhuǎn)換器，這種類型解決方案最常見。

2. 支持恒壓、恒流輸出，支持調(diào)光，專用的Buck 型LED Driver 方案。

3. Buck類型電池充電方案。

因此做產(chǎn)品的公司經(jīng)常需要引進(jìn)多種型號的Buck控制器，以滿足各種實際需求。例如Buck 電壓轉(zhuǎn)換，Buck 型LED Driver,鋰電池充電器等等。

假如有一個同步整流Buck方案，Mos外置，耐壓可以支持到60V, 輸出電流可以支持到20A ，支持穩(wěn)壓輸出，恒流輸出，3000：1 PWM調(diào)光，支持C/10截止充電功能，支持MPPT功能，支持輸入電流控制功能，支持輸入、輸出電流監(jiān)控功能……

一顆芯片能支持這么多功能，可以為公司帶來多種研發(fā)和采購優(yōu)勢：

第一：有利于集中采購，一顆芯片可以支持多種方案，可以降低芯片采購的種類。

第二：工程師一旦熟練使用這顆芯片，就可以從容應(yīng)對多種應(yīng)用，降壓型電壓轉(zhuǎn)換器、鋰電池充電器、LED Driver、太陽能充電器，這也從側(cè)面提高了公司的研發(fā)實力，拓展公司產(chǎn)品應(yīng)用范圍，降低開發(fā)成本。

ADI LT3763 多功能Buck控制器

LT3763簡介：

LT3763 是一款固定頻率、同步降壓型 DC/DC 控制器，專為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)高達(dá) 20A 的輸出電流而設(shè)計。平均電流模式控制器將在 0V 至 55V 的寬輸出電壓范圍內(nèi)保持電感器電流調(diào)節(jié)作用。輸出電流由 CTRL 引腳上的模擬電壓和一個外部檢測電阻器設(shè)定。電壓調(diào)節(jié)和過壓保護(hù)利用一個連接于輸出和 FB 引腳之間的分壓器來設(shè)定。開關(guān)頻率可通過 RT 引腳上的一個外部電阻器或利用 SYNC 引腳和一個外部時鐘信號在 200kHz 至 1MHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。輸入和輸出電流檢測可提供輸入電流限制和這些電流的準(zhǔn)確測量。FBIN 引腳可以提供峰值功率跟蹤功能（MPPT)。

該器件的其他特點包括一個與 CTRL 引腳配合使用的準(zhǔn)確外部基準(zhǔn)電壓、一個可提供可編程 UVLO 遲滯的準(zhǔn)確 UVLO/EN 引腳、一個針對 LED 應(yīng)用的 PWM 驅(qū)動器、輸出電壓故障檢測和熱停機(jī)功能。LT3763 是一款固定頻率、同步降壓型 DC/DC 控制器，專為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)高達(dá) 20A 的輸出電流而設(shè)計。平均電流模式控制器將在 0V 至 55V 的寬輸出電壓范圍內(nèi)保持電感器電流調(diào)節(jié)作用。輸出電流由 CTRL 引腳上的模擬電壓和一個外部檢測電阻器設(shè)定。電壓調(diào)節(jié)和過壓保護(hù)利用一個連接于輸出和 FB 引腳之間的分壓器來設(shè)定。開關(guān)頻率可通過 RT 引腳上的一個外部電阻器或利用 SYNC 引腳和一個外部時鐘信號在 200kHz 至 1MHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。輸入和輸出電流檢測可提供輸入電流限制和這些電流的準(zhǔn)確測量。FBIN 引腳可以提供峰值功率跟蹤功能（MPPT)。該器件的其他特點包括一個與 CTRL 引腳配合使用的準(zhǔn)確外部基準(zhǔn)電壓、一個可提供可編程 UVLO 遲滯的準(zhǔn)確 UVLO/EN 引腳、一個針對 LED 應(yīng)用的 PWM 驅(qū)動器、輸出電壓故障檢測和熱停機(jī)功能。

LT3763簡介：

準(zhǔn)確地控制輸入和輸出電流
3000:1 True Color? 調(diào)光
±1.5% 電壓調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度
±6% 電流調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度
6V 至 60V 輸入電壓范圍
寬輸出范圍高至 55V
<2μA 停機(jī)電流
用于負(fù)載電流熱控制的控制引腳
輸入和輸出電流監(jiān)視和限制
開路、短路和 C/10 故障檢測
PWM 驅(qū)動器輸出適合 LED 應(yīng)用
耐熱性能增強(qiáng)型 28 引腳 FE 封裝

LT3763的應(yīng)用場景：

常規(guī)降壓Buck控制器
汽車照明
航空和海事高強(qiáng)閃光燈
太陽能供電型充電器、激光二極管
高功率建筑照明

基于LT3763的應(yīng)用方案

方案一：輸入7-30V,輸出5V/20A降壓Buck電壓轉(zhuǎn)換器

方案二：350W LED Driver

方案三：70W 帶MPPT功能太陽能充電器

為了演示LT3763的性能，同時也為了降低中小客戶的開發(fā)難度，我們基于LT3763設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)1/16磚多功能Buck變換器模塊：

基本參數(shù)性能:

1. 輸入輸出極限耐壓 60V。

2. 支持恒壓輸出，用作常規(guī)降壓模塊，穩(wěn)壓精度1.5%,輸出最高電流14A。

3. 支持恒流輸出，支持PWM調(diào)光，支持線性調(diào)光。

4. 支持鋰電池充電功能。

5. 支持帶MPPT功能的太陽能充電器功能。

6. 風(fēng)冷散熱，最高輸出功率240W,自冷散熱按照安裝條件降額使用。

7. 模塊尺寸：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1/16磚。

模塊展示：

效率測試：正式版本效率會比此版本略高0.5-1個點

熱性能測試：

測試條件：

風(fēng)量：12V,0.36A直徑90mm工業(yè)直流風(fēng)扇，風(fēng)速較低（沒有直接測量風(fēng)速）。

紅外圖像：

LT3763是一款性能優(yōu)異，功能全面的60VBuck控制器，一個控制器可以支持多種應(yīng)用，轉(zhuǎn)換效率高，多功能的特性可以降低公司芯片采購種類，研發(fā)人員基于一款芯片，即可輕松應(yīng)對多種應(yīng)用。

MCM系列電源模塊依托ADI&Linear的高性能電源控制方案，由MacnicaCytech設(shè)計研發(fā)團(tuán)隊完成開發(fā)。目前有標(biāo)準(zhǔn)型號，同時也支持定制開發(fā)。假如您對此方案或者模塊感興趣，請前往「https://www.cytech.com/contact/form」，提交您的需求，我們愿意為您提供更深入的講解與介紹。

基于 ADI LTC4020 的 MCM4020 緊湊型升降壓充電模塊

便攜式電子設(shè)備，例如醫(yī)療設(shè)備、車載通訊、戶外勘測儀器儀表等等，一般都帶有內(nèi)置電池，而帶有電池的設(shè)備，經(jīng)常都需要考慮充電的問題。如果設(shè)備電源輸入端能夠兼容足夠?qū)挼碾妷?，能夠使用各種電源補(bǔ)充電量，同時為設(shè)備供電，那么將極大的拓寬設(shè)備的適應(yīng)性和應(yīng)用范圍。

一般常見的電源適配器輸出電壓分為5V、9V、12V、15V、19V、24V等等，汽車車載電源一般分為12V和24V兩種。假如有一種充電管理芯片可以覆蓋以上所有輸入電壓范圍，并且可以支持太陽能電池板供電，帶MPPT功能，是不是很理想呢？接下來為大家介紹可以實現(xiàn)上述功能的ADI的LTC4020充電管理方案。

LTC4020充電管理方案

LTC4020 產(chǎn)品特點

具備電池故障檢測功能。
支持4.5-55V寬電壓輸入。
支持輸出電壓高于、低于、等于輸入電壓。
帶MPPT功能，可以支持太陽能電池板供電。
支持電池溫度監(jiān)測，系統(tǒng)檢測到電池溫度異常，終止充電。
支持CC模式、CC/CV模式、四步三階段鉛酸電池充電模式。
支持C/10充電模式，對過度放電池在充電初級階段進(jìn)行小電流預(yù)充電。
支持充電定時功能，可以通過一個簡單的外部定時電容設(shè)置充電截止時間。
具有兩個狀態(tài)指示引腳，用二進(jìn)制編碼形式指示系統(tǒng)工作狀態(tài)，低電平有效，可以支持外接LED指示燈。
支持PowerPath功能，設(shè)備輸入電源斷開或輸入功率不足時候系統(tǒng)自動接通電池給負(fù)載供電，設(shè)備輸入電源正常狀態(tài)下系統(tǒng)可以一邊給電池充電一邊給負(fù)載供電，電池完全沒電狀態(tài)下，系統(tǒng)可以保證給負(fù)載供電同時對電池進(jìn)行充電。

LTC4020應(yīng)用場景

車載設(shè)備
太陽能供電系統(tǒng)
便攜式工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備

LTC4020方案

工作頻率范圍：50-500K

LTC4020：結(jié)構(gòu)緊湊的四管升降壓主變換拓?fù)?Powerpath控制器

典型應(yīng)用電路 (圖片來源：ADI資料)

為了方便中小客戶可以快速的使用此方案，駿龍科技的技術(shù)人員開發(fā)了成品電源模塊。

基于LTC4020設(shè)計的緊湊型升降壓充電器 -- MCM4020

尺寸：58*35*8mm
工作頻率：325K
散熱方式：按照不同應(yīng)用環(huán)境，可以選裝不同尺寸散熱片，可采用自冷或者風(fēng)冷模式
最大輸出電流：8A，電池充電模式可以通過改變電阻設(shè)定，輸出電壓、電流可以按照客戶需求定制
樣機(jī)輸入輸出參數(shù)：Vin:15-50V，Vout:21-28V(輸出最高可達(dá)55V,絕對極限耐壓60V)，電池浮充電壓：26V,CC/CVMode

效率測試

環(huán)境溫度：25℃
萬用表：FLUKE17B+
電子負(fù)載：KL293A
說明：模塊效率測試分為裸板測試和帶散熱片測試，所有輸出電流均為該條件下允許的最大輸出電流，判斷標(biāo)準(zhǔn)為整個板上器件表面最高溫升在器件額定范圍內(nèi)

上述的MCM系列電源模塊依托ADI的高性能電源控制方案，由駿龍科技的設(shè)計研發(fā)團(tuán)隊完成開發(fā)。目前有標(biāo)準(zhǔn)型號，同時也支持定制開發(fā)，讓客戶節(jié)約系統(tǒng)開發(fā)時間，降低電源系統(tǒng)風(fēng)險，節(jié)約開發(fā)成本。

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線性穩(wěn)壓器

浪涌抑制器

LT8640S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 42V、6A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8645S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LTC7103

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

MAX17504

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17634

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX17573

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

LT8640S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 42V、6A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LT8645S

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

LTC7103

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

MAX17504

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

MAX17634

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX17573

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

LTM4638

20VIN、15A 降壓型 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

LTM8073

60VIN、3A Silent Switcher μModule 穩(wěn)壓器

LTM4668A

具有可配置 1.2A 輸出陣列的四通道 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

MAX17055

7μA 單節(jié)電池電量計，帶模型軌距 m5 EZ

MAX17260

5.1μA, ModelGauge m5 EZ單節(jié)電池電量計，高邊電流檢測選項

MAX17261

5.1μA、ModelGauge m5 EZ多節(jié)電池電量計

LTM4638

20VIN、15A 降壓型 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

LTM8073

60VIN、3A Silent Switcher μModule 穩(wěn)壓器

LTM4668A

具有可配置 1.2A 輸出陣列的四通道 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

MAX17055

7μA 單節(jié)電池電量計，帶模型軌距 m5 EZ

MAX17260

5.1μA, ModelGauge m5 EZ單節(jié)電池電量計，高邊電流檢測選項

MAX17261

5.1μA、ModelGauge m5 EZ多節(jié)電池電量計

LT8301

集成65V/1.2A開關(guān)的42VIN微功耗非光學(xué)隔離反激式轉(zhuǎn)換器

LT8304

具 150V/2A 開關(guān)的 100VIN 微功率 No-Opto 隔離型反激式轉(zhuǎn)換器

ADP1071/4

集成了隔離功能和SR驅(qū)動器及輕負(fù)載模式的反激式控制器

LT8301

集成65V/1.2A開關(guān)的42VIN微功耗非光學(xué)隔離反激式轉(zhuǎn)換器

LT8304

具 150V/2A 開關(guān)的 100VIN 微功率 No-Opto 隔離型反激式轉(zhuǎn)換器

ADP1071/4

集成了隔離功能和SR驅(qū)動器及輕負(fù)載模式的反激式控制器

LT3045

20V、500mA、超低噪聲、超高 PSRR 線性穩(wěn)壓器

LT3093

–20V、200mA、超低噪聲、超高 PSRR 負(fù)線性穩(wěn)壓器

LT3045

20V、500mA、超低噪聲、超高 PSRR 線性穩(wěn)壓器

LT3093

–20V、200mA、超低噪聲、超高 PSRR 負(fù)線性穩(wěn)壓器

LT4363

具電流限制功能的高電壓浪涌抑制器

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 42V、6A 同步降壓型 Silent Switcher 2

具 2.5μA 靜態(tài)電流的 65V、8A 同步降壓型 Silent Switcher 2

105V、2.3A、低 EMI、同步降壓型穩(wěn)壓器

4.5V–60V、3.5A、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

4.5V至36V、4.25A、高效、同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

4.5V至60V，3.5A，高效率，同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，帶內(nèi)部補(bǔ)償

20VIN、15A 降壓型 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

60VIN、3A Silent Switcher μModule 穩(wěn)壓器

7μA 單節(jié)電池電量計，帶模型軌距 m5 EZ

5.1μA, ModelGauge m5 EZ單節(jié)電池電量計，高邊電流檢測選項

5.1μA、ModelGauge m5 EZ多節(jié)電池電量計

20VIN、15A 降壓型 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器

60VIN、3A Silent Switcher μModule 穩(wěn)壓器

5.1μA, ModelGauge m5 EZ單節(jié)電池電量計，高邊電流檢測選項

20V、500mA、超低噪聲、超高 PSRR 線性穩(wěn)壓器

–20V、200mA、超低噪聲、超高 PSRR 負(fù)線性穩(wěn)壓器

20V、500mA、超低噪聲、超高 PSRR 線性穩(wěn)壓器

–20V、200mA、超低噪聲、超高 PSRR 負(fù)線性穩(wěn)壓器

基于 ADI LT3763 的多功能 Buck 變換器模塊

基于 ADI LT3763 的多功能 Buck 變換器模塊

1、MCUM4162支持的最大充電電流是？

2、MCUM4162模塊無法支持以下哪種串?dāng)?shù)的聚合物鋰電池？

3、MCUM4162的板載二極管采用是什么形式？

4、模塊的工作狀態(tài)和告警信息通過什么接口輸出？

5、以下哪個功能是MCUM4162模塊不具備的？

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