開關(guān)電容電壓反相器MAX828/MAX829的關(guān)鍵特性和應(yīng)用范圍


原標(biāo)題:開關(guān)電容電壓反相器MAX828的關(guān)鍵特性和應(yīng)用范圍
一、核心特性解析:以電荷轉(zhuǎn)移技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效負(fù)壓生成
特性 | 技術(shù)參數(shù)與優(yōu)勢(shì) | 技術(shù)背景與用戶價(jià)值 |
---|---|---|
1. 開關(guān)電容架構(gòu) | 無需電感,僅需2個(gè)陶瓷電容(C1/C2) | 原理:通過電荷泵周期性切換電容連接(充電/放電),實(shí)現(xiàn)電壓極性反轉(zhuǎn)(如+5V→-5V)。 |
優(yōu)勢(shì):
無磁性元件:節(jié)省PCB面積(如MAX828封裝僅3×3mm TDFN)
低EMI:無電感電流突變,適合無線通信模塊(如藍(lán)牙耳機(jī))
高集成度:內(nèi)置開關(guān)管與驅(qū)動(dòng)電路,外圍僅需2顆電容(如1μF+1μF) |
| 2. 寬輸入電壓范圍 | 2.3V~5.5V(MAX828),1.8V~5.5V(MAX829) | 典型場(chǎng)景:單節(jié)鋰電池供電(3V~4.2V):MAX828可直接驅(qū)動(dòng)
兩節(jié)AAA電池(1.8V~3V):MAX829可適配低電壓系統(tǒng)
5V USB供電:兼容傳統(tǒng)設(shè)備(如USB轉(zhuǎn)RS-232模塊) |
| 3. 高輸出電流能力 | MAX828:50mA(典型值),MAX829:30mA(典型值) | 性能對(duì)比:MAX828:驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)(如為運(yùn)放提供-5V偏置,可支持2個(gè)雙通道MAX4042)
MAX829:功耗更低(靜態(tài)電流僅12μA,適合便攜設(shè)備) |
| 4. 低靜態(tài)電流 | MAX828:120μA(工作),MAX829:12μA(工作) | 節(jié)能設(shè)計(jì):MAX829:在-30mA負(fù)載下效率達(dá)80%(如智能手環(huán)供電,電池壽命延長(zhǎng)20%)
MAX828:支持快速啟動(dòng)(200ms內(nèi)輸出穩(wěn)定,適合工業(yè)傳感器) |
| 5. 輸出電壓精度 | ±2%(典型值,無負(fù)載時(shí)) | 電壓穩(wěn)定性:帶載能力:輸出電壓隨負(fù)載電流變化<5%(如-5V輸出,負(fù)載從0mA→30mA,電壓變化<0.25V)
溫度補(bǔ)償:內(nèi)置參考電壓源,-40℃~+85℃范圍內(nèi)精度<±3% |
| 6. 封裝與保護(hù) | TDFN-6(3×3mm),SC70-6(2×2mm),內(nèi)置過流/過熱保護(hù) | 可靠性設(shè)計(jì):過流保護(hù):當(dāng)輸出短路時(shí)自動(dòng)關(guān)斷(如避免電容擊穿)
過熱保護(hù):結(jié)溫>150℃時(shí)停止工作,防止芯片損壞 |
二、典型應(yīng)用場(chǎng)景與選型指南
1. 便攜醫(yī)療設(shè)備
核心需求:
低功耗(延長(zhǎng)電池壽命)
小尺寸(適應(yīng)可穿戴設(shè)備)
穩(wěn)定負(fù)壓(驅(qū)動(dòng)生物電信號(hào)放大器)
推薦型號(hào):
MAX829:用于智能手環(huán)ECG模塊(1.8V輸入,-2.5V輸出,功耗僅12μA)
MAX828:用于便攜式超聲探頭(5V輸入,-5V輸出,驅(qū)動(dòng)50mA負(fù)載)
設(shè)計(jì)案例:
動(dòng)態(tài)心電圖儀(Holter):MAX829將單節(jié)鋰電池(3V)轉(zhuǎn)換為-3V,為儀表放大器(如MAX4042)提供偏置電壓,功耗僅12μA,續(xù)航提升30%。
2. 工業(yè)傳感器與儀表
核心需求:
寬電壓范圍(適配不同供電)
高輸出電流(驅(qū)動(dòng)模擬前端)
抗干擾能力(工業(yè)噪聲環(huán)境)
推薦型號(hào):
MAX828:用于4-20mA電流環(huán)發(fā)送器(-5V偏置電壓,驅(qū)動(dòng)50mA負(fù)載)
MAX829:用于壓力傳感器信號(hào)調(diào)理(3.3V輸入,-3.3V輸出,低功耗模式)
設(shè)計(jì)案例:
智能壓力變送器:MAX828將5V電源轉(zhuǎn)換為-5V,為運(yùn)放(如MAX4043)提供雙極性電源,支持±10V輸入范圍,輸出精度±0.1%。
3. 消費(fèi)電子
核心需求:
小型封裝(節(jié)省PCB空間)
快速啟動(dòng)(即時(shí)響應(yīng))
低噪聲(避免音頻干擾)
推薦型號(hào):
MAX829:用于TWS耳機(jī)觸控檢測(cè)(-2.5V偏置電壓,SC70-6封裝僅2×2mm)
MAX828:用于便攜式游戲機(jī)模擬搖桿(-5V供電,支持快速響應(yīng))
設(shè)計(jì)案例:
無線耳機(jī)充電盒:MAX829將鋰電池(3.7V)轉(zhuǎn)換為-3V,為霍爾傳感器提供偏置電壓,檢測(cè)耳機(jī)是否放入,功耗僅12μA,支持超長(zhǎng)待機(jī)。
4. 通信與測(cè)試設(shè)備
核心需求:
高效率(減少發(fā)熱)
穩(wěn)定輸出(避免信號(hào)失真)
寬溫度范圍(-40℃~+85℃)
推薦型號(hào):
MAX828:用于USB轉(zhuǎn)RS-232轉(zhuǎn)換器(-12V輸出,驅(qū)動(dòng)MAX232芯片)
MAX829:用于工業(yè)級(jí)示波器探頭(-5V偏置電壓,支持-40℃~+125℃)
設(shè)計(jì)案例:
便攜式頻譜分析儀:MAX828將5V電源轉(zhuǎn)換為-5V,為運(yùn)放(如MAX4044)提供雙極性電源,支持±10V輸入范圍,帶寬100kHz,噪聲<1mVp-p。
三、競(jìng)品對(duì)比與選型建議
1. 與TI TPS60400系列對(duì)比
指標(biāo) | MAX828/MAX829 | TI TPS60400系列 | 勝出項(xiàng) |
---|---|---|---|
輸入電壓范圍 | MAX828:2.3V~5.5V,MAX829:1.8V~5.5V | TPS60400:2.7V~5.5V | MAX829支持更低電壓(1.8V) |
輸出電流能力 | MAX828:50mA,MAX829:30mA | TPS60400:30mA | MAX828驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng) |
靜態(tài)電流 | MAX828:120μA,MAX829:12μA | TPS60400:60μA | MAX829功耗更低 |
封裝選項(xiàng) | TDFN-6(3×3mm),SC70-6(2×2mm) | SOT-23-5(2.9×2.4mm) | MAX829封裝更小 |
價(jià)格(1k量級(jí)) | MAX828: 0.9 | TPS60400:$0.7 | TPS60400成本更低 |
選購建議:
超低功耗/小尺寸場(chǎng)景:優(yōu)先選MAX829(如智能手環(huán)、無線耳機(jī))
高驅(qū)動(dòng)能力需求:選MAX828(如工業(yè)傳感器、醫(yī)療設(shè)備)
2. 與ADI LT1054系列對(duì)比
指標(biāo) | MAX828/MAX829 | ADI LT1054系列 | 勝出項(xiàng) |
---|---|---|---|
技術(shù)架構(gòu) | 開關(guān)電容(無電感) | 電感式電荷泵 | MAX828/829無EMI問題 |
輸出電流能力 | MAX828:50mA,MAX829:30mA | LT1054:100mA | LT1054驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng) |
靜態(tài)電流 | MAX828:120μA,MAX829:12μA | LT1054:2mA | MAX828/829功耗降低95% |
溫度范圍 | -40℃~+125℃(MAX829) | -40℃~+85℃ | MAX829支持工業(yè)級(jí)溫度 |
價(jià)格(1k量級(jí)) | MAX828: 0.9 | LT1054:$2.5 | MAX828/829性價(jià)比更高 |
結(jié)論:
工業(yè)/汽車級(jí)應(yīng)用:選MAX828/829(支持-40℃~+125℃,無EMI問題)
高電流需求:ADI LT1054可滿足(但需接受電感體積與EMI問題)
四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)與優(yōu)化建議
電容選擇:
輸入電容(C1):建議使用X7R/X5R陶瓷電容(1μF~10μF),ESR<1Ω
輸出電容(C2):建議使用X7R陶瓷電容(1μF~10μF),避免鉭電容(漏電流大)
布局優(yōu)化:
輸入/輸出走線:保持短而寬(如5mil寬度,10mil間距),避免與高頻信號(hào)線平行
接地設(shè)計(jì):將模擬地與數(shù)字地通過0Ω電阻單點(diǎn)連接,減少噪聲耦合
啟動(dòng)時(shí)間:
MAX828/829啟動(dòng)時(shí)間約200ms,若需快速響應(yīng),可并聯(lián)小電容(如0.1μF)至輸出端
負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng):
當(dāng)負(fù)載電流突變時(shí),輸出電壓可能跌落<100mV(如30mA→0mA),可通過增大輸出電容(如10μF)改善
五、總結(jié):MAX828/MAX829的核心競(jìng)爭(zhēng)力
無電感設(shè)計(jì):
節(jié)省PCB面積(如MAX829封裝僅2×2mm),適合可穿戴設(shè)備與便攜儀器。
寬電壓與低功耗:
MAX829支持1.8V輸入,靜態(tài)電流僅12μA,適合電池供電場(chǎng)景。
工業(yè)級(jí)可靠性:
支持-40℃~+125℃溫度范圍,內(nèi)置過流/過熱保護(hù),適合汽車與工業(yè)應(yīng)用。
一句話推薦:
消費(fèi)電子/便攜設(shè)備:MAX829(超低功耗+小封裝,適合智能手環(huán)、無線耳機(jī))
工業(yè)/醫(yī)療設(shè)備:MAX828(高驅(qū)動(dòng)能力+寬電壓范圍,適合傳感器、儀表)
附錄:MAX828/MAX829選型速查表
型號(hào) | 輸入電壓范圍 | 輸出電流 | 靜態(tài)電流 | 典型應(yīng)用 |
---|---|---|---|---|
MAX828 | 2.3V~5.5V | 50mA | 120μA | 工業(yè)傳感器、醫(yī)療設(shè)備 |
MAX829 | 1.8V~5.5V | 30mA | 12μA | 智能手環(huán)、無線耳機(jī)、便攜儀表 |
責(zé)任編輯:David
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