MAXREFDES179

• MAXREFDES179リファレンスデザインボードのパッケージ(図2)
• MAXREFDES179リファレンスデザインボードおよびMicro-B USBケーブル
• MAXREFDES179バッテリパワーおよびMAXREFDES179バッテリ残量ゲージソフトウェア(GUI)


• オシロスコープ
• バッテリシミュレータ
• 電圧および電流マルチメータ
• USB-C PD電源アダプタ(USB準拠)およびUSB-C-on-the-go (OTG)ケーブル
• Windows 10オペレーティングシステムを備えたPC

このリファレンスデザインボードは完全実装および試験済みです。ボードの動作を確認するには、以下の手順を実行します。

1. 接続およびテストポイントを確認します(図1)。すべてのシャントとジャンパがそれぞれのデフォルト位置にあることを確認します(表1)。
2. MAXREFDES179のバッテリパワーソフトウェアとMAXREFDES179のバッテリ残量ゲージソフトウェア(GUI)をPCにインストールします。
3. Micro-B USBケーブルでPCとMAXREFDES179リファレンスデザインボードを接続します。発光ダイオード(LED)が点灯します。図3はドライバが正しくインストールされた状態を示しています。
4. テスト回路をセットアップします(図4)。バッテリシミュレータを7.4Vに、電流制限を100mAにプリセットします。
5. SW2をトグルしてMAX17320残量ゲージを起動します(ボードのパワーサイクルにのみ必要)。
6. バッテリの供給電流が小さいことを確認します(100mA未満)。その後、電流制限を3.5Aまで引き上げます。
7. MAXREFDES179のバッテリパワーGUIを起動して｢Connect｣(接続)をクリックします。接続の成功を示すポップアップメッセージが表示されます(図5)。｢Read and Close｣(読み込んで閉じる) をクリックします。
8. MAXREFDES179のバッテリ残量ゲージGUIを起動します。このソフトウェアは自動的にリファレンスデザインに接続します。
9. USB-C、チャージャ、2S-1Sバッテリ電圧変換、および残量ゲージのステータスを読み込みます。


1. ｢MAX77958 USBC｣タブ → Interrupts (割込み)、Status (ステータス)、Command (コマンド) (図6、図7)。
2. ｢MAX77960 Charger｣タブ → Interrupts/Status (割込み/ステータス)、Configurations (設定) (図8、図9)。
3. ｢MAX77932｣タブ → Status (ステータス)、Configurations (設定) (図10、図11)。
4. MAXREFDES179のバッテリ残量ゲージ → ModelGauge m5、Protector (プロテクタ)、Graphs (グラフ)など(図12)。


10. リファレンスデザインは初期化を完了します。VBUS、VSYS、およびI2Cがプルアップします。オシロスコープを使用して、CC端子の波形をモニタすることができます(図13)。

ハードウェアおよびソフトウェアの詳細

ソフトウェア(GUI、ドライバ))

• GUIのダウンロードについては、Maximの担当者までご連絡ください。
• Future Technology Devices International (FTDI)のドライバインストールガイドがFTDIのウェブページで提供されています(https://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm)。
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スイッチトキャパシタコンバータ、残量ゲージ、チャージャ、およびUSB-C測定ポイント

このリファレンスデザインボードは、スイッチトキャパシタコンバータ(MAX77932)、残量ゲージ(MAX17320)、バックブーストチャージャ(MAX77960)、USB-C PD (MAX77958)の性能を評価するためのさまざまなテストポイントを備えています。表2は、推奨されるテストポイントをまとめたものです。

デモ1：スイッチトキャパシタコンバータ(MAX77932)のパワーアップ/パワーダウン

図14は、MAX77932をパワーアップ/パワーダウンするMAXREFDES179リファレンスデザインボードのセットアップを示しています。

• EN端子によってMAX77932をイネーブル/ディセーブルします(図15)。
• I²Cの設定によってMAX77932をイネーブル/ディセーブルします(図16)。
• EN端子によってMAX77932をイネーブルし、VIO信号によってMAX77932をディセーブルします(図17)。

デモ2：バッテリモード時に電源アダプタを接続する

Figure 18 shows that the MAXREFDES179 reference design board setup supports autonegotiate for the highest PD power profile. Any USB-C PD adapter between 15W to 100W can be plugged in. The default highest PD power profile is 45W (15V/3A). Follow the steps to read the status:

• 図19は、電源アダプタ接続時のV_BUSの波形を示しています。
• USB-Cのステータスを読み込み、V_BUSアナログ-デジタルコンバータ(ADC)の変化を観察します(図20)。
• 電流ソース能力(Current SrcCap)、チャージャの設定、およびステータスを読み込みます(図21、図22)。
• 図23はバッテリの充電電圧および電流を示しています。

デモ3：別のPDプロファイルの手動ネゴシエーション

MAXREFDES179リファレンスデザインボードは、別のPDプロファイルのネゴシエーションを行うようにユーザープログラム可能です。別のPDプロファイルにプログラムするには、以下の手順を実行します。

• バッテリモードセットアップ - USB-C PD電源アダプタ(USB準拠)を差し込み、GUIを接続します(図24)。
• ｢Command｣(コマンド)タブを選択した後、｢Current SrcCap (0x30)｣(電流ソース能力(0x30))を選択して｢Write｣(書込み)をクリックし、遠端デバイスの選択されたPDOおよび電流ソース能力を読み込みます。たとえば、ネゴシエートされた最大のPD電力プロファイルは15V、3Aになります(図25)。
• ソース能力要求(SrcCap Request)を入力し、｢Write｣(書込み)をクリックして別のソース能力を要求します。たとえば、新しいPD電力プロファイルとしてPDO2 (9V、3A)を要求します(図26)。
• V_BUSは15Vから9Vに変化します(図27)。
• ｢Current SrcCap (0x30)｣(電流ソース能力(0x30))で新たに選択されたPDOと、USBのステータスを読み込みます(図28)。

デモ4：GUI制御によるシンク(PPS)

MAXREFDES179リファレンスデザインボードは、別のPDプロファイルのネゴシエーションを行うようにユーザープログラム可能です。別のPDプロファイルにプログラムするには、以下の手順を実行します。

1. バッテリモードセットアップ - 25W USB-C PD電源アダプタ(PPS)を差し込み、GUIを接続します(図29)。
2. APは、V_BUS電圧および電流レベルを最適化(増減)することによって最高のバッテリ充電効率を達成するよう完全に制御することができます。
3. MAXREFDES179のバッテリパワーGUI上で、｢Tools｣(ツール)、｢Run Scripts｣(スクリプト実行)、｢Select Scripts PPS_5V_to_11V_to_5V_2.25A｣(スクリプトPPS_5V_to_11V_to_5V_2.25Aを選択)の順に選択し、
4. ｢Execute｣(実行)をクリックします。スクリプトはPPS機能がイネーブルされたことを明示し、5Vから11Vまで新しいAPDO (+500mV/秒)を要求します。V_BUSが11Vに達すると、スクリプトは11Vから5Vまで新しいAPDO (-500mV/秒)を要求します(図30)。

デモ5：OTGモード

MAXREFDES179リファレンスデザインボードは、OTGモードを自律的にサポートしています。OTGのステータスを読み込むには、次の手順を実行します。:

1. OTGモードセットアップ - バッテリシミュレータをBATTP端子とBATTN端子に接続します。GUIはレジスタのステータスを読み込みます。OTGケーブル/デバイスを差し込みます(図31)。
2. V_BUSはOTGモード時にイネーブルされます(図32)。
3. USB-Cのステータスを読み込み、V_BUS ADCを観察します(図33)。
4. チャージャの設定を読み込みます(図34、図35)。

デモ6：パワーロールスワップ/データロールスワップ/V_CONNスワップを起動

MAXREFDES179リファレンスデザインボードは、パワーロールスワップ、データロールスワップ、およびV_CONNスワップを起動するようにユーザープログラム可能です。パワーロールスワップを起動するには、もう1枚のMAXREFDES179リファレンスデザインボードを接続し、以下の手順を実行します:

1. パワーロールスワップ/データロールスワップ/V_CONNスワップ用にセットアップを行います(図36)。
2. ｢Command｣(コマンド)タブを選択し、｢Send Swap Request (0x37)｣(スワップ要求送信(0x37))を選択します。ドロップダウンボックスで｢0x2 = Power Role｣を選択し、｢Write｣(書込み)をクリックします(図37)。
3. パワーロールスワップ要求が受け付けられます(図38)。
4. V_BUSがソースからシンクに移行します(図39)。
5. パワーロールスワップ後のUSB-Cのステータスが正常に表示されます(図40)。

データロールスワップを起動するには、以下の手順を実行します:

• ｢Command｣(コマンド)タブを選択し、｢Send Swap Request (0x37)｣(スワップ要求送信(0x37))を選択します。ドロップダウンボックスで｢0x1 = Data Role｣を選択し、｢Write｣(書込み)をクリックします。データロールスワップ要求が受け付けられます(図41)。
• データロールスワップ後のUSB-Cのステータスが正常に表示されます(図42)。

V_CONNスワップを起動するには、以下の手順を実行します。

• ｢Command｣(コマンド)タブを選択し、｢Send Swap Request (0x37)｣(スワップ要求送信(0x37))を選択します。ドロップダウンボックスで｢0x3 = V_CONN｣を選択し、｢Write｣(書込み)をクリックします。VCONNスワップ要求が受け付けられます(図43)。
• V_CONNがオンからオフに移行します(図44)。
• V_CONNスワップ後のUSB-Cのステータスが正常に表示されます(図45)。

デモ7：デッドバッテリブートアップ

MAXREFDES179リファレンスデザインボードは、デッドバッテリブートアップをサポートしています。15W～100Wの任意のUSB-C PDアダプタを差し込みます。デフォルトの最大PD電力プロファイルは45W (15V/3A)です。デッドバッテリブートアップ後のUSB-Cおよびチャージャのステータスを読み込むには、以下の手順を実行します。

• デッドバッテリセットアップ – BATT+端子とBATT-端子に5.5Vを供給します(バッテリ電圧が5.6Vを下回ると、バッテリは完全に消耗した状態)。USB-C PD電源アダプタを差し込みます(USB準拠が望ましい)。GUIをリファレンスデザインに接続します(図46)。
• V_BUSはデッドバッテリブートアップ時にイネーブルされます(図47)。
• USB-Cのステータスを読み込み、V_BUS ADCを観察します(図48)。
• ｢Command｣(コマンド)タブを選択した後、｢Current SrcCap (0x30)｣(電流ソース能力(0x30))を選択して｢Write｣(書込み)をクリックし、遠端デバイスの選択されたPDOおよび電流ソース能力を読み込みます(図49)。
• チャージャのステータスと設定を読み込みます(図50、図51)。