设计、搭建、测试
图示的电路板已装配完成且经过测试。

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  • 原理图
  • PCB布局
  • 物料清单
  • 晶圆厂封装
  • 软件文件
下载设计文件 24.22 M

评估硬件

产品型号带"Z"表示符合RoHS标准。评估此电路需要下列选中的电路板

  • MAXREFDES179# ($194.35) EV Kit

描述

MAXREFDES179参考设计板是一款适用于2S Li+电池的独立式27W/45W USB type-C PD快速充电器、电量表和保护解决方案。可在1S电压下提供8A输出电流,为包含针对1S电压的电源管理集成电路(PMIC)的系统高效供电。

MAXREFDES179能够轻松评估USB-C PD控制器、降压-升压充电器、带集成保护的电量表和2S至1S开关电容转换器。

MAX77958是一款完整的解决方案,可以检测USB Type-C CC和实施PD协议。MAX77960/MAX77961是一款27W/45W宽输入降压-升压充电器,具有集成式场效应晶体管(FET),适用于2S Li+电池。MAX77932是一款双相开关电容转换器,带有集成式电源开关,提供8A输出电流,并将输入电压一分为二。MAX77932还通过将2S电池电压转换为1S等效输出来简化此类迁移,并保留了现有的下游1S电源架构。MAX17320是一款电量表IC,可提供保护装置并经SHA-256认证,适用于两个至四个串联锂离子/聚合物电池。该电量表使用了ModelGauge m5算法,可对电池老化、温度和放电速率进行自动补偿,在各种工作条件下能准确提供电池的充电状态(SOC,mAh)或百分比(%),以保护电池。

图形用户界面(GUI)需基于Windows系统。基于寄存器的接口执行MAX77932、MAX77958、MAX77960/MAX77961和MAX17320的功能。

在“设计资源”选项卡下可找到相关设计文件、固件和软件。该板同时有售。

优势和特点

  • 输入工作范围:3.5V至25V
  • 支持Type-C和USB-PD

    • DRP和Try.Snk状态
    • 电缆方向和电源角色检测
    • 集成VCONN开关和OCP

  • 作为Sink(受电端)时自动协商最高PD功率配置(45W)
  • 作为Source(源端)时自动启用OTG
  • 可自动配置的电池充电器
  • AP控制可覆盖PD功率配置、OTG限值、USB-PD功能及降压-升压充电器配置,读写MAX17320电量计状态,并配置MAX77932开关电容转换器

详情

Figure 1. System Board

图1:系统电路板

Figure 2. MAXREFDES179# Block Diagram

图2:MAXREFDES179功能框图


参考设计电路板已装配完成且经过测试。按照以下步骤验证电路板的工作情况:

  1. 识别连接和测试点(图1)。确认所有分流器和跳线处于默认位置(表1)。
  2. 在PC上安装MAXREFDES179电池电源和MAXREFDES179电池电量计软件(GUI)。
  3. 使用Micro-B USB线缆连接PC和MAXREFDES179参考设计电路板。发光二极管(LED)点亮。 图3显示驱动程序已正确安装。
  4. 设置测试电路(图4)。将电池模拟器预设为7.4V,电流限制设置为100mA。
  5. 拨动SW2以唤醒MAX17320电量计(仅在电路板重新上电时需要)。
  6. 确保电池供电电流较低(< 100mA)。然后才能将电流限制提高至5A。
  7. 启动MAXREFDES179电池电源GUI 并点击Connect。弹出消息提示连接成功(图5)。点击Read and Close
  8. 启动 MAXREFDES179电池电量计GUI。它会自动连接到参考设计电路板。
  9. 读取USBC、充电器、2S到1S电池电压转换和电量计的状态。
    1. MAX77958 USBC 选项卡 → 中断、状态、命令(图6图7)。
    2. MAX77960/MAX77961充电器选项卡 → 中断/状态、配置(图8图9)。
    3. MAX77932选项卡 → 状态、配置(图10图11)。
    4. MAXREFDES179电池电量计 →ModelGauge m5、保护器、图表等(图12)。
  10. 参考设计完成初始化。VBUS、VSYS和 I2C 上拉。CC引脚波形可以使用示波器监测((图13)。

Figure 3. Safely remove hardware.

图3:安全移除硬件


Figure 4. Quick start connection diagram.

图4:快速启动连接图


Figure 5. MAXREFDES179 Battery Power GUI connection.

图5:MAXREFDES179电池电源GUI连接


Figure 6. USB-C status.

图6:USB-C状态


Figure 7. USB-C interrupts.

图7:USB-C中断


Figure 8. Charger interrupts_status.

图8:充电器中断状态


Figure 9. Charger configurations.

图9:充电器配置


Figure 10. MAX77932 status.

图10:MAX77932状态


Figure 11. MAX77932 configurations.

图11:MAX77932配置


Figure 12. MAXREFDES179 Battery Fuel Gauge GUI.

图12:MAXREFDES179电池电量计GUI


Figure 13. Waveform after initialization.

图13:初始化后的波形

  • MAXREFDES179参考设计电路板套件(图2)。
    • MAXREFDES179参考设计电路板和Micro-B USB线缆
    • MAXREFDES179电池电源与MAXREFDES179电池电量计软件(GUI)
  • 示波器
  • 电池模拟器
  • 电压和电流万用表
  • USB-C PD电源适配器(符合USB标准)和USB-C转OTG线缆
  • 装有Windows 10操作系统的PC

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