開關電容電壓反相器MAX828/MAX829的關鍵特性和應用范圍


原標題:開關電容電壓反相器MAX828的關鍵特性和應用范圍
一、核心特性解析:以電荷轉移技術實現高效負壓生成
特性 | 技術參數與優勢 | 技術背景與用戶價值 |
---|---|---|
1. 開關電容架構 | 無需電感,僅需2個陶瓷電容(C1/C2) | 原理:通過電荷泵周期性切換電容連接(充電/放電),實現電壓極性反轉(如+5V→-5V)。 |
優勢:
無磁性元件:節省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(如藍牙耳機)
高集成度:內置開關管與驅動電路,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) | 典型場景:單節鋰電池供電(3V~4.2V):MAX828可直接驅動
兩節AAA電池(1.8V~3V):MAX829可適配低電壓系統
5V USB供電:兼容傳統設備(如USB轉RS-232模塊) |
| 3. 高輸出電流能力 | MAX828:50mA(典型值),MAX829:30mA(典型值) | 性能對比:MAX828:驅動能力更強(如為運放提供-5V偏置,可支持2個雙通道MAX4042)
MAX829:功耗更低(靜態電流僅12μA,適合便攜設備) |
| 4. 低靜態電流 | MAX828:120μA(工作),MAX829:12μA(工作) | 節能設計:MAX829:在-30mA負載下效率達80%(如智能手環供電,電池壽命延長20%)
MAX828:支持快速啟動(200ms內輸出穩定,適合工業傳感器) |
| 5. 輸出電壓精度 | ±2%(典型值,無負載時) | 電壓穩定性:帶載能力:輸出電壓隨負載電流變化<5%(如-5V輸出,負載從0mA→30mA,電壓變化<0.25V)
溫度補償:內置參考電壓源,-40℃~+85℃范圍內精度<±3% |
| 6. 封裝與保護 | TDFN-6(3×3mm),SC70-6(2×2mm),內置過流/過熱保護 | 可靠性設計:過流保護:當輸出短路時自動關斷(如避免電容擊穿)
過熱保護:結溫>150℃時停止工作,防止芯片損壞 |
二、典型應用場景與選型指南
1. 便攜醫療設備
核心需求:
低功耗(延長電池壽命)
小尺寸(適應可穿戴設備)
穩定負壓(驅動生物電信號放大器)
推薦型號:
MAX829:用于智能手環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,驅動50mA負載)
設計案例:
動態心電圖儀(Holter):MAX829將單節鋰電池(3V)轉換為-3V,為儀表放大器(如MAX4042)提供偏置電壓,功耗僅12μA,續航提升30%。
2. 工業傳感器與儀表
核心需求:
寬電壓范圍(適配不同供電)
高輸出電流(驅動模擬前端)
抗干擾能力(工業噪聲環境)
推薦型號:
MAX828:用于4-20mA電流環發送器(-5V偏置電壓,驅動50mA負載)
MAX829:用于壓力傳感器信號調理(3.3V輸入,-3.3V輸出,低功耗模式)
設計案例:
智能壓力變送器:MAX828將5V電源轉換為-5V,為運放(如MAX4043)提供雙極性電源,支持±10V輸入范圍,輸出精度±0.1%。
3. 消費電子
核心需求:
小型封裝(節省PCB空間)
快速啟動(即時響應)
低噪聲(避免音頻干擾)
推薦型號:
MAX829:用于TWS耳機觸控檢測(-2.5V偏置電壓,SC70-6封裝僅2×2mm)
MAX828:用于便攜式游戲機模擬搖桿(-5V供電,支持快速響應)
設計案例:
無線耳機充電盒:MAX829將鋰電池(3.7V)轉換為-3V,為霍爾傳感器提供偏置電壓,檢測耳機是否放入,功耗僅12μA,支持超長待機。
4. 通信與測試設備
核心需求:
高效率(減少發熱)
穩定輸出(避免信號失真)
寬溫度范圍(-40℃~+85℃)
推薦型號:
MAX828:用于USB轉RS-232轉換器(-12V輸出,驅動MAX232芯片)
MAX829:用于工業級示波器探頭(-5V偏置電壓,支持-40℃~+125℃)
設計案例:
便攜式頻譜分析儀:MAX828將5V電源轉換為-5V,為運放(如MAX4044)提供雙極性電源,支持±10V輸入范圍,帶寬100kHz,噪聲<1mVp-p。
三、競品對比與選型建議
1. 與TI TPS60400系列對比
指標 | MAX828/MAX829 | TI TPS60400系列 | 勝出項 |
---|---|---|---|
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驅動能力更強 |
靜態電流 | MAX828:120μA,MAX829:12μA | TPS60400:60μA | MAX829功耗更低 |
封裝選項 | TDFN-6(3×3mm),SC70-6(2×2mm) | SOT-23-5(2.9×2.4mm) | MAX829封裝更小 |
價格(1k量級) | MAX828: 0.9 | TPS60400:$0.7 | TPS60400成本更低 |
選購建議:
超低功耗/小尺寸場景:優先選MAX829(如智能手環、無線耳機)
高驅動能力需求:選MAX828(如工業傳感器、醫療設備)
2. 與ADI LT1054系列對比
指標 | MAX828/MAX829 | ADI LT1054系列 | 勝出項 |
---|---|---|---|
技術架構 | 開關電容(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驅動能力更強 |
靜態電流 | MAX828:120μA,MAX829:12μA | LT1054:2mA | MAX828/829功耗降低95% |
溫度范圍 | -40℃~+125℃(MAX829) | -40℃~+85℃ | MAX829支持工業級溫度 |
價格(1k量級) | MAX828: 0.9 | LT1054:$2.5 | MAX828/829性價比更高 |
結論:
工業/汽車級應用: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、設計注意事項與優化建議
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),避免與高頻信號線平行
接地設計:將模擬地與數字地通過0Ω電阻單點連接,減少噪聲耦合
啟動時間:
MAX828/829啟動時間約200ms,若需快速響應,可并聯小電容(如0.1μF)至輸出端
負載瞬態響應:
當負載電流突變時,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:MAX828/MAX829的核心競爭力
無電感設計:
節省PCB面積(如MAX829封裝僅2×2mm),適合可穿戴設備與便攜儀器。
寬電壓與低功耗:
MAX829支持1.8V輸入,靜態電流僅12μA,適合電池供電場景。
工業級可靠性:
支持-40℃~+125℃溫度范圍,內置過流/過熱保護,適合汽車與工業應用。
一句話推薦:
消費電子/便攜設備:MAX829(超低功耗+小封裝,適合智能手環、無線耳機)
工業/醫療設備:MAX828(高驅動能力+寬電壓范圍,適合傳感器、儀表)
附錄:MAX828/MAX829選型速查表
型號 | 輸入電壓范圍 | 輸出電流 | 靜態電流 | 典型應用 |
---|---|---|---|---|
MAX828 | 2.3V~5.5V | 50mA | 120μA | 工業傳感器、醫療設備 |
MAX829 | 1.8V~5.5V | 30mA | 12μA | 智能手環、無線耳機、便攜儀表 |
責任編輯:David
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