AVAILABLE
EVALUATION KIT AVAILABLE
Functional Diagrams
Pin Configurations appear at end of data sheet.
Functional Diagrams continued at end of data sheet.
UCSP is a trademark of Maxim Integrated Products, Inc.
For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct
at 1-888-629-4642, or visit Maxim’s website at www.maximintegrated.com.
_______________General Description
The MAX1640/MAX1641 CMOS, adjustable-output,
switch-mode current sources operate from a +5.5V to
+26V input, and are ideal for microprocessor-controlled
battery chargers. Charging current, maximum output
voltage, and pulse-trickle charge are programmed with
external resistors. Programming the off-time modifies
the switching frequency, suppressing undesirable har-
monics in noise-sensitive circuits. The MAX1640’s high-
side current sensing allows the load to connect directly
to ground, eliminating ground-potential errors. The
MAX1641 incorporates a low-side current sense.
The MAX1640/MAX1641 step-down pulse-width-modu-
lation (PWM) controllers use an external P-channel
MOSFET switch and an optional, external N-channel
MOSFET synchronous rectifier for increased efficiency.
An internal low-dropout linear regulator provides power
for the internal reference and circuitry as well as the
gate drive for the N-channel synchronous rectifier.
The MAX1640/MAX1641 are available in space-saving,
16-pin narrow QSOP packages.
________________________Applications
Battery-Powered Equipment
Laptop, Notebook, and Palmtop Computers
Handy Terminals
Portable Consumer Products
Cordless Phones
Cellular Phones
PCS Phones
Backup Battery Charger
____________________________Features
♦95% Efficiency
♦+5.5V to +26V Input Supply Range
♦2V to 24V Adjustable-Output Voltage Range
♦100% Maximum Duty Cycle (Low Dropout)
♦Up to 500kHz PWM Operation
♦Optional Synchronous Rectifier
♦16-Pin QSOP Package
♦Current-Sense Accuracy: 2% (MAX1641)
5.3% (MAX1640)
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Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Sources with Synchronous Rectifier
__________________ Pin Configuration
16
15
14
13
12
11
10
9
1
2
3
4
5
6
7
8
LDOL IN
LDOH
PDRV
NDRV
PGND
CS+
CS-
GND
TOP VIEW
MAX1640
MAX1641
QSOP
+
TOFF
D1
REF
D0
CC
SET
TERM
19-1245; Rev 2; 5/09
PART
MAX1640C/D
MAX1640EEE+
MAX1641C/D 0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
TEMP RANGE PIN-PACKAGE
Dice*
16 QSOP
Dice*
______________Ordering Information
*Dice are specified at TA= +25°C, DC parameters only.
+Denotes a lead(Pb)-free/RoHS-compliant package.
MAX1641EEE+ -40°C to +85°C 16 QSOP
IN LDOH
PDRV
NDRV
P
PGND
CS+
CS-
TERM
LDOLGND
OUT
D0
VIN = +5.5V TO +26V
D1
TOFF
RTOFF
REF
SET
CC
MAX1640
__________Typical Operating Circuit
MAX1640/MAX1641
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VIN = +12V, VOUT = 6V, Circuit of Figure 1, TA= 0°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA= +25°C.)
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
IN to GND ...............................................................-0.3V to +28V
LDOH to IN ...............................................................+0.3V to -6V
LDOL to GND ...........................................................-0.3V to +6V
PDRV to GND .............................. (VLDOH - 0.3V) to (VIN + 0.3V)
NDRV to GND .........................................-0.3V to (VLDOL + 0.3V)
TOFF, REF, SET, TERM, CC to GND ......-0.3V to (VLDOL + 0.3V)
D0, D1 to GND .........................................................-0.3V to +6V
CS+, CS- to GND ...................................................-0.3V to +28V
PGND to GND.....................................................................±0.3V
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
QSOP (derate 9.6mW/°C above +70°C)..................... 772mW
Package Junction-to-Ambient Thermal Resistance (θJA)
(Note 1) ..................................................................103.7°C/W
Package Junction-to-Case Thermal Resistance θJC)
(Note1) ....................................................................... 37°C/W
Operating Temperature Range
MAX164_EEE...................................................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10sec) ............................ +300°C
IREF = 0 to 50µA
D0 = D1 = low
D0 = D1 = low (off mode)
D0 or D1 = high
VOUT = 2V to 24V
VIN = VOUT + 0.5V to 26V
MAX1641
MAX1641
MAX1640
VIN = 5.5V to 26V, ILOAD = 0 to 20mA
VIN = 5.5V to 26V, ILOAD = 0 to 20mA
MAX1640
CONDITIONS
µA1VSET Input Current
mV410Reference Load Regulation
V1.96 2.00 2.04VREF
Reference Voltage
V4.05 4.20 4.35VLDOL Undervoltage Lockout
µA1Output Current in Off Mode
500
mA24
Quiescent VIN Supply Current
0.1 %/V
0.1 0.4
Output Current Compliance
%/V0.03Current-Sense Line Regulation
34 37.5 41 mV
36 42 48
147 150 153 mV
142 150 158
Full-Scale Current-Sense
Threshold
V
VIN -V
IN -V
IN -
5.5 5.0 4.5
VLDOH
Linear-Regulator Output
Voltage, VIN Referenced
V4.5 5.0 5.5VLDOL
Linear-Regulator Output
Voltage, Ground Referenced
UNITSMIN TYP MAXSYMBOLPARAMETER
V5.5 26VIN
Input Voltage Range
FET Drive Output Resistance PFET and NFET drive 12 Ω
Off-Time Range 110µs
Off-Time Accuracy RTOFF = 62kΩ1.7 2.2 2.7 µs
Pulse-Trickle Mode Duty-Cycle
Period D0 = low, D1 = high, RTOFF = 100kΩ27 33 40 ms
Pulse-Trickle Mode Duty Cycle
(Note 2) D0 = low, D1 = high, RTOFF = 100kΩ12.5 %
Quarter-Scale Current-Sense
Threshold
MAX1640
MAX1641
µA
Note 1: Package thermal resistances were obtained using the method described in JEDEC specification JESD51-7, using a four-
layer board. For detailed information on package thermal comsiderations, refer to www.maxim-ic.com/thermal-tutorial.
MAX1640/MAX1641
2
Maxim Integrated
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VIN = +12V, VOUT = 6V, Circuit of Figure 1, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted.)
IREF = 0 to 50µA
VOUT = 2V to 24V (MAX1640)
D0 = D1 = low
D0 or D1 = high
FET Drive Output Resistance
MAX1641
MAX1640
VIN = 5.5V to 26V,
ILOAD = 0 to 20mA
VIN = 5.5V to 26V,
ILOAD = 0 to 20mA
MAX1640
CONDITIONS
µA1VSET Input Current
mV10Reference Load Regulation
V1.94 2.06VREF
Reference Voltage
V4.0 4.4VLDOL Undervoltage Lockout
µA1Output Current in Off Mode
mA4Quiescent VIN Supply Current
%/V0.4Output Current Compliance
mV
34 48
Quarter-Scale Current-Sense
Threshold
12 Ω
Off-Time Range
V5.5 26VIN
Input Voltage Range
1.5 8 µs
Off-Time Accuracy RTOFF = 62kΩ1.5 2.5 µs
146 154
Pulse-Trickle Mode Duty-Cycle
Period
mV
141 159
Full-Scale Current-Sense
Threshold
V
VIN -V
IN -
5.5 4.5
VLDOH
Linear-Regulator Output
Voltage, VIN Referenced
D0 = low, D1 = high, RTOFF = 50kΩ25 42 ms
V4.5 5.5VLDOL
Linear-Regulator Output
Voltage, Ground Referenced
UNITSMIN TYP MAXSYMBOLPARAMETER
PWM Maximum Duty Cycle 100 %
Input Low Voltage VIL D0, D1 0.8 V
Input High Voltage VIH D0, D1 2.4 V
Input Leakage Current IIN D0, D1 ±1µA
33 42MAX1641
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VIN = +12V, VOUT = 6V, Circuit of Figure 1, TA= 0°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA= +25°C.)
CONDITIONS UNITSMIN TYP MAXSYMBOLPARAMETER
PWM Maximum Duty Cycle 100 %
Input Low Voltage VIL D0, D1 0.8 V
Input High Voltage VIH D0, D1 2.4 V
Input Leakage Current IIN D0, D1 ±1µA
Note 2: This ratio is generated by a 1:8 clock divider and is not an error source for current calculations.
MAX1640/MAX1641
Maxim Integrated
3
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
0.45
0.51
0.49
0.47
0.53
0.55
0.57
0.59
0.61
0.63
0.65
4128 16202428
OFF-MODE SUPPLY CURRENT
(NO-LOAD)
MAX1640/41-TOC07
INPUT VOLTAGE (V)
OFF-MODE SUPPLY CURRENT (mA)
TA = -40°C
TA = +25°C
TA = +85°C
10,000
1
0 50 100 150 200 250 300 350 400
SWITCHING FREQUENCY vs. RTOFF
MAX1640/41 TOC 08
TOFF (kΩ)
SWITCHING FREQUENCY (kHz)
10
100
1000 VOUT = +3V
VOUT = +6V
__________________________________________Typical Operating Characteristics
(Circuit of Figure 1, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
40
60
50
80
70
90
100
268104 12141618202224
EFFICIENCY vs. OUTPUT VOLTAGE
MAX1640/41-TOC01
OUTPUT VOLTAGE (V)
EFFICIENCY (%)
VIN = 12V VIN = 18V VIN = 26V
1.460
1.470
1.480
1.490
1.500
1.510
4128 16202428
MAX1640
OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE
MAX1640/41 TOC02
INPUT VOLTAGE (V)
OUTPUT CURRENT (A)
TA = -40°C
(VOUT = 4V)
TA = +25°C
TA = +85°C
1.450
1.470
1.460
1.490
1.480
1.500
1.510
268104 12141618202224
MAX1640
OUTPUT CURRENT vs. OUTPUT VOLTAGE
MAX1640/41-TOC03
OUTPUT VOLTAGE (V)
OUTPUT CURRENT (A)
TA = -40°C
TA = +85°C
TA = +25°C
1.450
1.475
1.500
1.525
1.550
4128 16202428
MAX1641
OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE
MAX1640/41 TOC04
INPUT VOLTAGE (V)
OUTPUT CURRENT (A)
TA = -40°C
(VOUT = 4V)
TA = +25°C
TA = +85°C
1.420
1.460
1.440
1.500
1.480
1.540
1.520
1.560
268104 12141618202224
MAX1641
OUTPUT CURRENT vs. OUTPUT VOLTAGE
MAX1640/41-TOC05
VOUT (V)
OUTPUT CURRENT (A)
TA = -40°C
TA = +25°C
TA = +85°C
1.5
1.9
1.7
2.1
2.3
2.5
2.7
2.9
4128 16202428
QUIESCENT CURRENT
vs. INPUT VOLTAGE (NO-LOAD)
MAX1640/41-TOC06
INPUT VOLTAGE (V)
QUIESCENT CURRENT (mA)
TA = -40°C
TA = +25°C
TA = +85°C
A: OUTPUT CURRENT, D1 = D0 = 1 1A/div
VLOAD = 3V
B: INPUT VOLTAGE, 10V/div
LINE-TRANSIENT RESPONSE
A
B
0A
0V
2ms/div
MAX1640/41 TOC 09
MAX1640/MAX1641
4
Maxim Integrated
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
____________________________Typical Operating Characteristics (continued)
(Circuit of Figure 1, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
A: OUTPUT CURRENT, D0 = D1 = 0 1A/div
VIN = 12V, VSET = 1V, RLOAD = 4Ω, NO OUTPUT CAPACITOR
B: LOAD VOLTAGE, AC coupled, 500mV/div
CURRENT-MODE CHANGE RESPONSE TIME
A
B
2ms/div
0A
0V
MAX1640/41 TOC 10
B
A
EXITING OFF MODE
MAX1640/41 TOC11
A: D0 = D1 = 1 2V/div
VIN = 12V, RLOAD = 4Ω
B: OUTPUT CURRENT, 0.5A/div
20μs/div
______________________________________________________________Pin Description
NAME FUNCTION
1LDOL Internal, Ground-Referenced Low-Dropout Linear Regulator Output.
Bypass LDOL with a 0.1µF capacitor in parallel with a 4.7µF capacitor to GND.
2TOFF
Off-Time Select Input. A resistor (RTOFF) connected from TOFF to GND programs the off-time for the hys-
teretic PWM step-down converter. This resistor also sets the period in duty-cycle mode. See Duty-Cycle
Mode and Programming the Off-Time.
PIN
3, 4 D1, D0 Digital Inputs. Select mode of operation (Table 1).
5CC Constant-Current Loop Compensation Input. Bypass CC with a 0.01µF capacitor to GND.
8 TERM Maximum Output Voltage Termination Input. When VTERM exceeds the reference voltage, the comparator
resets the internal PWM latch, shutting off the external P-channel FET.
7SET Current Select Input. Program the desired current level by applying a voltage at SET between 0V and VREF,
(I = VSET / 13.3RSENSE). See Figure 2.
6REF Reference Voltage Output (VREF = 2V). Bypass REF with a 0.1µF capacitor to GND.
13 NDRV Gate Drive for an optional N-channel FET synchronous rectifier
12 PGND High-Current Ground Return for the output drivers
11 CS+ Positive Current-Sense Comparator Input
10 CS- Negative Current-Sense Comparator Input
9GND Ground
14 PDRV Gate Drive for the P-channel FET
15 LDOH Internal, Input-Referenced Low-Dropout Linear Regulator Output.
Bypass LDOH with a 0.33µF capacitor to IN.
16 IN Power-Supply Input. Input of the internal, low-dropout linear regulators.
MAX1640/MAX1641
Maxim Integrated
5
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
MODE
CONTROL
CC TOFFD0, D1
TERM
REF
SET
CS-
CS+
REG
PDRV
NDRV
PGND
IN LDOL LDOH
A1
A2
Gm
MUX
B
ASEL
MAX1640
MAX1641
_________________________________________________________ Functional Diagram
MAX1640/MAX1641
6
Maxim Integrated
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
_______________Detailed Description
The MAX1640/MAX1641 switch-mode current sources
utilize a hysteretic, current-mode, step-down pulse-
width-modulation (PWM) topology with constant off-
time. Internal comparators control the switching
mechanism. These comparators monitor the current
through a sense resistor (RSENSE) and the voltage at
TERM. When inductor current reaches the current limit
[(VCS+ - VCS-) / RSENSE], the P-channel FET turns off
and the N-channel FET synchronous rectifier turns on.
Inductor energy is delivered to the load as the current
ramps down. This ramp rate depends on RTOFF and
inductor values. When off-time expires, the P-channel
FET turns back on and the N-channel FET turns off.
Two digital inputs, D0 and D1, select between four pos-
sible current levels (Table 1). In pulse-trickle mode, the
part operates for 12.5% of the period set by RTOFF,
resulting in a lower current for pulse-trickle charging.
See the Functional Diagram. Figures 1a and 1b show
the standard application circuits.
Charge Mode: Programming the
Output Currents
The sense resistor, RSENSE, sets two charging current
levels. Choose between these two levels by holding
D0 high, and toggling D1 either high or low (Table 1).
The fast-charge current level equals VCS / RSENSE
where VCS is the full-scale current-sense voltage of
150mV. Alternatively, calculate this current by VREF /
(13.3RSENSE). The top-off current equals VSET /
(13.3RSENSE). A resistor-divider from REF to GND pro-
grams the voltage at SET (Figure 2).
P
N
0.1μF
4.7μF
47μF0.33μF
0.01μF
0.1μF
R1
RTOFF
R2
SET
REF
TOFF
D1
D0
LDOL PDRV
NDRV
PGND
CS+
CS-
TERM
GNDCC
R3
47μH
VOUT
BATT
1/2 IR7309
1/2 IR7309
R4
100mΩ
LDOHIN
MAX1641
P
N
0.1μF
0.01μF
4.7μF
47μF0.33μF
0.1μF
R1
R2
SET
REF
TOFF
D1
D0
LDOL PDRV
NDRV
PGND
CS+
CS-
R3
R4
TERM
GNDCC
47μH
1/2 IR7309
1/2 IR7309
100mΩ
BATT
VOUT
RTOFF
LDOHIN
MAX1640
Figure 1a. Standard Application Circuit Figure 1b. Standard Application Circuit
MAX1640/MAX1641
Maxim Integrated
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The voltage at SET is given by:
R1 = R2 (VREF / VSET -1 ); 10kΩ< R2 < 300kΩ
where VREF = 2V and VSET is proportional to the
desired output current level.
The MAX1640/MAX1641 are specified for VSET
between 0V and VREF. For VSET > VREF, output current
increases linearly (with reduced accuracy) until it
clamps at VSET ≈4V.
Pulse-Trickle Mode: Selecting the
Pulse-Trickle Current
Pulling D0 low and D1 high selects pulse-trickle mode.
This current equals VSET / (13.3RSENSE) and remains
on for 12.5% of the period set by RTOFF. Pulse-trickle
current maintains full charge across the battery and
can slowly charge a cold battery before fast charging
commences.
Off Mode: Turning Off the Output Current
Pulling D0 and D1 low turns off the P-channel FET and
hence the output current flow. This mode also controls
end of charge and protects the battery against exces-
sive temperatures.
Setting the Maximum Output
Voltage Level
The maximum output voltage should be programmed to
a level higher than the output/battery voltage (ILOAD x
RLOAD). An external resistor-divider between the output
and ground (Figure 3) sets the voltage at TERM. Once
the voltage at TERM exceeds the reference, the internal
comparator turns off the P-channel FET, terminating
current flow. Select R4 in the 10kΩto 500kΩrange.
R3 is given by:
R3 = R4 ((VOUT / VTERM) -1)
PERIOD = 3.2 x 10 x R (sec)
-7 TOFF
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
D1 DO MODE OUTPUT CURRENT (A)
0 0 OFF 0
0 1 Top-Off VSET / (13.3RSENSE)
1 0 Pulse-Trickle VSET / (13.3RSENSE)
12.5% duty cycle
1 1 Fast Charge VREF / (13.3RSENSE)
Table 1. Selecting Output Current Levels
MAX1640
MAX1641
REF
SET
R1
R2
Figure 2. Adjusting the Output Current Level
MAX1640
CS+
TERM
CS-
R3
RSENSE
BATT
L
R4
Figure 3a. Setting the Maximum Output Voltage Level
MAX1641
CS+
TERM
CS-
R3
BATT
R4
RSENSE
L
Figure 3b. Setting the Maximum Output Voltage Level
MAX1640/MAX1641
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Maxim Integrated
where VTERM = 2V and VOUT is the desired output
voltage.
Programming the Off-Time
When programming the off-time, consider such factors
as maximum inductor current ripple, maximum output
voltage, inductor value, and inductor current rating. The
output current ripple is less than the inductor current rip-
ple and depends heavily on the output capacitor’s size.
Perform the following steps to program the off-time:
1) Select the maximum output current ripple. IR(A)
2) Select the maximum output voltage. VOUT(MAX)(V)
3) Calculate the inductor value range as follows:
LMIN = (VOUTMAX x 1µs) / IR
LMAX = (VOUTMAX x 10µs) / IR
4) Select an inductor value in this range.
5) Calculate tOFF as follows:
6) Program tOFF by selecting RTOFF from:
RTOFF = (29.3 x 109) x tOFF
7) Calculate the switching frequency by:
fs = 1 / (tON + tOFF)
where tON = (IRx L) / (VIN - VOUT) and IR= (VOUT x
tOFF) / L. L is the inductor value, VIN is the input volt-
age, VOUT is the output voltage, and IRis the output
peak-to-peak current ripple.
Note that RTOFF sets both the off-time and the pulse-
trickle charge period.
Reference
The on-chip reference is laser trimmed for a precise 2V
at REF. REF can source no more than 50µA. Bypass
REF with a 0.1µF capacitor to ground.
Constant-Current Loop: AC Loop
Compensation
The constant-current loop’s output is brought out at CC.
To reduce noise due to variations in switching currents,
bypass CC with a 1nF to 100nF capacitor to ground. A
large capacitor value maintains a constant average out-
put current but slows the loop response to changes in
switching current. A small capacitor value speeds up
the loop response to changes in switching current,
generating increased ripple at the output. Select CCC
to optimize the ripple vs. loop response.
Synchronous Rectification
Synchronous rectification reduces conduction losses in
the rectifier by shunting the Schottky diode with a low-
resistance MOSFET switch. In turn, efficiency increases
by about 3% to 5% at heavy loads. To prevent cross-
conduction or “shoot-through,” the synchronous rectifier
turns on shortly after the P-channel power MOSFET
turns off. The synchronous rectifier remains off for 90%
of the off-time. In low-cost designs, the synchronous
rectifier FET may be replaced by a Schottky diode.
Component Selection
External Switching Transistors
The MAX1640/MAX1641 drive an enhancement-mode
P-channel MOSFET and a synchronous-rectifier N-
channel MOSFET (Table 2).
When selecting a P-channel FET, some important para-
meters to consider are on-resistance (rDS(ON)), maxi-
mum drain-to-source voltage (VDS max), maximum
gate-to-source voltage (VGS max), and minimum
threshold voltage (VTH min).
In high-current applications, MOSFET package power
dissipation often becomes a dominant design factor.
I2R power losses are the greatest heat contributor for
both high-side and low-side MOSFETs. Switching loss-
es affect the upper MOSFET only (P-channel), since the
Schottky rectifier or the N-FET body diode clamps the
switching node before the synchronous rectifier turns on.
t=
L x I
V
OFF R
OUTMAX
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
Table 2. Component Manufacturers
COMPONENT MANUFACTURER
MOSFETs
Sense Resistor
Capacitors
International Rectifier
Dale
AVX
Sumida
Coilcraft
Inductor
Coiltronics
Siliconix S14539DY
IRF7309
WSL-2010 series
TPS series
MBAR5340t3
CDRH125 series
D03316P series
UP2 series
IRC LR2010-01 series
Sprague 595D series
Nihon NSQ03A04
Rectifier IN5817-IN5822
Motorola
MAX1640/MAX1641
Maxim Integrated
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Rectifier Diode
If an N-channel MOSFET synchronous rectifier is not
used, a Schottky rectifier is needed. The MAX1640/
MAX1641’s high switching frequency demands a high-
speed rectifier (Table 2). Schottky diodes such as the
1N5817–1N5822 are recommended. Make sure the
Schottky diode’s average current rating exceeds the
peak current limit and that its breakdown voltage
exceeds the output voltage (VOUT). For high-tempera-
ture applications, Schottky diodes may be inadequate
due to their high leakage current; high-speed silicon
diodes such as the MUR105 or EC11FS1 can be used
instead. At heavy loads and high temperatures, the
benefits of a Schottky diode’s low forward voltage may
outweigh the disadvantage of high leakage current. If
the application uses an N-channel MOSFET synchro-
nous rectifier, a parallel Schottky diode is usually
unnecessary except with very high charge current (> 3
amps). Best efficiency is achieved with both an
N-channel MOSFET and a Schottky diode.
Inductor Value
Refer to the section Programming the Off-Time to select
the proper inductor value. There is a trade-off between
inductor value, off-time, output current ripple, and
switching frequency.
__________Applications Information
All-Purpose Microcontroller Battery
Charger: NiCd, NiMH
In applications where a microcontroller is available, the
MAX1640/MAX1641 can be used as a low-cost battery
charger (Figure 4). The controller takes over fast
charge, pulse-trickle charge, charge termination, and
other smart functions. By monitoring the output voltage
at VOUT, the controller initiates fast charge (set D0 and
D1 high), terminates fast charge and initiates top-off
(set D0 high and D1 low), enters trickle charge (set D0
low and D1 high), or shuts off and terminates current
flow (set D0 and D1 low).
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
P
N
D1
D0
T
I/0
I/0
CH1
CH0
PDRV
NDRV
PGND
CS+
CS-
R3
R4
TERM
GND
LOW-SIDE IS SHORTED
DC IN
RSENSE
MAX1640
BATT
Figure 4. Microcontroller Battery Charger
MAX1640/MAX1641
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Maxim Integrated
Layout and Grounding
Due to high current levels and fast switching wave-
forms, proper PC board layout is essential. High-cur-
rent ground paths should be connected in a star
configuration to PGND. These traces should be wide to
reduce resistance and as short as possible to reduce
stray inductance. All low-current ground paths should
be connected to GND. Place the input bypass capaci-
tor as close as possible to IN. See the MAX1640 EV kit
for layout example.
Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
___________________Chip Information
PROCESS: BiCMOS
Package Information
(For the latest package outline information and land patterns,
go to www.maxim-ic.com/packages. Note that a "+", "#", or "-" in
the package code indicates RoHS status only. Package draw-
ings may show a different suffix character, but the drawing per-
tains to the package regardless of RoHS status.package
drawing(s) in this data sheet may not reflect the most current
specifications. For the latest package outline information, go to
www.maxim-ic.com/packages.)
PACKAGE TYPE
PACKAGE CODE
DOCUMENT NO.
16 QSOP E16+1 21-0055
MAX1640/MAX1641
Maxim Integrated
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Adjustable-Output, Switch-Mode
Current Source with Synchronous Rectifier
_____________________________________________________________Revision History
REVISION
NUMBER
REVISION
DATE DESCRIPTION PAGES
CHANGED
2 5/09 Added lead-free package to Ordering Information, corrected R3 equation,
updated Pin Description and figure references 1–8, 10, 11
MAX1640/MAX1641
12 Maxim Integrated 160 Rio Robles, San Jose, CA 95134 USA 1-408-601-1000
Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are implied.
Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time. The parametric values (min and max limits) shown in the Electrical
Characteristics table are guaranteed. Other parametric values quoted in this data sheet are provided for guidance.
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