CXLB73345 开关模式单节锂电池充电管理芯片
集成 USB OTG | 4A 充电 | I²C 可编程 | DPDM 检测

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLB73345 | 封装：WQFN-32L（4×4mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLB73345 是一款高集成度开关模式单节锂离子/锂聚合物电池充电管理芯片，同时支持 USB On-The-Go（OTG）功能。芯片集成同步 PWM 控制器、功率 MOSFET、输入电流检测、最小输入电压调节（MIVR）、高精度充电电流和电压调节以及充电终止功能。CXLB73345 支持高达 4A 的充电电流，充电电压精度 ±1%，电流精度 ±5%。其 USB OTG 功能可将电池电压升压至 5V，提供高达 1.6A 的输出电流，为外设供电。芯片内置 DPDM 检测 电路，可自动识别 USB 充电器类型，并调整输入电流限制。所有充电参数均可通过 I²C 接口 编程，包括输入电流、快充电流、终止电流、充电电压和安全计时器。CXLB73345 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，适用于智能手机、平板、手持设备等便携应用，是高性能电池充电管理的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

随着智能手机、平板等便携设备对电池容量和充电速度要求的不断提高，传统的线性充电器已难以满足大电流、高效率的需求。CXLB73345 作为 开关模式充电管理芯片，采用 375kHz 同步 PWM 控制器，集成低导通电阻功率 MOSFET，可实现高达 4A 的充电电流，效率远高于线性充电器，显著缩短充电时间。其 USB OTG 功能 允许设备在必要时反向供电，为 USB 外设提供 5V/1.6A 电源，增强了设备的实用性。芯片内置 DPDM 检测，可自动识别标准 USB 端口或专用充电器，并相应调整输入电流限制（500mA 或 975mA），兼容各类 USB 适配器。所有关键参数均可通过 I²C 接口 灵活配置，便于系统集成和优化。CXLB73345 是便携设备电池充电管理的理想选择，帮助厂商实现快速、安全、高效的充电解决方案。

2. 主要特点与技术亮点

• 高效率开关充电：同步整流，375kHz 固定频率，支持 0%–99% 占空比，充电效率显著高于线性方案。
• 灵活的可编程性：通过 I²C 接口可编程充电电压（3.5V–4.44V，步进 20mV）、快充电流（1A–4A，步进 200mA）、终止电流（50mA–400mA，步进 50mA）、输入电流限制（100mA/500mA/975mA/无限制）等。
• USB OTG 升压模式：可将电池电压（2.5V–4.5V）升压至 5V（可编程 4.425V–5.506V），输出电流高达 1.6A，支持 USB 外设供电，轻载时自动进入突发模式优化效率。
• 智能输入电流管理：DPDM 检测自动识别专用充电器（975mA）或标准 USB 端口（500mA），也可通过寄存器手动设定；MIVR 功能在输入电压下降时自动降低充电电流，防止适配器过载。
• 完善的充电保护：包括输入过压（12V）、电池过压（110% VOREG）、过温（120°C 热调节，150°C 关断）、安全计时器（32 分钟可复位）、坏适配器检测、反向保护等。
• 集成 LDO 与状态指示：内置 50mA LDO（4.9V 输出）为外围电路供电；STAT 引脚指示充电状态，INT 引脚用于中断通知。
• 超低功耗待机：高阻态模式下电池放电电流小于 230μA，延长电池待机时间。

3. 引脚封装与说明（占位图）

CXLB73345 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，引脚功能包括：电源输入（VIN）、功率开关节点（LX）、电池连接（BATS）、电流检测（ISENL/ISENR）、I²C 接口（SCL/SDA）、状态输出（STAT/INT）、OTG 使能（OTG）、LDO 输出（LDO）等。详细引脚定义请参考数据手册。

4. 典型应用电路

CXLB73345 的典型应用电路包括：VIN 输入（适配器或 USB）连接至 VIN 引脚，经外置电感（2.2μH）和电容滤波后连接至电池；电流检测电阻 RSENSE（典型 20mΩ）连接在 ISENL 和 ISENR 之间；MID 引脚需外接 10μF 电容；BOOT 引脚外接 100nF 自举电容；LDO 输出外接 1μF 电容。OTG 功能可通过引脚或 I²C 控制。

图2. 典型应用电路（单节锂电池充电 + OTG）

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 充电模式与充电曲线

CXLB73345 提供三种充电阶段：预充电（Pre-Charge）、恒流快充（Fast Charge）和恒压涓流（Constant Voltage）。当电池电压低于预充电阈值（典型 2.1V）时，芯片以较小的预充电电流（典型 80mA）充电；电池电压升高后进入恒流快充模式，充电电流由 I²C 寄存器设定（最高 4A）；当电池电压接近设定充电电压（VOREG，3.5V–4.44V）时，进入恒压模式，电流逐渐减小，当电流降至终止电流（50mA–400mA）时，充电终止（若使能 TERM_EN）。

6.2 输入电流管理与 DPDM 检测

芯片内置 DPDM 检测电路，在上电或通过 I²C 触发后自动检测 USB 端口类型。若检测到专用充电器（DP/DM 短接），输入电流限制自动设为 975mA；若为标准 USB 端口，则设为 500mA。用户可通过 LMTSEL 位强制使用 I²C 设定的 AICR 值，忽略 DPDM 结果。此外，AICR 可设置为 100mA、500mA、975mA 或无限制，适应不同适配器。

6.3 最小输入电压调节（MIVR）

当输入适配器电流能力不足时，输入电压会下降。MIVR 功能监测 VIN 电压，当 VIN 降至设定阈值（4.20V–4.76V 可编程）时，自动降低充电电流，使 VIN 稳定在阈值，防止适配器过载或系统崩溃。该功能在充电模式下始终有效，并可通过中断通知主机。

6.4 USB OTG 升压模式

CXLB73345 支持 OTG 功能，可将电池电压升压至 5V（可编程 4.425V–5.506V），为 USB 外设提供高达 1.6A 电流。OTG 可通过 I²C 设置 CH_EN[1:0]=01 使能，或通过 OTG 引脚配合 OTG_EN 和 OTG_PL 位使能。升压模式下，芯片采用同步整流，轻载时自动进入突发模式以提高效率。内置输出过压保护（VIN_OVP，典型 6V）、过载保护（OCP）和电池欠压保护（VBATMIN），确保安全。

6.5 安全计时器

为防止异常充电导致电池损坏，芯片内置 32 分钟安全计时器（充电模式）和 32 秒计时器（OTG 模式）。计时器在充电/升压开始时启动，任何 I²C 读写操作均可复位计时器。若超时，芯片进入高阻态，寄存器复位，并置位相应中断标志（CH32M 或 BST32S），需主机清除后重新启动。

6.6 保护机制

• 输入过压保护（VIN OVP）：VIN > 12V（典型）时停止充电，电压回落至 11.5V 以下恢复。
• 电池过压保护（BAT OVP）：BATS 电压超过 110% VOREG 时停止充电，防止电池过充。
• 过温保护（OTP）：结温超过 120°C 时开始降低充电电流（热调节），超过 150°C 时关断。
• 坏适配器检测：上电时检测适配器带载能力，若检测失败则每隔 2 秒重试。
• 反向保护（Reverse Protection）：VIN 低于 VBATS 时自动进入睡眠模式，防止电池反向放电。
• 逐周期电流限制：电感电流超过 5.5A（最小）时立即停止开关，保护功率器件。

7. 基于 CXLB73345 的智能手机快充设计实例

设计目标：一款支持 USB OTG 的智能手机，电池容量 4000mAh，要求支持 4A 快充（约 1 小时充满），同时支持 USB OTG 为外设供电。

• 系统配置：CXLB73345 作为主充电芯片，VIN 连接 USB 接口，BATS 连接电池（4.4V 充电电压）。外接 2.2μH 功率电感，RSENSE = 20mΩ。I²C 总线连接 AP 处理器。
• 充电参数设置：VOREG = 4.4V（0x02 寄存器），VICHRG = 80mV（对应 4A，0x01 寄存器），VITERM = 8mV（对应 400mA，0x01 寄存器），TERM_EN=1。MIVR 设为 4.36V。
• 输入电流管理：启用 DPDM 检测，自动识别充电器类型。若使用 975mA 输入电流，则输入功率有限，但充电电流仍可达 4A（因开关转换器效率），需注意输入电流限制。
• OTG 配置：通过 OTG 引脚（高电平有效）或 I²C 使能升压模式，输出电压设为 5V（VOREG=5V）。
• 保护配置：启用所有保护，安全计时器通过主机周期性 I²C 读写复位。
• PCB 设计：电流检测电阻采用开尔文连接，功率电感靠近 LX 引脚，输入输出电容就近放置，大面积铺铜散热。

8. PCB 布局建议（开关充电器）

• 输入/输出电容：VIN 和 BATS 引脚附近放置 10μF 陶瓷电容，MID 引脚 10μF，尽量靠近芯片。
• 电感放置：功率电感靠近 LX 引脚，走线短而宽，避免过孔，以减少寄生电感和电阻。
• 电流检测：ISENL 和 ISENR 走线采用差分（开尔文）连接，从 RSENSE 两端单独引出，避免大电流路径引入误差。
• 自举电容：BOOT 引脚外接 100nF 电容，紧靠芯片，走线短。
• 地线分割：PGND（功率地）和 GND（模拟地）分开，单点连接，避免功率噪声干扰模拟信号。
• 散热设计：芯片底部裸焊盘必须焊接至 PCB 地平面，并采用多个过孔散热，确保大电流工作时的热可靠性。

9. 订购信息与技术支持

CXLB73345 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计、应用笔记和 FAE 现场支持。