CXLB73348 5A单节锂电池开关充电管理芯片
电源路径管理 | USB OTG 升压 | I²C 可编程 | 1.5MHz 开关频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLB73348 | 封装：WQFN-32L（4×4mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLB73348 是一款高集成度、高效率的 5A 单节锂离子/锂聚合物电池开关充电管理芯片，集成了电源路径管理、USB On-The-Go（OTG）升压功能和 I²C 可编程接口。芯片采用同步 PWM 控制器，集成功率 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。CXLB73348 支持高达 5A 的充电电流，充电电压精度 ±1%，电流精度 ±7%。其 USB OTG 功能可将电池电压升压至 5V，为 USB 外设供电。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。芯片支持 1.5MHz/0.75MHz 可编程开关频率，集成 电源路径管理，可实现系统供电与电池充电的智能切换。CXLB73348 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，适用于智能手机、平板、移动电源等便携设备，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、移动电源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。CXLB73348 作为 开关模式充电管理芯片，采用 1.5MHz/0.75MHz 同步 PWM 控制器，集成低导通电阻功率 MOSFET，可实现高达 5A 的充电电流，效率远高于线性充电器，显著缩短充电时间。其 电源路径管理 功能允许系统在电池电量不足时仍能从输入电源获得供电，同时为电池充电，确保设备在充电过程中始终可工作。芯片内置 USB OTG 升压 功能，可将电池电压升压至 5V，为 USB 外设提供电源，增强了设备的实用性。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。CXLB73348 支持 9V/12V 高压输入 和 MTK Pump Express 快充协议，兼容各类适配器，是便携设备电池充电管理的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 高效率开关充电：同步整流，1.5MHz/0.75MHz 可编程开关频率，支持高达 95% 占空比，充电效率显著高于线性方案。在 ICHG=2A 时效率可达 90.25%，ICHG=5A 时效率为 84.2%。
• 灵活的电源路径管理：通过 BATFET 控制实现系统供电与电池充电的智能切换，支持电池电量不足时系统仍可工作，兼容无电池模式。
• 全面可编程充电参数：通过 I²C 接口可编程充电电压（3.9V–4.71V，步进 10mV）、快充电流（100mA–5A，步进 100mA）、终止电流（100mA–850mA，步进 50mA）、输入电流限制（0.1A–3.25A，步进 50mA）等。I²C 从机地址为 0x5C。
• 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–5.825V），支持高达 1.6A 输出电流，轻载时自动优化效率，支持通过 I²C 或 GPIO 使能。
• 智能输入电流管理：AICR 可自动限制输入电流，防止适配器过载；ILIM 引脚支持硬件输入电流限制；MIVR 在输入电压下降时自动降低充电电流，保护适配器。
• 完善的充电保护：包括输入过压保护（OVP，14V）、电池过压保护（OVP，可编程 104%~119%）、过温保护（OTP，120°C 热调节，150°C 关断）、安全计时器（可编程）、坏适配器检测、反向泄漏保护等。
• JEITA 电池温度保护：通过 TS 引脚监测电池温度，在高温（WARM/HOT）或低温（COOL/COLD）时自动降低充电电压或电流，保护电池安全和寿命。
• 集成 ADC 监测：内置 8 通道 ADC 可实时监测 VBUS、VBAT、VSYS、REGN、TS_BAT、IBUS、IBAT、TEMP_JC 等参数，通过 I²C 读取，便于系统监控。
• 支持 MTK Pump Express 快充：通过电流脉冲通信，支持 MTK PE+ 1.0/2.0 高压适配器，实现快速充电。
• 直充功能（Direct Charge）：集成直充路径，通过外部 MOSFET 实现直接充电，支持过压、过流和看门狗保护，可在高电流场景下提升充电效率。

3. 引脚封装与说明（占位图）

CXLB73348 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，引脚功能包括：电源输入（VBUS）、功率开关节点（SW）、系统输出（SYS）、电池连接（BAT）、自举（BTST）、I²C 接口（SCL/SDA）、状态输出（STAT/INT/PG）、充电使能（CEB）、OTG 使能（OTG）、输入电流限制（ILIM）、电池温度检测（TS）、QON 等。详细引脚定义请参考数据手册。

4. 典型应用电路

CXLB73348 的典型应用电路包括：VBUS 输入（适配器或 USB）连接至 VBUS 引脚，经外置电感（1μH）和电容滤波后连接至系统（SYS）和电池（BAT）；REGEN 外接 4.7μF 电容；BTST 引脚外接 47nF 自举电容；SYS 和 BAT 各外接 10μF 电容；ILIM 引脚外接电阻设置输入电流限制；TS 引脚连接 NTC 电阻分压网络监测电池温度。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

CXLB73348 提供四种充电阶段：涓流充电（Trickle）、预充电（Pre-Charge）、恒流快充（Constant Current）和恒压涓流（Constant Voltage）。当电池电压低于 2V 时，以 100mA 涓流充电；电池电压低于预充电阈值（可编程）时，以预充电电流充电；进入恒流快充模式后，充电电流由 I²C 寄存器设定（最高 5A）；当电池电压接近设定充电电压（VBAT_REG，3.9V–4.71V）时，进入恒压模式，电流逐渐减小，当电流降至终止电流时，充电终止（若使能终止功能）。充电状态可通过寄存器 0x42 读取，包括充电进行中、充电完成、故障等状态。

6.2 电源路径管理

芯片内置 BATFET（电池 FET）用于电源路径管理。当输入电源（VBUS）存在时，系统（SYS）由输入电源通过 Buck 转换器供电，同时 BATFET 控制电池充电。当电池电压低于系统最小调节电压（可编程 3.3V–4.0V）时，BATFET 不完全导通，系统电压由 Buck 转换器维持，确保系统在电池电量不足时仍可正常工作。充电完成后，BATFET 关断，系统仍由输入电源供电。这种设计使得设备在电池深度放电后插入充电器时，系统仍能立即启动。

6.3 输入电流管理与 MIVR

芯片提供三层输入电流管理：

• AICR（平均输入电流调节）：通过 I²C 设置输入电流限制（0.1A–3.25A，步进 50mA），防止从适配器抽取过大电流。AICR 寄存器（0x0E）可设置具体限流值。
• ILIM 引脚：外接电阻设置硬件输入电流限制，实际限制取 AICR 和 ILIM 的较小值。计算公式为 INMAX = KILIM / RILIM，其中 KILIM 典型值为 355A·Ω。
• MIVR（最小输入电压调节）：当输入电压下降至设定阈值（3.9V–13.4V 可编程，步进 0.1V）时，自动降低充电电流，防止适配器过载或系统崩溃。MIVR 功能通过寄存器 0x0F 配置。

6.4 USB OTG 升压模式

CXLB73348 支持 OTG 功能，可将电池电压升压至 5V（可编程 4.425V–5.825V），为 USB 外设提供高达 1.6A 电流。OTG 可通过 I²C 设置 OPA_MODE 位（0x01, bit0）使能，或通过 OTG 引脚配合 OTG_PIN_EN（0x01, bit1）使能。升压模式下，芯片采用同步整流，轻载时自动优化效率。内置输出过压保护（VBUS OVP，典型值 6V）、过载保护（OCP，可编程 0.5A–2.4A）和电池欠压保护（LBP，可编程 2.3V–3.8V），确保安全。

6.5 JEITA 电池温度保护

芯片通过 TS 引脚连接 NTC 热敏电阻监测电池温度。根据 JEITA 指南，在 COOL 和 WARM 温度区域内自动调节充电参数：

• COOL 区域（10°C–45°C）：充电电流减半（ICHG/2）。
• WARM 区域（45°C–60°C）：充电电压降低 0.2V（VBAT_REG - 0.2V）。
• COLD（低于 0°C）或 HOT（高于 60°C）：停止充电。

JEITA 保护可通过寄存器 0x10 配置，包括 COOL/WARM 阈值电压设置。TS 引脚电压分压比例对应温度阈值：T1（0°C）为 VREGN 的 73.5%，T2（10°C）为 68.5%，T3（45°C）为 45%，T4（60°C）为 34.5%。

6.6 ADC 监测

芯片内置 8 通道 ADC，可测量 VBUS、VBAT、VSYS、REGN、TS_BAT、IBUS、IBAT、TEMP_JC 等参数。ADC 转换通过设置 ADC_IN_SEL（0x11, bit[7:4]）选择通道，设置 ADC_START（0x11, bit0）触发转换，转换完成后 ADC_DONE 中断置位。测量结果以 16 位码值形式存储在 0x44（高字节）和 0x45（低字节）中，供主机读取。ADC 测量范围覆盖 0V–22V（VBUS）、0V–4.9V（VBAT/VSYS）、0A–5A（IBUS/IBAT）等，满足系统监测需求。

6.7 直充功能（Direct Charge）

CXLB73348 集成了直充路径，通过外部 NMOSFET 实现从 PMID 到 BAT 的直接充电通路，适用于高电流充电场景。直充模式下，开关充电器被旁路，外部 MOSFET 导通，实现更低的导通损耗和更高的充电效率。直充功能支持过压保护（VBUS OVP，可编程 3.9V–7V）、过流保护（OC，可编程 4A–6.5A）、欠流保护（UC，约 600mA）和看门狗定时器（可编程 0.125s–8s），确保直充过程安全可靠。直充模式下，系统仍由 BATFET 维持供电。

6.8 保护机制

• 输入过压保护（VBUS OVP）：VBUS > 14V（典型）时停止充电，电压回落至 13.5V 以下恢复。
• 电池过压保护（BAT OVP）：BAT 电压超过 110% VBAT_REG（可编程 104%~119%）时停止充电，防止电池过充。
• 系统过压/欠压保护（SYS OVP/UVP）：监测系统电压，异常时关断 BATFET。
• 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，若检测失败则停止充电。
• 安全计时器：可编程充电安全计时器（0x07 寄存器），防止异常充电导致电池过充。
• 逐周期电流限制：电感电流超过阈值时立即停止开关，保护功率器件。
• 反向泄漏保护：当输入电源移除时，防止电池反向泄漏，电池漏电流典型值仅 25μA。

6.9 寄存器配置示例

CXLB73348 通过 I²C 接口（地址 0x5C）配置充电参数。关键寄存器包括：

• 0x00（CORE_CTRL0）：寄存器复位控制。
• 0x01（CHG_CTRL1）：开关频率选择（1.5MHz/0.75MHz）、高阻模式、OTG 使能等。
• 0x02（CHG_CTRL2）：充电使能、运输模式、输入电流限制选择等。
• 0x03（CHG_CTRL3）：充电电流设置（ICHG，100mA–5A，步进 100mA）。
• 0x04（CHG_CTRL4）：充电电压设置（VOREG，3.9V–4.71V，步进 10mV）。
• 0x09（CHG_CTRL9）：终止电流设置（IEOC，100mA–850mA，步进 50mA）。
• 0x0E（CHG_CTRL14）：AICR 输入电流限制设置。
• 0x0F（CHG_CTRL15）：MIVR 电压阈值设置。
• 0x42（CHG_STAT）：充电状态寄存器，可读取充电进行中/完成/故障等状态。

7. 基于 CXLB73348 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 4500mAh，要求支持 5A 快充（约 1 小时充满），同时支持 USB OTG 为外设供电。

• 系统配置：CXLB73348 作为主充电芯片，VBUS 连接 USB 接口，BAT 连接电池（4.4V 充电电压），SYS 连接系统负载。外接 1μH 功率电感（推荐 TOKO DFE252012F 或同等型号），SYS 和 BAT 各接 10μF 陶瓷电容（6.3V/X5R），PMID 接 4.7μF/25V 电容，VBUS 接 2.2μF/25V 电容，REGN 接 4.7μF/6.3V 电容。I²C 总线连接 AP 处理器。
• 充电参数设置：VBAT_REG = 4.4V（0x04 寄存器），ICHG = 5A（0x03 寄存器），IEOC = 500mA（0x09 寄存器），TE=1。MIVR 设为 4.4V，AICR 设为 3A。
• 输入电流管理：启用 AICR 和 ILIM 引脚（RILIM=180Ω，限流约 2A），由二者较小值决定实际输入电流。
• 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（VOTGBST=5V）。
• JEITA 配置：TS 引脚外接 NTC 电阻分压网络，使能 JEITA 保护（0x10 寄存器），在电池温度异常时自动调整充电参数。
• PCB 设计：功率电感靠近 SW 引脚，输入输出电容就近放置，AGND 和 PGND 单点连接，大面积铺铜散热。
• 直充功能：在需要更高效率的充电场景下，可启用直充模式（BYPASS_MODE=1，VG_EN=1），通过外部 NMOSFET 实现直接充电通路，提升大电流充电效率。

8. PCB 布局建议（开关充电器）

• 输入/输出电容：VBUS 引脚附近放置 2.2μF/25V 陶瓷电容，PMID 引脚附近放置 4.7μF/25V 陶瓷电容，SYS 和 BAT 各放置 10μF/6.3V 陶瓷电容，REGN 引脚放置 4.7μF/6.3V 电容，所有电容尽量靠近芯片引脚。
• 电感放置：功率电感靠近 SW 引脚，走线短而宽（推荐 ≤ 180mil），避免过孔，以减少寄生电感和电阻，降低 EMI。
• 自举电容：BTST 引脚外接 47nF 陶瓷电容（16V/X5R），紧靠芯片，走线尽量短（推荐 ≤ 40mil），确保自举电压稳定。
• 电流检测：芯片通过内部集成检测电阻监测电流，无需外置 RSENSE，简化布局并提高精度。
• 地线分割：PGND（功率地）和 AGND（模拟地）分开，在芯片底部裸焊盘处单点连接，避免功率噪声干扰模拟信号。
• 散热设计：芯片底部裸焊盘（EPAD）必须焊接至 PCB 地平面，并采用多个过孔（推荐 4×4 阵列）连接至底层地平面，确保 5A 大电流工作时的热可靠性。根据热设计公式 P_D(MAX) = (T_J(MAX) - T_A) / θ_JA，在 T_A=25°C 时最大功耗为 3.59W。
• NTC 走线：TS 引脚走线尽量短，远离功率噪声源，确保电池温度检测准确。
• I²C 走线：SCL 和 SDA 走线应避免与功率走线平行，必要时可串联 100Ω–200Ω 电阻以抑制反射。

9. 订购信息与技术支持

CXLB73348 采用 WQFN-32L（4×4mm）封装，无铅、RoHS 合规，符合 Richtek Green Policy 和 IPC/JEDEC J-STD-020 标准。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。