CXLB73356 全集成单节锂电池线性充电IC | AC/USB双输入 | 1A充电 | 电源路径管理 - 嘉泰姆电子

CXLB73356 全集成单节锂电池线性充电IC | AC/USB双输入 | 1A充电 | 电源路径管理 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLB73356
产品类型:电池充电IC
产品系列:单节锂离子电池充电器
产品状态:量产
浏览次数:9 次
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产品简介

CXLB73356 是一款全集成、低成本的单节锂离子电池线性充电IC,支持AC适配器(最高12V)和USB双输入自动选择,充电电流最高1A,内置电源路径管理、热回馈调节、安全定时器、电池温度监测,采用WQFN-16封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.5 - 12V
输出电压 (VOUT)4.2V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型WQFN3x3-16
Type单节锂离子电池充电器
Charge voltage4.2V
Charge current1A
Battery type锂离子/聚合物
Charge methodLinear
Charge statusYes
Protection过压/过流/过热
CommunicationQC2.0 QC3.0
FeaturesEnable Input;Internal Compensation;OVP;Power Good;UVP
Application电池管理
Iq1uA
电池节数1
精度±1%
充电载止电压2.9V
Built-in Power MOSFETsYes
Input SourceAC Adapter;USB

产品详细介绍

CXLB73356 全集成单节锂离子电池线性充电IC
AC适配器/USB双输入自动选择 | 1A充电电流 | 电源路径管理 | 热回馈调节

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLB73356 | 封装:WQFN-16(3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLB73356 是一款全集成、高性价比的单节锂离子/锂聚合物电池线性充电管理芯片,专为便携式应用设计。该芯片支持 AC 适配器USB 接口 双输入供电,并具备 自动输入选择 功能,可智能识别并切换至有效的输入源,无需外部控制。CXLB73356 内部集成了功率 P-MOSFET、电流检测电路、热回馈调节和完整的充电控制逻辑,仅需极少外部元件即可实现完整的充电方案。充电电流可通过外部电阻调节,最高可达 1A(AC 适配器模式);在 USB 模式下,充电电流可在 100mA 和 500mA 之间选择,兼容 USB 规范。芯片内置 电源路径管理 功能,可在电池电量不足时仍为系统提供电源,确保设备在充电过程中可正常工作。CXLB73356 还集成了 可编程安全定时器电池温度监测(NTC)、欠压保护过压保护(AC 输入最高耐压 18V)和 自动复充 功能,并提供电源正常指示和充电状态指示。采用小型 WQFN-16(3×3mm) 封装,适用于数码相机、手机、智能设备、MP3 播放器等便携产品。

核心优势: AC适配器/USB双输入自动选择 | 1A 线性充电 | 集成 P-MOSFET | 电源路径管理 | 热回馈调节 | 可编程安全定时器 | 电池温度监测 | AC 输入耐压 18V | 自动复充 | 状态指示 | WQFN-16 小型封装。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、数码相机、便携式音频设备等电池供电产品中,充电管理方案需要在成本、尺寸、效率和易用性之间取得平衡。CXLB73356 作为一款 线性充电管理芯片,采用全集成设计,将充电控制逻辑、功率 MOSFET、电流检测和多种保护功能整合在单个芯片中。其核心优势在于 双输入自动选择 —— 芯片可同时连接 AC 适配器(最高 12V 输入)和 USB 接口(5V),并根据输入状态自动选择有效的电源进行充电,无需外部开关或控制逻辑。在 AC 适配器模式下,充电电流可由外部电阻设定,最高 1A;在 USB 模式下,充电电流可在 100mA 和 500mA 之间选择,符合 USB 电池充电规范。

芯片集成的 电源路径管理 功能是其另一重要特色:当电池电量过低甚至无电池时,系统仍可通过输入电源获得供电,确保设备在充电过程中可立即开机工作。这一功能对于需要"即插即用"体验的便携设备至关重要。热回馈调节 电路可在芯片温度升高时自动降低充电电流,防止过热,允许在安全温度范围内以最大速率充电。此外,可编程安全定时器 可防止因电池异常导致的长时间充电,电池温度监测(通过 NTC 热敏电阻)在电池温度超出安全范围时暂停充电,保障电池安全和寿命。CXLB73356 采用小型 WQFN-16(3×3mm) 封装,是空间受限、成本敏感的便携设备的理想充电方案。

2. 主要特点与技术亮点

双输入自动选择AC适配器(12V)和USB(5V)智能切换
1A 线性充电AC模式,外部电阻可调
USB 充电电流选择100mA / 500mA 可选
电源路径管理无电池时系统仍可工作
集成 P-MOSFET无需外部功率管
热回馈调节优化充电速率,防止过热
可编程安全定时器外部电容设定充电时长
电池温度监测NTC 输入,安全保护
  • 双输入自动选择:芯片可同时连接 AC 适配器和 USB 接口,自动检测并选择有效的输入源进行充电,优先使用 AC 适配器(当两者都存在时)。AC 适配器输入耐压高达 18V,支持 12V 适配器直接输入。
  • 灵活的充电电流配置:在 AC 适配器模式下,充电电流通过外部电阻设定,最大 1A;在 USB 模式下,通过逻辑电平选择 100mA 或 500mA,兼容 USB 规范。
  • 电源路径管理:内置电源路径控制,当电池电压低于系统需求时,输入电源可直接为系统供电,同时为电池充电,实现"即插即用"。
  • 热回馈优化充电:芯片内部热回馈电路监测内核温度,当温度升高时自动降低充电电流,防止芯片过热,确保在任意环境温度下都能以最大安全速率充电。
  • 可编程安全定时器:通过外部电容可设定充电安全定时器,防止电池异常导致超时充电,提高系统安全性。
  • 完善的保护机制:包括输入欠压保护(UVLO)、AC 输入过压保护(OVP,18V 耐压)、电池过压保护、自动复充(电池电压下降后自动重启充电)、电池温度监测(TS 引脚外接 NTC)。
  • 状态指示输出:提供电源正常指示(PGOOD)和充电状态指示(CHG),方便系统或用户了解当前充电状态。
  • 极简外围电路:内部集成功率 MOSFET 和电流检测,仅需少量电阻、电容即可构成完整充电方案,BOM 成本低。

3. 典型应用电路

CXLB73356 的典型应用电路极为简洁:AC 适配器输入连接 VIN 引脚(耐压 18V),USB 输入连接 USBVIN 引脚,芯片自动选择输入源。BAT 引脚连接电池正极,SYS 引脚连接系统负载(电源路径输出)。充电电流通过 ISET 引脚的外接电阻设定(AC 模式),USB 模式通过 USBSEL 引脚选择 100mA 或 500mA。TIMER 引脚外接电容设定安全定时器时长,TS 引脚外接 NTC 分压网络监测电池温度。PGOOD 和 CHG 引脚提供状态指示输出。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(AC适配器 + USB 双输入)

图2. CXLB73356 内部功能方框图
内部集成:双输入自动选择逻辑、功率 P-MOSFET、电源路径管理、充电控制逻辑(预充/快充/恒压)、热回馈调节、可编程安全定时器、NTC 温度监测、欠压保护、过压保护、自动复充、状态指示控制等。

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN AC 适配器输入电压 -0.3 18 V
USBVIN USB 输入电压 -0.3 7 V
BAT 电池引脚电压 -0.3 7 V
SYS 系统输出引脚 -0.3 7 V
TJ 结温范围 -40 125 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
AC 适配器输入电压 (VIN) 4.5 12 V
USB 输入电压 (USBVIN) 4.5 5.5 V
电池电压 (BAT) 4.2 V
充电电流 (AC 模式) 1 A
环境温度范围 -40 85 °C
关键电气特性 (TA=25°C, VIN=5V, VBAT=3.7V)
参数 条件 典型值 单位
AC 输入工作电压范围 4.5 – 12 V
USB 输入工作电压范围 4.5 – 5.5 V
充电电压 (VBAT_REG) 4.2 V
充电电压精度 ±1 %
AC 模式充电电流范围 外部电阻设定 0.1 – 1 A
USB 模式充电电流 100mA 或 500mA 可选 0.1 / 0.5 A
充电电流精度 ±10 %
预充阈值电压 2.9 V
预充电流 (AC 模式) 相对于快充电流 20 %
终止电流 相对于快充电流 10 %
自动复充阈值电压 VBAT_REG - VRECH 100 mV
AC 输入过压保护 (OVP) 6.5 V
AC 输入耐压 18 V
电源路径导通电阻 SYS 到 BAT 150
热调节阈值 105 °C
过温关断 150 °C
电池待机电流 VIN=0V, VBAT=4.2V 5 μA
状态指示输出 CHG / PGOOD 开漏

5. 工作原理与设计指导

5.1 双输入自动选择与电源路径管理

CXLB73356 支持 AC 适配器和 USB 两个输入源。芯片内部集成优先级逻辑:当 AC 适配器(VIN)和 USB(USBVIN)同时存在时,优先选择 AC 适配器供电。当只有一个输入存在时,自动选择该输入。当两个输入均不存在时,芯片进入 睡眠模式,电池漏电流极低(典型 5μA),延长电池储存寿命。

芯片内置 电源路径管理 功能:当电池电压较低或电池未连接时,输入电源可直接通过内部功率路径为 SYS 引脚供电,同时为电池充电。这一功能确保设备在充电过程中可立即开机运行,无需等待电池预充。

5.2 充电过程(三阶段充电)

CXLB73356 采用优化的充电控制算法,自动完成以下三个阶段:

  • 预充模式:当电池电压低于预充阈值(典型 2.9V)时,以快充电流的 20%(典型值)进行预充电,保护深度放电电池。
  • 快充模式(恒流):当电池电压超过预充阈值后,进入恒流充电阶段。AC 模式下充电电流由外部电阻设定(最高 1A);USB 模式下电流由 USBSEL 引脚选择(100mA 或 500mA)。
  • 恒压模式(涓流):当电池电压接近 4.2V 时,充电电流逐渐减小,直至降至终止电流阈值(典型为快充电流的 10%)时,充电终止。

5.3 热回馈调节

芯片内部集成了热回馈电路,实时监测内核温度。当芯片温度升高至热调节阈值(典型 105°C)时,热回馈电路自动降低充电电流,将芯片温度控制在安全范围内。该功能允许芯片在高温环境下仍能以最优速率充电,同时避免过热损坏,使系统设计更加可靠。

5.4 可编程安全定时器

为避免因电池异常导致的长时间充电,CXLB73356 集成了可编程安全定时器。通过在 TIMER 引脚外接电容,可设定充电总时长。当定时器超时后,芯片自动终止充电并进入故障状态。合理的定时器设定可防止电池过充,提高系统安全性。建议根据电池容量和充电电流计算合适的定时时长(通常为 4-8 小时)。

5.5 电池温度监测(NTC)

TS 引脚用于连接外部的 NTC 热敏电阻分压网络,监测电池温度。当电池温度超出设定的安全工作范围(通常为 0°C~50°C)时,芯片自动暂停充电,待温度恢复到安全范围后自动恢复。这一功能对锂离子电池的安全充电至关重要,可有效防止电池在极端温度下充电引发安全事故。

5.6 状态指示

芯片提供两个开漏输出引脚:CHG(充电状态指示):充电进行时输出低电平,充电完成或故障时输出高阻;PGOOD(电源正常指示):输入电源有效时输出低电平,电源异常时输出高阻。两个引脚均可直接驱动 LED 指示灯,方便用户了解系统状态。

5.7 保护机制

  • 输入欠压保护(UVLO):输入电压低于 4.5V 时停止充电,防止适配器过载。
  • AC 输入过压保护(OVP):AC 输入超过 6.5V(典型值)时停止充电,保护芯片和电池。AC 输入引脚耐压 18V,可承受高压尖峰。
  • 电池过压保护:电池电压超过 4.2V 时停止充电,防止过充。
  • 自动复充:充电完成后,当电池电压因自放电或负载消耗降至 4.1V(典型值,即 4.2V - 100mV)以下时,芯片自动启动新的充电周期。
  • 过温保护:内核温度超过 150°C 时关断,降至 130°C 后恢复。

6. 基于 CXLB73356 的便携设备充电设计实例

设计目标:一款蓝牙音箱,内置 2000mAh 锂聚合物电池,要求支持 AC 适配器(5V/1A)和 USB 接口(5V/500mA)充电,充电时设备可正常工作,有充电状态指示。

  • 系统配置:选用 CXLB73356,VIN 接 DC 插座(5V/1A 适配器),USBVIN 接 Micro-USB 座,BAT 接电池保护板,SYS 接系统负载(音频功放等)。ISET 电阻设定 AC 模式充电电流为 1A(R_ISET = 1kΩ 对应 1A)。USBSEL 接高电平(选择 500mA USB 充电),TIMER 外接电容设定 6 小时安全定时,TS 外接 10kΩ NTC 和分压电阻监测电池温度,CHG 和 PGOOD 接 LED 指示。
  • 充电性能:AC 模式 1A 充电,约 2.5 小时充满(考虑恒压阶段);USB 模式 500mA 充电,约 5 小时充满。
  • 电源路径优势:电池电量不足时,插上充电器后系统可立即从 SYS 引脚获得供电,无需等待电池充入足够电量,用户体验良好。
  • PCB 布局:VIN 和 USBVIN 电容靠近对应引脚,ISET 电阻靠近芯片,NTC 走线短而远离功率噪声,PGND 大面积铺铜散热。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLB73356 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持。

7. PCB 布局建议(线性充电器)

  • 输入电容:VIN 和 USBVIN 引脚各放置 1μF 陶瓷电容,尽量靠近芯片引脚,以滤除输入噪声。
  • 输出电容:BAT 和 SYS 引脚附近放置 1-10μF 陶瓷电容,确保系统供电稳定。
  • ISET 电阻:ISET 引脚外接电阻应使用 1% 精度电阻,并尽量靠近芯片,以保证电流设定精度。
  • TIMER 电容:TIMER 引脚外接电容应使用低漏电陶瓷电容,靠近芯片引脚,确保定时精度。
  • NTC 走线:TS 引脚走线应尽量短,远离功率和噪声源,使用 10kΩ NTC 和 1% 精度分压电阻。
  • 散热设计:芯片底部裸露焊盘(Exposed Pad)必须焊接至 PCB 地平面,并采用多个过孔连接至底层地平面,确保 1A 充电时的良好散热。根据热设计公式 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA,在 TA=25°C 时最大功耗约 1.5W(需根据实际热阻计算)。
  • 地线布局:AGND 和 PGND 在芯片下方单点连接,避免大电流地回路干扰。
  • 状态指示:CHG 和 PGOOD 为开漏输出,需外接上拉电阻(典型 10kΩ)至逻辑电源,再驱动 LED。

8. 订购信息与技术支持

CXLB73356 采用 WQFN-16(3×3mm)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、参考设计和 FAE 现场支持。

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