CXLB73357 集成充电器+双路1A降压DC/DC的PMIC | AC/USB双输入 | 效率95% - 嘉泰姆电子

CXLB73357 集成充电器+双路1A降压DC/DC的PMIC | AC/USB双输入 | 效率95% - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLB73357
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
加入收藏

产品简介

CXLB73357 是一款集成了单节锂离子电池充电器和两路1A同步降压DC/DC转换器的PMIC,支持AC适配器(12V)和USB双输入自动选择,充电电流最高1A,降压输出0.6V~VIN,效率高达95%,采用WQFN-24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WQFN4x4-24
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;OVP;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

CXLB73357 集成单节锂电池充电器 + 双路1A降压DC/DC的PMIC
AC/USB双输入自动选择 | 1A充电 | 双路1A同步降压 | 效率高达95%

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLB73357 | 封装:WQFN-24(4×4mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLB73357 是一款高度集成的单芯片电源管理IC(PMIC),专为便携式设备设计。该芯片在一个封装内集成了 单节锂离子电池线性充电器两路高效同步降压型DC/DC转换器,为系统提供了完整的电源解决方案。充电器部分支持 AC 适配器USB 接口 双输入自动选择,AC 输入耐压高达 18V,USB 输入耐压 7V。充电电流在 AC 模式下可通过外部电阻设定,最高 1A;在 USB 模式下可在 100mA 和 500mA 之间选择。芯片集成 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(NTC)和 自动复充 功能,提供完整的充电管理。两路 DC/DC 转换器各可提供 1A 输出电流,输入电压范围 2.5V~5.5V,输出电压可调(0.6V~VIN),效率高达 95%,固定 1.5MHz 开关频率,内部集成同步整流开关,无需外部肖特基二极管。CXLB73357 采用小型 WQFN-24(4×4mm) 封装,适用于 MP3/MP4、GPS、数码相框、手持设备等便携应用。

核心优势: 单芯片集成充电器+双路DC/DC | AC/USB双输入自动选择 | 1A 线性充电 | 双路1A同步降压(效率95%) | 电源路径管理 | 热回馈调节 | 可编程安全定时器 | NTC温度监测 | 1.5MHz固定频率 | WQFN-24封装。

1. 产品概述与市场定位

在便携式电子产品中,系统通常需要多个电源轨:电池充电管理、核心电压(如 1.8V 或 3.3V)、I/O 电压等。传统方案需要独立的充电管理芯片和多个 DC/DC 转换器,占用 PCB 面积大、BOM 成本高。CXLB73357 将 单节锂离子电池线性充电器两路 1A 同步降压 DC/DC 转换器 集成在单颗芯片中,为便携设备提供了一套完整的电源管理方案。

充电器部分与 CXLB73356 同源,支持 AC 适配器(最高 12V)USB(5V) 双输入自动选择,优先使用 AC 适配器。AC 输入引脚耐压 18V,可承受高压尖峰。充电电流 AC 模式最大 1A(外部电阻设定),USB 模式可选 100mA/500mA。内部集成的 电源路径管理 允许在电池电量不足或无电池时,输入电源直接为系统供电,实现"即插即用"。

两路 DC/DC 转换器均为 同步整流降压型,固定 1.5MHz 开关频率,可避免 AM 频段干扰。每路输出电流能力 1A,输出电压可通过外部电阻分压设定(0.6V~VIN)。内部集成低 RDS(ON) 的功率开关,效率高达 95%,无需外部肖特基二极管。两路转换器可独立使能,支持 PWM 和低压差(LDO)模式自动切换,在输入电压接近输出电压时平滑过渡。CXLB73357 采用 WQFN-24(4×4mm) 封装,是 MP3/MP4、GPS、数码相框、手持设备等空间受限应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

充电器 + 双路DC/DC单芯片完整电源方案
双输入自动选择AC适配器(12V)和USB(5V)
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
双路1A同步降压效率高达95%,1.5MHz
电源路径管理无电池时系统仍可工作
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
  • 高集成度PMIC:单芯片集成线性充电器和两路1A同步降压DC/DC,大幅减少外围元件和PCB面积,降低BOM成本。
  • 双输入自动选择:AC适配器(耐压18V)和USB双输入,自动检测并选择有效源,优先AC适配器供电。
  • 灵活的充电配置:AC模式充电电流外部电阻可调(最大1A),USB模式可选择100mA或500mA,兼容USB规范。
  • 电源路径管理:电池电量不足或无电池时,输入电源可直接为系统供电,确保设备可立即工作。
  • 热回馈优化充电:热回馈电路监测内核温度,自动降低充电电流防止过热,确保安全充电。
  • 高效同步降压DC/DC:两路独立DC/DC,输出电流各1A,效率高达95%。固定1.5MHz开关频率,避免AM频段干扰。
  • 无需外部肖特基:同步整流架构,内部集成低RDS(ON)功率开关,降低导通损耗和BOM成本。
  • 宽输出电压范围:DC/DC输出电压可通过外部电阻设定,范围0.6V~VIN,灵活适配各种系统负载。
  • 完善的保护机制:充电部分包括UVLO、OVP(AC输入6.5V)、电池OVP、自动复充、NTC温度监测、安全定时器;DC/DC部分包括过流保护、过热保护。
  • 状态指示输出:充电状态指示(CHG),方便系统或用户了解充电状态。

3. 典型应用电路

CXLB73357 的典型应用电路包括两部分:充电器部分和DC/DC部分。充电器部分:AC适配器输入连接VIN(耐压18V),USB输入连接USBVIN,芯片自动选择输入源。BAT连接电池,SYS连接系统负载(电源路径输出),ISET外接电阻设定AC充电电流,USBSEL选择USB电流,TIMER外接电容设定安全定时器,TS外接NTC分压网络监测电池温度,CHG提供充电状态指示。DC/DC部分:两路独立降压转换器,输入来自SYS(系统电源)或BAT(电池),各外接1μH功率电感和反馈电阻分压网络设定输出电压,EN引脚控制使能。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(充电器 + 双路DC/DC)

图2. CXLB73357 内部功能方框图
内部集成:双输入自动选择逻辑、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、两路独立1.5MHz同步降压DC/DC转换器、欠压/过压保护、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 / SYS 电池/系统引脚电压 -0.3 7 V
LX1/LX2 DC/DC 开关节点 -0.3 6 V
TJ 结温范围 -40 125 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
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
DC/DC 输入电压 (SYS/BAT) 2.5 5.5 V
DC/DC 输出电压范围 0.6 VIN V
充电电流 (AC 模式) 1 A
DC/DC 输出电流 (每路) 1 A
关键电气特性 (TA=25°C, 充电部分 VIN=5V, DC/DC部分 VIN=3.7V)
参数 条件 典型值 单位
充电器部分
AC 输入工作电压范围 4.5 – 12 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 / 500mA 可选 0.1 / 0.5 A
预充阈值电压 2.9 V
终止电流 相对于快充电流 10 %
自动复充阈值 VBAT_REG - VRECH 100 mV
AC 输入过压保护 6.5 V
AC 输入耐压 18 V
热调节阈值 105 °C
DC/DC 转换器部分(每路)
输入电压范围 2.5 – 5.5 V
输出电压范围 外部电阻分压设定 0.6 – VIN V
输出电流能力 1 A
开关频率 固定 1.5 MHz
效率 VIN=3.7V, VOUT=1.8V, IOUT=500mA 90 %
效率 VIN=3.7V, VOUT=3.3V, IOUT=500mA 95 %
反馈基准电压 0.6 V
功率开关 RDS(ON) 高侧 + 低侧 250
静态电流 PFM 模式,无负载 40 μA

5. 工作原理与设计指导

5.1 充电器部分:双输入自动选择与电源路径管理

CXLB73357 的充电器部分与 CXLB73356 类似,支持 AC 适配器(VIN)和 USB(USBVIN)双输入自动选择,优先使用 AC 适配器。当两个输入都不存在时,芯片进入睡眠模式,电池漏电流极低。集成的电源路径管理功能允许在电池电量不足或无电池时,输入电源直接为 SYS 引脚供电,同时为电池充电,确保系统可立即工作。充电过程分为预充(电池<2.9V)、快充(恒流)和恒压三个阶段,终止电流为快充电流的 10%。

5.2 充电器部分:热回馈与安全保护

热回馈电路在芯片温度达到 105°C 时自动降低充电电流,防止过热。可编程安全定时器(外部电容设定)防止电池异常超时充电。TS 引脚外接 NTC 监测电池温度,超出安全范围暂停充电。AC 输入过压保护(6.5V)和耐压 18V 的设计,增强了系统可靠性。充电完成后,电池电压降至 4.1V 以下时自动复充。

5.3 DC/DC 转换器部分:同步降压工作原理

两路 DC/DC 转换器均为固定 1.5MHz 的同步降压架构。在 PWM 模式下,内部高侧和低侧 MOSFET 以互补方式开关,实现高效率能量转换。当输入电压接近输出电压时,转换器自动进入低压差(LDO)模式,高侧 MOSFET 持续导通,保持输出电压稳定。这种 PWM/LDO 自动切换机制确保了在电池放电末期仍能提供稳定的输出电压。

5.4 DC/DC 输出电压设定与设计指导

每路 DC/DC 的输出电压通过外部电阻分压网络设定,反馈基准电压为 0.6V。计算公式为:VOUT = 0.6V × (1 + R1/R2)。建议 R2 使用 10kΩ~100kΩ 电阻,R1 根据目标电压计算。输出电容建议使用 10μF~22μF 陶瓷电容,输入电容建议 4.7μF~10μF。功率电感推荐 1μH~2.2μH,饱和电流需大于 1.5A。两路 DC/DC 可独立使能(EN1/EN2),方便系统进行上电时序控制。

5.5 系统电源架构

在典型应用中,充电器的 SYS 输出作为 DC/DC 转换器的输入电源。当 AC 适配器或 USB 插入时,SYS 由输入电源供电,同时为电池充电。当输入电源移除时,SYS 由电池供电,DC/DC 转换器继续为系统负载供电。这种架构实现了无缝的电源切换,确保系统在任何工作状态下都能获得稳定的电源。

6. 基于 CXLB73357 的便携设备电源设计实例

设计目标:一款手持设备,内置 3000mAh 锂聚合物电池,需要 3.3V(主系统)和 1.8V(核心)两路电源,支持 AC 适配器(5V/1A)和 USB(5V/500mA)充电,充电时设备可工作。

  • 系统配置:选用 CXLB73357,充电器部分:VIN 接 DC 插座(5V/1A),USBVIN 接 Micro-USB,ISET 设定 AC 充电电流 1A(R_ISET=1kΩ),USBSEL 选择 500mA USB 充电,TIMER 电容设定安全定时器 6 小时,TS 接 10kΩ NTC。DC/DC 部分:两路转换器输入均接 SYS,Buck1 输出 3.3V(R1/R2=4.5kΩ/1kΩ),Buck2 输出 1.8V(R1/R2=2kΩ/1kΩ),各外接 1μH 电感和 10μF 电容。
  • 充电性能:AC 模式 1A 充电,约 3.5 小时充满;USB 模式 500mA 充电,约 7 小时充满。
  • 电源路径优势:电池电量不足时,插上充电器系统即可从 SYS 获得供电,同时为电池充电,设备可立即开机。
  • DC/DC 性能:3.3V 输出效率约 95%,1.8V 输出效率约 90%,1.5MHz 开关频率可使用小型电感,节省 PCB 面积。
  • PCB 布局:充电和 DC/DC 部分分别布局,功率电感靠近 LX 引脚,反馈走线远离噪声源,PGND 大面积铺铜散热。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLB73357 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(充电器 + DC/DC)

  • 充电器部分:VIN 和 USBVIN 电容靠近引脚,ISET 电阻靠近芯片,NTC 走线短而远离噪声,PGND 大面积铺铜散热。
  • DC/DC 部分:输入电容靠近 VIN 引脚,输出电容靠近 VOUT 引脚,功率电感靠近 LX 引脚(走线宽而短)。LX 节点为高频开关节点,面积应尽量小,远离敏感模拟信号。
  • 反馈走线:FB 引脚连接反馈电阻分压网络,走线应远离 LX 和功率电感,避免噪声耦合,建议从输出电容端取反馈信号。
  • 地线布局:AGND 和 PGND 在芯片下方单点连接,功率地(PGND)使用大面积铜箔,多个过孔连接至底层地平面以增强散热。
  • 散热设计:芯片底部 Exposed Pad 必须焊接至 PCB 地平面,多过孔散热,确保 1A 充电和 1A DC/DC 同时工作时的热可靠性。
  • 电感选择:使用 1μH~2.2μH 功率电感,饱和电流 >1.5A,DCR <100mΩ 以提高效率。

8. 订购信息与技术支持

CXLB73357 采用 WQFN-24(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、参考设计和 FAE 现场支持。

用户评论

共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表