CXLB73359E 集成APPM单节锂电池线性充电IC | 28V耐压 | 可编程电流 | 热回馈 - 嘉泰姆电子

CXLB73359E 集成APPM单节锂电池线性充电IC | 28V耐压 | 可编程电流 | 热回馈 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLB73359E
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

CXLB73359E 是一款集成自动电源路径管理(APPM)的单节锂离子电池线性充电IC,支持28V耐压输入,可选电流限制(0.1A/0.475A/1.5A),集成热回馈调节、JEITA温度保护、充电电流可编程,采用WQFN-20L封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.35 - 6V
输出电压 (VOUT)4.05;4.2V
输出电流 (IOUT)1.2A
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型WQFN3x3-20
Type单节锂离子电池充电器
Charge voltage4.05;4.2V
Charge current1.2A
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;Power Good
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

产品详细介绍

CXLB73359E 集成自动电源路径管理(APPM)单节锂电池线性充电IC
28V耐压 | 可编程充电电流 | 热回馈调节 | JEITA温度保护

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLB73359E | 封装:WQFN-20L(3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLB73359E 是一款高度集成、带自动电源路径管理(APPM)的单节锂离子电池线性充电管理芯片,专为便携式应用设计。该芯片支持 VIN 输入耐压高达 28V,可承受适配器热插拔和电压尖峰,极大增强系统可靠性。芯片集成了自动电源路径管理功能,可在输入电源和电池之间智能切换,优先为系统负载供电,同时利用剩余电流为电池充电,实现"即插即用"体验。充电电流可通过外部电阻设定,并通过 ISET 和 ISETL 引脚灵活选择 0.1A、0.475A 或 1.5A 的输入电流限制。芯片内置 热回馈调节 电路(125°C 热调节,155°C 热关断),可在芯片温度升高时自动降低充电电流,确保在任意环境温度下都能以最大安全速率充电。CXLB73359E 还支持 JEITA 电池温度保护,根据电池温度自动调整充电电压和电流(0°C~10°C 降低充电电流,45°C~60°C 降低充电电压),保障电池安全和寿命。其他特性包括 欠压保护(UVLO)、过压保护(OVP,6.5V)、可编程安全定时器电源正常指示(PGOOD)和 充电状态指示(CHG)。采用小型 WQFN-20L(3×3mm) 封装,适用于数码相机、PDA、智能手机、便携仪器等设备。

核心优势: 28V 输入耐压 | 自动电源路径管理(APPM) | 可选电流限制(0.1A/0.475A/1.5A) | 热回馈调节(125°C) | JEITA 温度保护 | 可编程充电电流 | 可编程安全定时器 | 过压/欠压保护 | 状态指示(CHG/PGOOD) | WQFN-20L 小型封装。

1. 产品概述与市场定位

在数码相机、PDA、智能手机、便携仪器等电池供电设备中,充电管理方案需要同时兼顾充电效率、系统供电可靠性和安全性。CXLB73359E 作为一款 线性充电管理芯片,其核心优势在于 自动电源路径管理(APPM)—— 芯片可智能地在输入电源和电池之间切换,优先为系统负载(SYS 引脚)供电,剩余电流用于电池充电。当系统负载超过输入电流限制时,电池自动补充供电,确保系统始终稳定运行。这一功能对于需要"即插即用"体验的设备至关重要。

芯片的 28V 输入耐压6.5V 过压保护 可有效防止适配器异常或热插拔产生的高压尖峰损坏芯片和电池,特别适合在电源环境复杂的场合使用。热回馈调节 电路在芯片温度超过 125°C 时自动降低充电电流,将温度控制在安全范围内;JEITA 温度保护 则根据电池温度(通过 NTC 监测)调整充电参数:在 0°C~10°C 低温区间降低充电电流,在 45°C~60°C 高温区间降低充电电压,全面保障电池安全。充电电流可通过 ISETA 外部电阻设定,并通过 ISET 和 ISETL 引脚组合选择输入电流限制(0.1A/0.475A/1.5A),灵活适配不同适配器。CXLB73359E 采用小型 WQFN-20L(3×3mm) 封装,是空间受限、对系统供电连续性有高要求的便携设备的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

28V 输入耐压OVP 6.5V,适配器热插拔保护
自动电源路径管理优先系统供电,电池补充
可选电流限制0.1A / 0.475A / 1.5A 可选
热回馈调节125°C 热调节,155°C 热关断
JEITA 温度保护低温降电流,高温降电压
可编程充电电流外部电阻设定,灵活配置
可编程安全定时器外部电容设定充电时长
状态指示输出CHG 和 PGOOD 开漏输出
  • 高输入耐压:VIN 引脚耐压 28V,内置 6.5V 过压保护(OVP),可承受适配器热插拔尖峰和电压波动,极大增强系统鲁棒性。
  • 自动电源路径管理(APPM):智能在输入电源和电池之间切换,优先为系统负载供电,剩余电流用于充电。系统负载过重时,电池自动补充供电,确保系统稳定运行。
  • 灵活的电流配置:通过 ISETA 外部电阻设定充电电流,通过 ISET 和 ISETL 引脚组合选择输入电流限制(0.1A/0.475A/1.5A),适配不同适配器。
  • 热回馈优化充电:芯片内核温度超过 125°C 时自动降低充电电流,防止过热,确保在任意环境温度下都能以最大安全速率充电。155°C 热关断提供终极保护。
  • JEITA 电池温度保护:通过 TS 引脚连接 NTC 热敏电阻监测电池温度,在 0°C~10°C 低温区间降低充电电流(50%),在 45°C~60°C 高温区间降低充电电压(至 4.1V),全面保障电池安全。
  • 可编程安全定时器:通过 TIMER 引脚外接电容设定预充和快充安全定时器时长,防止电池异常导致超时充电。
  • 完善的保护机制:包括输入欠压保护(UVLO,3.3V 开启)、输入过压保护(OVP,6.5V)、电池过压保护(4.2V)、自动复充(电池电压降至 4.1V 以下自动重启)、短路保护等。
  • 状态指示输出:提供电源正常指示(PGOOD,开漏)和充电状态指示(CHG,开漏),充电时 CHG 低电平,充电完成/故障时高阻;PGOOD 在输入电源有效时低电平。
  • 使能与挂起控制:EN 引脚控制充电使能(高有效),USUS 引脚可进入挂起模式,降低功耗。

3. 典型应用电路

CXLB73359E 的典型应用电路包括:VIN 接适配器输入(最高 28V 耐压),BAT 接电池,SYS 接系统负载。ISETA 外接电阻设定充电电流,ISET 和 ISETL 选择输入电流限制,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,EN 高有效使能充电,CHG 和 PGOOD 提供状态指示输出。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(带 APPM)

图2. CXLB73359E 内部功能方框图
内部集成:自动电源路径管理(APPM)、欠压保护(UVLO)、过压保护(OVP)、功率 P-MOSFET、充电控制逻辑(预充/快充/恒压)、热回馈调节、JEITA 温度保护、可编程安全定时器、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 输入电压 -0.3 28 V
CHG / PGOOD / RESET 状态指示引脚 -0.3 28 V
其他引脚 其他引脚电压 -0.3 6 V
IBAT 电池连续电流 2.5 A
TJ 结温范围 -40 150 °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
VIN 输入电压(ISETL=低) 4.35 6 V
VIN 输入电压(ISETL=高) 4.4 6 V
环境温度范围 -40 85 °C
结温范围 -40 125 °C
关键电气特性 (TA=25°C, VIN=5V, VBAT=4V)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作电压范围 4.35 – 6 V
充电电压 (VREG) 4.2 V
充电电压精度 ±1 %
充电电流范围 外部电阻设定 A
预充阈值电压 BAT 上升 2.8 V
预充电流比 相对于快充电流 10 %
终止电流比 相对于快充电流 10 %
自动复充阈值 VREG - VBAT 100 mV
输入欠压阈值 (UVLO) 上升 3.3 V
输入过压保护 (OVP) 上升 6.5 V
VIN 输入耐压 28 V
热调节阈值 125 °C
热关断阈值 155 °C
VIN 供电电流(禁止) EN=高,无负载 12 mA
VIN 供电电流(使能) EN=低,无负载 0.8 mA
电池睡眠漏电流 VIN=0V 5 μA
VIN-BAT VOS 上升 100 mV
VIN-BAT VOS 下降 50 mV
PGOOD 延迟时间 VIN 上电到 PGOOD 低 1 s

5. 工作原理与设计指导

5.1 自动电源路径管理(APPM)

CXLB73359E 的 APPM 功能是其核心特色。芯片内部集成电源路径控制逻辑,可在输入电源(VIN)和电池(BAT)之间智能切换,为系统负载(SYS)供电:

  • 输入电源存在时:输入电源优先为 SYS 供电,剩余电流用于电池充电。当系统负载电流超过输入电流限制时,电池自动补充供电,确保系统电压稳定。
  • 仅电池存在时:电池通过内部路径为 SYS 供电。
  • 仅输入电源存在时:输入电源为 SYS 供电,同时为电池充电。
  • 电池补充模式:系统负载超过输入限流时,电池自动介入补充,当 VBAT - VSYS > 300mV 时触发短路保护,防止异常大电流。

这一功能确保了设备在任何工作条件下都能获得稳定的系统电源,特别适合需要"即插即用"体验的便携设备。

5.2 充电过程(三阶段充电)

CXLB73359E 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 2.8V 时,以快充电流的 10% 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 3V 后,进入恒流充电阶段。充电电流由 ISETA 引脚外接电阻设定,计算公式:I_CHG = 300 × (VISETA / RISETA)(ISET=高)或 150 × (VISETA / RISETA)(ISET=低)。
  • 恒压模式: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(快充电流的 10%)时,经过 25ms 延时后充电终止。

5.3 输入电流限制选择

通过 ISET 和 ISETL 引脚组合,可选择不同的输入电流限制,适配不同适配器:

ISETL ISET 输入电流限制
0.09A(约 100mA)
0.475A(约 500mA)
X 1.5A

5.4 JEITA 电池温度保护

芯片通过 TS 引脚外接 NTC 热敏电阻监测电池温度,自动调整充电参数:

  • 0°C~10°C(低温):充电电流降低至设定值的 50%,保护低温下电池性能。
  • 10°C~45°C(正常):全速充电,充电电压 4.2V。
  • 45°C~60°C(高温):充电电压降低至 4.1V,防止高温下电池过充。
  • 低于 0°C 或高于 60°C:暂停充电,保护电池安全。

5.5 热回馈调节与热关断

芯片内部热回馈电路监测内核温度:当温度超过 125°C 时,自动降低充电电流,将温度控制在安全范围内;若温度继续上升至 155°C,芯片关断内部输入开关,仅保留电池供电通路,待温度降至 135°C(155°C - 20°C)后恢复。

5.6 可编程安全定时器

通过 TIMER 引脚外接电容设定充电安全定时器时长,防止电池异常导致超时充电。预充定时器为快充定时器的 1/8,快充定时器公式:t_FCHG = 14400 × (C_TIMER / 1μF) 秒。

5.7 状态指示

芯片提供两个开漏输出引脚:CHG:充电进行时低电平,充电完成或故障时高阻(充电期间热调节或定时器超时以 2Hz 闪烁);PGOOD:输入电源正常时低电平,输入欠压/过压或无效时高阻。

6. 基于 CXLB73359E 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,支持 5V/1.5A 适配器充电,系统负载峰值 1.2A,要求充电时系统可正常工作,带电池温度保护。

  • 系统配置:选用 CXLB73359E,VIN 接适配器,BAT 接电池保护板,SYS 接系统负载。ISETA 电阻设定快充电流为 1.2A(R_ISETA = 300 × 2.5V / 1.2A = 625Ω,选用 620Ω),ISETL=低、ISET=低选择 1.5A 输入限流,TIMER 电容设定 4 小时快充定时器,TS 外接 10kΩ NTC 分压网络,EN 接高电平使能,CHG 和 PGOOD 接 LED 指示。
  • APPM 优势:系统负载峰值 1.2A 时,输入限流 1.5A 可覆盖大部分负载,超过时电池自动补充,系统电压稳定。
  • JEITA 保护:TS 监测电池温度,高温时自动降低充电电压至 4.1V,保障电池安全。
  • PCB 布局:输入电容靠近 VIN,ISETA 电阻远离噪声源,NTC 走线短,PGND 大面积铺铜散热。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLB73359E 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

  • 输入电容:VIN 引脚附近放置 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 引脚附近各放置 1-10μF 陶瓷电容,确保系统供电稳定。
  • ISETA 电阻:使用 1% 精度电阻,走线应远离功率和噪声源,以保证电流设定精度。
  • TIMER 电容: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 1.5A 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 1.47W(θJA=68°C/W)。
  • 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

CXLB73359E 采用 WQFN-20L(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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