CXLB73367 7A智能电容分压/直充充电芯片
双相电荷泵 | 8通道ADC | BC1.2/UFCS协议 | 14重保护

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLB73367 | 封装：WL-CSP-36B（2.8×2.8mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLB73367 是一款高效率、大电流智能充电芯片，专为智能手机、平板等设备设计。它集成了 电容分压（Cap Divider，DIV2） 和 直充（Bypass） 两种工作模式，可在不同输入电压下实现最优充电效率。在 DIV2 模式下，输出电压约为输入电压的一半，输出电流可达输入电流的两倍，最大输出电流 7A，效率高达 98.2%（VBAT=4V，IBAT=2A）；在 Bypass 模式下，最大输出电流 5A，效率高达 99.1%（VBAT=4V，IBAT=1A）。芯片采用 双相电荷泵 核心，支持 100kHz~1000kHz 可调开关频率，并集成展频技术以降低 EMI。内置 8 通道 12 位高速 ADC，可精确测量 VBUS、IBUS、VOUT、VBAT、IBAT、TDIE、DP、DM 等参数，通过 I²C 接口上报给主机。芯片支持 BC1.2 和 UFCS 充电协议，可识别 SDP、CDP、DCP 并支持 UFCS 快速充电协议。同时提供 14 重保护（VAC OVP、VBUS OVP、IBUS OCP（含高阈值）、IBUS UCP、VOUT OVP、VBAT OVP、IBAT OCP、VDR OVP、TS OTP、TDIE OTP、CFLY 短路诊断、VBUS 高/低错误、VDDA UVLO 等）和 9 重报警，确保系统安全。外部 OVP MOSFET 控制、输入反接保护、看门狗定时器等进一步增强了可靠性。采用超小型 WL-CSP-36B（2.8×2.8mm） 封装，是高功率密度快充应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

随着智能手机快充功率的不断提升（如 30W~65W），传统单节电池充电方案面临发热、效率、空间等多重挑战。CXLB73367 作为一款 智能电容分压充电芯片，采用电荷泵（Charge Pump）架构，将输入电压减半、输出电流加倍，从而在较低输入电流下实现大电流电池充电，大幅降低线缆和 PCB 损耗。芯片支持 DIV2 模式（电容分压）和 Bypass 模式（直通）两种工作模式，可灵活适配 5V、9V、12V 等不同适配器电压。在 DIV2 模式下，当 VBAT=4V 时，效率高达 98.2%，输出电流可达 7A，非常适合大容量电池（4000mAh~6000mAh）的快充需求。

芯片内部集成 双相电荷泵，两相之间相位差 180°，可显著降低输出纹波。同时支持 100kHz~1000kHz 可调开关频率，避开音频频段，并内置 展频技术 优化 EMI。内置 8 通道 12 位 ADC 可实时监测输入输出电压/电流、电池电压/电流、芯片温度、DP/DM 电压等，为系统提供精确的状态反馈。芯片支持 BC1.2 检测，可自动识别适配器类型（SDP/CDP/DCP），并支持 UFCS 通用快充协议，兼容中国移动设备快速充电标准。完整的 保护机制（VAC/VBUS/VOUT/VBAT 过压、IBUS/IBAT 过流、IBUS 欠流、VDR 过压、TS 过温、TDIE 过温等）和 报警功能 确保充电过程安全可靠。CXLB73367 采用超小型 WL-CSP-36B（2.8×2.8mm） 封装，是高功率密度、高效率快充方案的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 双模式充电：DIV2 模式（电容分压）适用于高输入电压（6V~11V），输出电压减半，输出电流加倍；Bypass 模式（直通）适用于 3V~5V 输入，直接导通，适合低压应用。
• 超高效率：DIV2 模式下效率高达 98.2%（VBAT=4V，IBAT=2A）；Bypass 模式下效率高达 99.1%（VBAT=4V，IBAT=1A），显著降低发热。
• 双相电荷泵：两相以 180° 相位差工作，有效降低输出纹波，配合可调相位延时（0~45ns），优化并联应用。
• 高精度 ADC：8 通道 12 位 ADC，支持连续/单次转换模式，数据速率高（每通道 128 次平均），测量范围覆盖 0~22V（VBUS）、0~5V（VBAT/VOUT）、0~8A（IBAT）、-40~152.5°C（TDIE）等。
• BC1.2 与 UFCS 协议：支持 BC1.2 协议检测（SDP/CDP/DCP），同时支持 UFCS（Universal Fast Charging Specification）协议，兼容中国移动设备快充标准，提供更多充电兼容性。
• 全面的保护与报警：14 重保护（VAC OVP、VBUS OVP、IBUS OCP（两级）、IBUS UCP、VOUT OVP、VBAT OVP、IBAT OCP、VDR OVP、TS OTP、TDIE OTP、CFLY 短路诊断、VBUS 高/低错误、VDDA UVLO 等）和 9 重报警（VBAT OVP 报警、IBAT OCP 报警、IBAT UCP 报警、VBUS OVP 报警、IBUS OCP 报警、IBUS UCP 报警、TDIE OTP 报警、DP/DM OV 报警），及时预警异常状态。
• 灵活的系统集成：支持外部 OVP MOSFET 控制（OVPGATE），可驱动单/背靠背 N-MOSFET；支持 I²C 接口（地址 0x6F/0x6E），可编程设置保护阈值、ADC 通道、开关频率等；支持并联应用（主/从模式），可扩展输出功率。
• 宽输入范围与高耐压：VAC 引脚耐压 37V，VBUS 耐压 22V，支持 3V~12V 输入电压范围（DIV2 模式 6V~11V，Bypass 模式 3V~5V），适应多种适配器。
• 小型化封装：WL-CSP-36B 2.8×2.8mm，占板面积小，适合紧凑型 PCB 设计。

3. 典型应用电路

CXLB73367 的典型应用电路与 CXLB73366 相似，飞电容每相 2 个 22μF，电流采样电阻推荐 5mΩ（可配置）。VAC/VBUS 连接适配器输入（通过外部 N-MOSFET 控制），PMID 连接输入电容，CFH1/CFL1、CFH2/CFL2 连接飞电容，VOUT 连接电池正极（通过 5mΩ 电流采样电阻），BATP/BATN 连接电池检测，DP/DM 连接 USB 数据线用于 BC1.2/UFCS 检测，OVPGATE 控制外部 MOSFET，REGN 输出 LDO 供电（4.7μF 电容），I²C 接口（SDA/SCL）和中断引脚（INT）连接主机。推荐 BOM 如表 1。

图1. 典型应用电路（单机模式）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 电容分压（DIV2）工作原理

CXLB73367 的 DIV2 模式基于电荷泵架构，利用飞电容（CFLY）交替充放电实现电压减半、电流加倍。以单相为例，在周期 1：Q1 和 Q3 导通，Q2 和 Q4 关断，CFLY 与电池串联接入 VBUS，此时 VCFLY = VBUS - VBAT；周期 2：Q1 和 Q3 关断，Q2 和 Q4 导通，CFLY 与电池并联，VCFLY = VBAT。由稳态条件可得 VBAT = VBUS / 2，IBAT = 2 × IBUS。芯片采用双相结构（相位差 180°），可显著降低输出纹波。DIV2 模式适用于输入电压 6V~11V，最大输出电流 7A。

5.2 直充（Bypass）模式

当 OPERATION_MODE 设为 0 时，芯片工作在 Bypass 模式，此时 Q1、Q2、Q4 持续导通，输入直接连通输出，类似直通开关。该模式适用于输入电压 3V~5V 的低压场景，最大输出电流 5A，效率极高（>99%）。

5.3 外部 MOSFET 控制（OVPGATE）

芯片通过 OVPGATE 引脚控制外部 N-MOSFET，实现输入过压保护（VAC_OVP）和输入通断控制。OVPGATE 可输出 4.8V 或 10V 栅极电压（由寄存器选择），支持单 N-MOSFET 或背靠背双 N-MOSFET 配置。当 VAC 超过保护阈值时，OVPGATE 在 100ns 内快速关断 MOSFET，保护后级电路。

5.4 8 通道 ADC 与监测

内置 8 通道 12 位 ADC，支持连续和单次转换模式。每个 ADC 通道均可独立使能/禁用。测量结果以高字节（HSB）和低字节（LSB）形式存储，需按 I²C 多字节读取。ADC 数据用于保护和报警功能的判决，因此充电过程中 ADC 强制工作在连续模式且不受寄存器控制。测量范围：VBUS 0~22V（分辨率 1mV）、IBUS 0~6A（分辨率 1mA）、VBAT/VOUT 0~5V（分辨率 1mV）、IBAT 0~8A（分辨率 1mA）、TDIE -40~152.5°C（分辨率 1°C）、DP/DM 0~5V（分辨率 1mV）。

5.5 BC1.2 与 UFCS 协议

芯片通过 DP/DM 引脚实现 BC1.2 协议检测，可识别 SDP、CDP、DCP，检测结果存储在 USB_STATUS 寄存器。同时支持 UFCS（Universal Fast Charging Specification）协议，通过 DP/DM 引脚进行握手和通信，兼容中国移动设备快充标准。UFCS 协议可通过寄存器使能（EN_Protocol），支持可配置波特率（115200/57600/38400/19200bps），并具备消息重传、硬复位等功能。芯片可同时支持 BC1.2 和 UFCS，但需注意协议间互斥（通过寄存器配置）。

5.6 保护与报警机制

芯片提供 14 重保护，包括 VAC_OVP、VBUS_OVP、IBUS_OCP（含高阈值 IBUS_OCP_H）、IBUS_UCP、VOUT_OVP、VBAT_OVP、IBAT_OCP、VDR_OVP（跌落过压）、TS_OTP、TDIE_OTP、CFLY 短路诊断、VBUS 高/低错误、VDDA UVLO 等。一旦触发保护，芯片立即停止开关并清除 CHG_EN。同时提供 9 重报警（VBAT/IBAT/VBUS/IBUS/IBAT 欠流/TDIE 等阈值报警），报警不会停止充电，但会通过 INT 通知主机，便于系统及时调整适配器输出。所有保护阈值均可通过 I²C 编程。

5.7 并联应用（主从模式）

为满足更高功率需求，CXLB73367 支持双芯片并联。通过配置 DP_SYNCOUT 和 BATN/SRP_SYNCIIN 引脚，可将一个芯片设为主（Master），另一个设为从（Slave）。主设备提供同步脉冲（2×开关频率），从设备接收同步信号，实现两相间 90° 移相，优化输出纹波和效率。并联时仅主设备使用 OVP MOSFET，从设备禁用该功能，且仅从设备进行 BC1.2/UFCS 检测。启动顺序：先使能从设备，再使能主设备。

5.8 寄存器配置与看门狗

芯片通过 I²C（地址 0x6F/0x6E）配置，寄存器包括充电控制、保护阈值、ADC 控制、BC1.2/UFCS 控制、中断屏蔽等。默认使能看门狗定时器，超时后 ADC_EN 和 CHG_EN 复位，并触发中断。用户可通过 WDT_DIS 禁用看门狗，或调整超时时间（0.5s~255s）。

6. 基于 CXLB73367 的智能手机快充设计实例

设计目标：一款支持 30W 快充的智能手机，电池容量 4500mAh，要求充电电流 6A（约 1.3C），适配器支持 9V/2.5A 或 10V/3A 输出，要求高效率、低发热，并支持 UFCS 协议。

• 系统配置：选用 CXLB73367 作为从充电芯片（与主开关充电器配合）。适配器通过 PD 协议或 UFCS 协议与系统通信，AP 控制 CXLB73367 工作在 DIV2 模式（VBUS 设定为 9V）。外部 N-MOSFET（Q5/Q6，低 RDS(ON)）由 OVPGATE 控制。飞电容使用 4 个 22μF/10V（每相 2 个），输入电容 2.2μF/25V，输出电容 10μF/6.3V，电流采样电阻 5mΩ。I²C 总线连接 AP，INT 用于中断。
• 参数设置：OPERATION_MODE=DIV2，VBUS_OVP=9.5V，IBUS_OCP=3A（对应 IBAT=6A），VBAT_OVP=4.5V，IBAT_OCP=6.5A，ADC 使能连续模式，使能 VBAT_OVP_ALM 和 IBAT_OCP_ALM，看门狗定时器设为 5s。UFCS 协议使能（EN_Protocol=10），配置波特率 115200bps，使能 handshake。
• 充电过程：系统检测到适配器后，通过 BC1.2 或 UFCS 确认适配器类型，AP 配置 CXLB73367 并设置适配器输出 9V。使能充电后，IBUS 从 0 上升至约 3A（对应 6A 电池电流），保护功能实时监测。当电池电压接近 4.35V 时，触发 VBAT_OVP_ALM，AP 通过 PD/UFCS 协议降低适配器电压或减小电流，进入恒压阶段。
• 效率优势：DIV2 模式下，输入电流仅为输出电流的一半（约 3A），大大降低线缆和 PCB 走线损耗，整机效率可达 97% 以上。
• PCB 布局：飞电容对称放置，走线短且等长；输入/输出电容紧靠引脚；VBUS/VOUT 功率线宽≥80mil；电流采样差分走线；DP/DM 差分走线长度匹配；散热焊盘多过孔散热。

7. PCB 布局建议

• 输入/输出电容：VBUS 和 VOUT 各放置低 ESR 电容（10μF），PMID 放置 10μF/25V，REGN 放置 4.7μF，均紧靠对应引脚。
• 飞电容：CFH/CFL 电容（22μF×4）尽量靠近芯片，走线短且对称，两相布局保持一致。
• 功率路径：VBUS、VOUT、PMID 走线宽且短（>80mil），以减少电阻和寄生电感。
• 电流采样：BATN/SRP_SYNCIIN 和 SRN_ADDR 采用差分走线，从采样电阻两端直接引出，避免大电流路径干扰。
• DP/DM 走线：差分走线，长度匹配，远离功率噪声源。
• 散热设计：芯片底部 Exposed Pad 焊接至大面积地平面，多过孔散热。根据热设计公式 P_D(MAX) = (T_J(MAX) - T_A) / θ_JA，在 T_A=25°C 时最大功耗约 3.42W（θ_JA=29.26°C/W）。
• 外部 MOSFET：OVPGATE 走线应短而直，栅极串联电阻（10Ω~100Ω）以抑制振铃。
• I²C 与中断：SDA/SCL/INT 上拉电阻 10kΩ，走线远离功率噪声。

8. 订购信息与技术支持

CXLB73367 采用 WL-CSP-36B（2.8×2.8mm）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。