CXLB73368 8A智能电容分压充电芯片
双相电荷泵 | 9通道ADC | 15重保护 | 效率高达97.8%

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLB73368 | 封装：WL-CSP-56B（3.35×3.35mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLB73368 是一款高效率、大电流智能电容分压充电芯片，专为智能手机、平板等设备设计。该芯片采用 电容分压（Cap Divider） 拓扑，将输入电压减半、输出电流加倍，最大输出电流 8A，效率高达 97.8%（VBAT=4.2V，IBAT=2.5A）。芯片采用 双相电荷泵 核心，支持 250kHz~750kHz 可调开关频率，并集成展频技术以降低 EMI。内置 9 通道 12 位高速 ADC，可精确测量 VBUS、IBUS、VOUT、VBAT、IBAT、TSBUS、TSBAT、TDIE、VAC 等参数，通过 I²C 接口上报给主机。同时提供 15 重保护（VBUS OVP、IBUS OCP、IBUS UCP、VOUT OVP、VBAT OVP、IBAT OCP、VDR OVP、TSBUS OTP、TSBAT OTP、TDIE OTP、VBUS_HIGH_ERR、VBUS_LOW_ERR、CFLY_DIAG、CON_OCP、VAC_OVP）和 7 重报警，确保系统安全。外部 OVP MOSFET 控制（40V 耐压）、输入反接保护、看门狗定时器等进一步增强了可靠性。采用 WL-CSP-56B（3.35x3.35mm） 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。CXLB73368 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），可灵活适配 5V、9V、12V 等不同适配器电压。当 VBAT=4.2V 时，效率高达 97.8%，输出电流可达 8A，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 度，可显著降低输出纹波。同时支持 250kHz~750kHz 可调开关频率，避开音频频段，并内置 展频技术 优化 EMI。内置 9 通道 12 位 ADC 可实时监测输入输出电压/电流、电池电压/电流、双路 NTC 温度（TSBUS/TSBAT）、芯片温度等，为系统提供精确的状态反馈。完整的 保护机制（VBUS/VOUT/VBAT 过压、IBUS/IBAT 过流、IBUS 欠流、VDR 过压、TSBUS/TSBAT 过温、TDIE 过温等）和 报警功能 确保充电过程安全可靠。CXLB73368 采用 WL-CSP-56B（3.35x3.35mm） 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

• 超高效率：电容分压拓扑效率高达 97.8%（VBAT=4.2V，IBAT=2.5A），显著降低发热。
• 双相电荷泵：两相以 180 度相位差工作，有效降低输出纹波，支持并联应用（主/从模式）。
• 高精度 ADC：9 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）、0~10A（IBAT）、0~150C（TDIE）等。
• 双路 NTC 温度监测：TSBUS 和 TSBAT 双通道温度检测，可分别监测连接器温度和电池温度，支持独立过温保护阈值设置。
• 全面的保护与报警：15 重保护（VAC OVP、VBUS OVP、IBUS OCP、IBUS UCP、VOUT OVP、VBAT OVP、IBAT OCP、VDR OVP、TSBUS OTP、TSBAT OTP、TDIE OTP、CFLY 短路诊断、CON_OCP、VBUS 高/低错误等）和 7 重报警（VBAT OVP 报警、IBAT OCP 报警、IBAT UCP 报警、VBUS OVP 报警、IBUS OCP 报警、TDIE OTP 报警、TSBUS/TSBAT OTP 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 N-MOSFET；支持 I²C 接口，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 40V，VBUS 耐压 22V，支持 2.8V~17V 输入电压范围，适应多种适配器。
• 小型化封装：WL-CSP-56B 3.35x3.35mm，占板面积小，适合紧凑型 PCB 设计。

3. 典型应用电路

CXLB73368 的典型应用电路包括：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（每相 3 个 22uF），VOUT 连接电池正极（通过 2mohm 电流采样电阻），BATP/BATN 连接电池检测，SRP/SRN 连接电流采样电阻，TSBUS/TSBAT 连接 NTC 分压网络，OVPGATE 控制外部 MOSFET，AVDD 输出 LDO 供电（4.7uF 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

CXLB73368 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 x IBUS。芯片采用双相结构（相位差 180 度），可显著降低输出纹波。DIV2 模式适用于输入电压 2.8V~11V，最大输出电流 8A。

5.2 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，支持单 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。VAC 引脚耐压高达 40V。

5.3 9 通道 ADC 与监测

内置 9 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 0~8A（分辨率 1mA）、VBAT/VOUT 0~5V（分辨率 1mV）、IBAT 0~10A（分辨率 1mA）、TDIE 0~150C（分辨率 0.5C）、TSBUS/TSBAT 0~50%（分辨率 0.097%）。

5.4 双路 NTC 温度监测（TSBUS/TSBAT）

芯片提供两个独立的 NTC 温度监测通道：TSBUS 用于监测 USB 连接器或 PCB 温度，TSBAT 用于监测电池包温度。通过外部电阻分压网络（上拉至 VOUT）与 NTC 热敏电阻构成分压电路，ADC 读取分压百分比并与设定的 OTP 阈值比较。当任一通道温度超过阈值时，触发保护，停止充电并清除 CHG_EN。两个通道的 OTP 阈值可独立编程。

5.5 保护与报警机制

芯片提供 15 重保护，包括 VAC_OVP、VBUS_OVP、IBUS_OCP、IBUS_UCP、VOUT_OVP、VBAT_OVP、IBAT_OCP、VDR_OVP（跌落过压）、TSBUS_OTP、TSBAT_OTP、TDIE_OTP、CFLY 短路诊断、CON_OCP（转换器过流）、VBUS 高/低错误等。一旦触发保护，芯片立即停止开关并清除 CHG_EN。同时提供 7 重报警（VBAT/IBAT/VBUS/IBUS/TDIE/TSBUS_TSBAT 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。

5.6 并联应用（主从模式）

为满足更高功率需求，CXLB73368 支持双芯片并联。通过 CDRVL_ADDRMS 引脚电阻配置地址和模式（主/从/独立）。主设备通过 TSBAT_SYNCOUT 提供同步脉冲（2x 开关频率），从设备通过 BATP_SYNCIIN 接收同步信号，实现两相间 90 度移相，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。启动顺序：先使能从设备，再使能主设备。

5.7 寄存器配置与看门狗

芯片通过 I²C（地址 0x66 或 0x65）配置，寄存器包括充电控制、保护阈值、ADC 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~30s）。

6. 基于 CXLB73368 的智能手机快充设计实例

设计目标：一款支持 40W 快充的智能手机，电池容量 5000mAh，要求充电电流 8A（约 1.6C），适配器支持 10V/4A 输出，要求高效率、低发热，支持双路 NTC 温度监测（连接器和电池）。

• 系统配置：选用 CXLB73368 作为从充电芯片（与主开关充电器配合）。适配器通过 PD 协议与系统通信，AP 控制 CXLB73368 工作在 DIV2 模式（VBUS 设定为 10V）。外部 N-MOSFET（Q1，低 RDS(ON)）由 OVPGATE 控制。飞电容使用 6 个 22uF/10V（每相 3 个），输入电容 1uF/25V，输出电容 10uF/6.3V，电流采样电阻 2mohm。TSBUS 和 TSBAT 各接 10kohm NTC 分压网络。I²C 总线连接 AP，INT 用于中断。
• 参数设置：CHG_EN=1，VBUS_OVP=10.5V，IBUS_OCP=4A（对应 IBAT=8A），VBAT_OVP=4.5V，IBAT_OCP=8.5A，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。TSBUS_OTP 和 TSBAT_OTP 阈值设为 4.1%。
• 充电过程：系统检测到适配器后，AP 配置 CXLB73368 并设置适配器输出 10V。使能充电后，IBUS 从 0 上升至约 4A（对应 8A 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 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 4A），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；TSBUS/TSBAT 走线短；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（10uF），PMID 放置 10uF/25V，AVDD 放置 4.7uF，均紧靠对应引脚。
• 飞电容：CFH/CFL 电容（22uFx6）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：SRP 和 SRN 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。
• NTC 走线：TSBUS 和 TSBAT 走线尽量短，远离功率噪声源，使用 1% 精度分压电阻。
• 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) / theta_JA，在 T_A=25deg;C 时最大功耗约 4.16W（theta_JA=24deg;C/W）。
• 外部 MOSFET：OVPGATE 走线应短而直，栅极串联电阻（10ohm~100ohm）以抑制振铃。
• I²C 与中断：SDA/SCL/INT 上拉电阻 10kohm，走线远离功率噪声。

8. 订购信息与技术支持

CXLB73368 采用 WL-CSP-56B（3.35x3.35mm）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。