CXLB73374 高压智能电容分压与直充充电器
5A输出 | DIV2/Bypass双模 | 效率高达98.1% | I2C控制

版本：Rev 1.0 | 2026年7月 | 型号：CXLB73374 | 封装：WL-CSP-36B（2.74x2.84mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLB73374 是一款高压智能电容分压与直充充电器，专为智能手机、平板电脑等设备设计，支持高达 5A 的输出电流。芯片集成 电容分压（DIV2） 和 直充（Bypass） 两种工作模式，可根据输入电压自动或手动切换，实现最优转换效率。在DIV2模式下，效率高达 98.1%（VOUT=10V，IOUT=2A，双相工作）。芯片内置输入反向阻断NFET、双相电荷泵核心、I2C串行接口，并集成9重保护功能。采用 WL-CSP-36B（2.74x2.84mm） 超小型封装，是高压快充应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

CXLB73374是一款高压智能电容分压与直充充电器，适用于高压快充架构（如1节或2节电池串联）。芯片采用电容分压（DIV2）拓扑，可将输入电压减半输出，同时输出电流加倍，极大降低充电线缆和路径上的电流损耗，提升系统整体充电效率。在直充（Bypass）模式下，芯片直接导通，适用于低压大电流充电场景。芯片内置双相电荷泵核心，支持单相或双相工作，可编程开关频率（300kHz~1.5MHz）并集成扩频技术以优化EMI。支持自动模式切换（AT_FUNCTION），可根据输入电压自动在DIV2和Bypass模式间切换。I2C接口用于编程保护阈值、工作模式及读取状态。集成输入OVP、输出OVP、输入OCP、反向OCP、过温保护等9重保护机制。采用WL-CSP-36B（2.74x2.84mm）超小封装，适用于智能手机、平板电脑等空间受限的高压快充应用。

2. 主要特点与技术亮点

• 双模拓扑：电容分压（DIV2）模式将输入电压减半，输出电流加倍；直充（Bypass）模式直通传输，适用于不同输入电压场景。
• 高效率：DIV2模式下效率高达98.1%（VOUT=10V，IOUT=2A，双相，500kHz），极大降低热损耗。
• 双相电荷泵：内置双相电荷泵核心，支持单相或双相工作，相位可编程（0/90/180/270），优化输出纹波和效率。
• 可编程频率与扩频：开关频率300kHz~1.5MHz可调，支持扩频技术（+/-6%调制）降低EMI峰值。
• 自动模式切换（AT_FUNCTION）：可根据输入电压阈值自动在Bypass和DIV2模式间切换，简化系统设计。
• 输入反向阻断：内置Q0 NFET，防止反向电流，支持无线充电（WRX）输入检测。
• 可编程预充：支持CFLY和VOUT预充电流（330mA/500mA/660mA）及预充时间配置，实现软启动。
• 同步功能：支持多芯片并联工作，通过SYNC引脚实现主从同步，扩展输出电流能力。
• 低功耗模式：Present模式（EN=H）下静态电流仅15uA，适合待机场景。

3. 引脚配置与功能说明

CXLB73374主要引脚包括：VBUS（主输入电源）、VOUT（输出至电池或下级电路）、WRX_IN（无线接收输入）、CFH1/CFH2（飞电容正端，需外接22uF电容）、CFL1/CFL2（飞电容负端）、BST2（自举）、SCL/SDA（I2C）、EN（使能）、ADDR（设备地址选择）、SYNC（同步时钟）、INT（中断输出）、PGND/AGND等。详细引脚定义见数据手册。

4. 极限参数与电气特性

5. 工作原理与设计指导

5.1 系统架构与工作模式

CXLB73374集成了电容分压（DIV2）和直充（Bypass）两种拓扑。在DIV2模式下，通过交替控制Q1-Q4四个开关管，实现飞电容CFLY的充放电，使输出电压VOUT = VBUS / 2，输出电流IOUT = 2 x IBUS。内置双相电荷泵核心，支持单相或双相工作，相位可编程（0/90/180/270），有效降低输出纹波。在Bypass模式下，内部开关直通，VBUS直接连接VOUT，适用于低压大电流场景。芯片支持自动模式切换（AT_FUNCTION），可根据VBUS电压阈值自动在两种模式间切换。

5.2 工作模式配置

通过EN引脚和I2C寄存器配置工作模式：EN=H（或悬空）进入Present模式（低功耗待机）；EN=L且CHG_EN=0进入Standby模式；EN=L且CHG_EN=1时，由OPERATION_MODE_SELECTION和REVERSE_MODE_EN决定工作模式（Bypass、Reverse Bypass、DIV2、Reverse DIV2）。具体配置见数据手册。

5.3 保护机制

芯片集成9重保护：VBUS OVP（可编程7.25V~22V）、VOUT OVP（可编程7V~14V）、IBUS OCP（可编程2A~6A）、WRX反向OCP（可编程1A~6A）、转换器OCP、CFLY诊断、VOUT错误检测、过温保护（OTP）、VBUS低压错误检测。不同模式下保护行为不同，详见数据手册保护章节。

5.4 预充与软启动

为避免浪涌电流，芯片在DIV2和Bypass模式下启动时会对飞电容和输出电容进行预充。预充电流可编程（330mA/500mA/660mA），预充时间由CFLY_DIAG_TIME和VOUT_ERR_ON_TIME寄存器配置。预充完成后，若未检测到故障，则进入正常充电状态。

5.5 同步与并联工作

支持多芯片并联以扩展输出电流能力。通过SYNC引脚实现主从同步，主设备输出同步脉冲（频率为2倍开关频率，50%占空比），从设备接收同步脉冲。并联时需正确配置相位角度（主从相位差90），以优化输出纹波和效率。

5.6 I2C通信与寄存器

芯片通过I2C接口与主机通信，地址由ADDR引脚电平决定（50H/51H/52H）。寄存器分为状态、标志、掩码、控制等类别，用于配置保护阈值、工作模式、频率、扩频、预充参数等。看门狗定时器（WDT）可防止通信异常，超时后复位相关寄存器。

5.7 WRX_OK与Q0控制

WRX_OK引脚用于指示无线输入电源状态。Q0 MOSFET用于输入反向阻断，可由Q0_CONTROL位控制自动或强制导通，防止反向电流。

6. 典型应用电路

图2. 典型应用电路（高压快充系统，配合主充电器）

外围元件：VBUS输入电容2x4.7uF（35V），VOUT输出电容22uF（25V），飞电容CFH/CFL各2x22uF（25V），WRX_IN电容2.2uF（35V），BST电容22nF（16V），I2C上拉电阻10k，INT上拉电阻10k，ADDR分压电阻等。系统通常配合主充电器（如开关充电器）和PD控制器使用，实现完整的高压快充方案。

7. PCB布局建议

• 输入/输出电容：VBUS和VOUT的旁路电容需尽量靠近芯片放置，低ESR陶瓷电容优先。
• 飞电容：CFH/CFL电容应靠近芯片放置，走线尽量短而宽，以减小寄生电感和电阻。
• BST电容：BST与CFH之间的22nF电容需紧靠芯片放置。
• 功率走线：VBUS、VOUT、WRX_IN等功率走线应足够宽以承载大电流（5A以上）。
• 地线：PGND和AGND应分开，在芯片下方单点连接，散热焊盘需大面积接地并多过孔散热。
• I2C与INT：SCL/SDA/INT走线应远离功率噪声源，上拉电阻靠近芯片。
• 散热：WL-CSP封装底部焊盘需通过过孔散热至内层地平面，theta_JA=34.7C/W，T_A=25C时最大功耗2.88W。

8. 智能手机高压快充设计实例

目标：设计一款支持1节锂电（4.2V）高压快充方案，输入来自20V USB-PD适配器，充电电流5A，采用CXLB73374作为次级电荷泵充电器，配合前端开关充电器和PD控制器。

• 系统架构：PD控制器与适配器通信协商20V电压，主开关充电器（如CXLB73370）负责预充、恒压和终止，CXLB73374在DIV2模式下将20V降为10V，输出5A电流，后端再由主充电器降至电池电压。
• 参数配置：VBUS_OVP设为22V，VOUT_OVP设为11V，IBUS_OCP设为5.5A，开关频率500kHz，启用双相（相位A=0，相位B=180），预充电流500mA，预充时间2ms。
• 自动模式切换：启用AT_FUNCTION，阈值设为11V，当VBUS高于11V时自动进入DIV2模式，低于11V时进入Bypass模式。
• 保护配置：启用所有保护，过温保护阈值150C，看门狗30s超时。
• 并联扩展：若需更高电流（如6A以上），可采用两片CXLB73374并联，配置为主从模式，相位错开90。

9. 订购信息与技术支持

CXLB73374采用WL-CSP-36B（2.74x2.84mm）封装，无铅、RoHS合规。提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持。