CXUS7755 USB Type-C 保护 IC
6 通道 OVP | 60ns 超快响应 | SBU 1:2 Mux | VCONN 保护

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年9月 | 型号：CXUS7755 | 封装：WQFN-32L（5×5mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXUS7755 是一款高度集成的 USB Type-C 保护 IC，专为现代高速接口的过压、过流和 ESD 保护而设计。芯片集成了 6 通道短接 VBUS 过压保护（CC1_CON、CC2_CON、SBU1_CON、SBU2_CON、DP_CON、DM_CON），当检测到高压 VBUS 意外短接至相邻引脚时，可在 60ns 内超快切断内部开关，保护后端系统芯片免受损坏。CXUS7755 还集成了 DP/DM USB2.0 开关（800MHz 带宽，21V 高压保护），支持 BC1.2 充电端口检测（SDP/DCP/CDP），以及带 OVP/OCP/RCP/UVP/RVP 保护的 VCONN 开关。芯片内置 SBU 1:2 Mux，支持调试模式和工厂模式等特定应用。CXUS7755 采用 WQFN-32L（5×5mm） 封装，是桌面电脑、笔记本、USB Hub、显示器和服务器的理想 USB Type-C 保护方案。

1. 产品概述与市场定位

在 USB Type-C 接口设计中，VBUS 与 CC、SBU、DP、DM 引脚相邻，一旦发生短接，高压将直接冲击 PD 控制器、SBU MUX、USB2.0 Hub 等系统侧芯片，导致永久性损坏。CXUS7755 作为一款 高度集成的 USB Type-C 保护 IC，其核心优势在于 多通道保护 和 超快响应速度。芯片内部集成了 6 个独立的 OVP 开关，分别对应 CC1、CC2、SBU1、SBU2、DP、DM 通道，每个通道均有独立的 OVP 比较器，当检测到过压时在约 60ns 内迅速断开开关，并通过中断或 I2C 向系统报告故障。

CXUS7755 还集成了 DP/DM USB2.0 开关，支持 BC1.2 充电端口检测（SDP、DCP、CDP），以及 SBU 1:2 Mux，可将 SBU 信号路由至不同的系统侧 MUX，适用于调试模式和工厂模式。芯片内置的 VCONN 开关 提供全面的 OVP/OCP/RCP/UVP/RVP 保护，确保有源电缆安全供电。CXUS7755 的 死电池模式 支持在系统无电时通过 CC 引脚呈现 Rd，使外部 Source 识别并提供 VBUS，实现无电充电。CXUS7755 采用 WQFN-32L 5×5mm 封装，是小尺寸、高可靠性 USB Type-C 接口保护与切换的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 6 通道短接 VBUS 过压保护：对 CC1_CON、CC2_CON、SBU1_CON、SBU2_CON、DP_CON、DM_CON 提供独立的 OVP 保护，当输入电压超过阈值时迅速关断，防止高压损坏系统。
• 60ns 超快 OVP 响应：DP/DM/CC/SBU 通道的 OVP 响应时间仅约 60ns，远快于传统方案，为后端芯片提供可靠保护。
• 高绝对最大额定值：CC/SBU/DP/DM 引脚可耐受高达 28V 的短时过压，确保在 PD 高压场景下的安全。
• DP/DM USB2.0 开关：支持 800MHz 带宽，21V 高压保护，集成 BC1.2 充电端口控制器，支持 SDP、DCP、CDP 配置，适用于 Sink 和 Source 应用。
• SBU 1:2 Mux：支持将 SBU1_CON/SBU2_CON 路由至 SBU1_HOST1/2 或 SBU2_HOST1/2，适用于调试模式、工厂模式等特定应用场景。
• VCONN 开关与保护：集成 VCONN 开关，带 OVP（过压）、OCP（过流）、RCP（反向电流）、UVP（欠压）、RVP（反向电压）保护，确保有源电缆安全供电。
• 死电池支持：通过 RPD_CC1/RPD_CC2 引脚外接电阻，在系统无电时呈现 Rd，使外部 Source 提供 VBUS，实现充电。
• IEC 61000-4-2 ESD 保护：DP_CON/DM_CON/SBU1_CON/SBU2_CON 具备接触放电 ±8kV、空气放电 ±15kV 的 ESD 保护能力；CC1_CON/CC2_CON 建议外接 TVS 和电容以通过 ±8kV 接触放电。
• I2C 接口：支持 1MHz 快速模式，提供 4 个可选从地址（通过 ADDR 引脚电阻设置），方便多端口应用。
• 4 态 ADDR 引脚：通过 ADDR 引脚对地电阻（0Ω、30kΩ、62kΩ、Open）选择 4 个 I2C 从地址，便于多端口系统设计。

3. 典型应用电路

CXUS7755 的典型应用电路包括：VCC（3V~5.5V）供电，VCONN 输入（3V~5.5V），CC1_CON/CC2_CON 和 SBU1_CON/SBU2_CON 连接 Type-C 连接器，CC1_HOST/CC2_HOST 连接 PD 控制器，SBU1_HOST/SBU2_HOST 连接系统 MUX，DP/DM 连接 USB2.0 Hub，RPD_CC1/RPD_CC2 用于死电池配置，GPIO 和 FRSINF 用于 FRS 事件控制。CXUS7755 还支持通过 I2C 进行配置和状态读取。

图1. 典型应用电路（CXUS7755 DRP 应用，Source 5V，Sink 20V）

4. 引脚封装图

图2. CXUS7755 引脚封装图（WQFN-32L 5×5mm 顶部视图）

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

符号	参数	最小值	最大值	单位
CC1_CON/CC2_CON/SBU1_CON/SBU2_CON/DP_CON/DM_CON	连接器侧引脚	-0.3	28	V
RPD_CC1/RPD_CC2/VBIAS	偏置与死电池引脚	-0.3	28	V
CC1_HOST/CC2_HOST/SBU_HOST/DP_HOST/DM_HOST	系统侧引脚	-0.3	6	V
VCC/VCONN/SDA/SCL/INT/ADDR/FRSINF/ENB/SWENB/GPIO	逻辑引脚	-0.3	6	V
PD @ TA=25°C	功耗 (WQFN-32L)	—	3.63	W
θJA	结到环境热阻	—	27.5	°C/W
TJ	结温	—	150	°C
TSTG	存储温度	-65	150	°C
ESD (HBM)	人体模型	—	±2	kV
IEC 61000-4-2 接触放电	DP_CON/DM_CON/SBU_CON	—	±8	kV
IEC 61000-4-2 空气放电	DP_CON/DM_CON/SBU_CON	—	±15	kV
IEC 61000-4-5 浪涌	CC/SBU/DP/DM	—	±28	V

参数	最小值	最大值	单位
VCC 供电电压	3	5.5	V
VCONN 供电电压	3	5.5	V
VCONN 供电电流	200	700	mA
CC1_CON/CC2_CON/RPD_CC1/RPD_CC2	0	5.5	V
CC1_HOST/CC2_HOST	0	4.2	V
DP_CON/DM_CON/DP_HOST/DM_HOST	0	4.2	V
SBU1_CON/SBU2_CON/SBU1_HOST/SBU2_HOST	0	4.2	V
环境温度范围	-40	85	°C
结温范围	-40	125	°C

参数	条件	典型值	单位
CC 开关导通电阻	—	255	mΩ
SBU 开关导通电阻	—	3.6	Ω
DP/DM 开关带宽	-3dB	800	MHz
CC OVP 响应时间	CC_OVP_SEL=3.6V/3.8V	60	ns
CC OVP 响应时间	CC_OVP_SEL=5.8V	80	ns
SBU OVP 响应时间	—	—	ns
CC 开关导通时间	CCx_CON=2.5V	250	μs
过温保护阈值	结温	150	°C
过温恢复迟滞	—	40	°C
VCONN OCP 范围	可编程	200~700	mA
I2C 时钟频率	—	1	MHz

6. 工作原理与设计指导

6.1 4 通道 IEC 61000-4-2 ESD 保护

CXUS7755 为 SBU1_CON、SBU2_CON、DP_CON、DM_CON 共 4 个引脚提供符合 IEC 61000-4-2 标准的系统级 ESD 保护。接触放电能力达 ±8kV，空气放电达 ±15kV，确保在用户频繁插拔 Type-C 连接器时，芯片能够承受静电冲击，保护后端敏感电路。对于 CC1_CON/CC2_CON，建议外接 TVS 和 560pF 电容，以通过 IEC 61000-4-2 接触放电 ±8kV 和空气放电 ±15kV 测试。

6.2 输入过压保护（OVP）

CXUS7755 对 CC1_CON、CC2_CON、SBU1_CON、SBU2_CON、DP_CON、DM_CON 六个引脚提供短接 VBUS 的过压保护。每个通道都有独立的 OVP 比较器，当输入电压超过 OVP 阈值（CC 可选 3.6V/3.8V/5.8V，SBU 可选 3.6V/3.7V/3.8V/4.5V）时，内部开关在约 60ns/80ns 内迅速关断，防止高压损坏系统侧芯片。当输入电压回落至正常范围（带 60mV 迟滞）后，开关自动重新导通。如果任一通道触发 OVP，所有通道开关都会关断，确保系统安全。

6.3 过温保护（OTP）

芯片内部集成温度监测电路，当结温达到 150°C 时，自动关断 CC 和 SBU 开关，防止热损坏。温度下降约 40°C 后，开关自动恢复导通。OTP 事件发生时，可通过 I2C 读取状态。

6.4 死电池支持

CXUS7755 支持死电池模式。当系统侧没有足够电源为芯片供电时，可将 RPD_CC1 短接至 CC1_CON，RPD_CC2 短接至 CC2_CON。此时，芯片在 CC 引脚上呈现 Rd（约 5.1kΩ），使外部 Source 设备识别到 Sink 并输出 VBUS，实现无电充电。如果不需要死电池功能，将 RPD_CC1 和 RPD_CC2 接地即可。

6.5 芯片使能与数据开关控制

CXUS7755 的芯片状态可通过 GPIO ENB 引脚控制。当 ENB 为低电平时，芯片进入静态模式（所有开关关闭，仅 I2C 可配置）；当 ENB 为高电平时，芯片使能。数据开关（SBU 和 DP/DM）可通过 GPIO SWENB 引脚和 I2C 寄存器控制，实现灵活的通道切换。

6.6 SBU 1:2 Mux 与 VCONN 管理

SBU 1:2 Mux 支持将 SBU1_CON/SBU2_CON 路由至 SBU1_HOST1/SBU2_HOST1 或 SBU1_HOST2/SBU2_HOST2，适用于调试模式和工厂模式等特定应用。VCONN 开关支持可编程 OCP（200mA~700mA），并提供 OVP、RCP、UVP、RVP 保护，确保有源电缆安全供电。VCONN 的方向可通过寄存器配置，自动切换到正确的 CC 引脚。

6.7 BC1.2 充电端口检测

CXUS7755 集成了 BC1.2 充电端口控制器，支持 SDP（标准下行端口）、DCP（专用充电端口）和 CDP（充电下行端口）配置。DP/DM 开关支持 800MHz 带宽和 21V 高压保护，可自动完成 BC1.2 检测流程，并通过 I2C 报告检测结果。

6.8 I2C 接口与中断

芯片支持 1MHz I2C 总线，提供 4 个从地址（0x70~0x73），通过 ADDR 引脚电阻选择。通过 I2C 可访问所有寄存器，包括状态寄存器（OVP、OTP、VCONN 状态等）、开关控制寄存器和中断屏蔽寄存器。中断引脚 INT 为低有效开漏输出，当发生 OVP、OTP、VCONN 故障或 BC1.2 检测完成等事件时拉低。

7. 基于 CXUS7755 的笔记本 Type-C 端口保护设计实例

设计目标：一款高端笔记本电脑，需要两个 Type-C 端口，均支持 PD 3.0 电源传输（最高 20V/5A）和 USB 3.2 Gen2 数据。要求每个端口具备过压保护、ESD 保护和 BC1.2 充电检测，防止 VBUS 意外短接损坏 PD 控制器和 USB Hub。

• 系统配置：每个 Type-C 端口使用一颗 CXUS7755。VCC 由系统 3.3V 供电，VBIAS 接 0.1μF 电容，CON_CC1/CC2 和 CON_SBU1/SBU2 连接连接器，CC1_HOST/CC2_HOST 连接 PD 控制器，SBU_HOST 连接 SBU MUX，DP/DM 连接 USB2.0 Hub。D1/D2 连接 USB2.0 数据线。
• 保护配置：CXUS7755 的 6 通道 OVP 保护可确保在 VBUS 与 CC/SBU/DP/DM 短接时，60ns 内切断高压，保护后端 PD 控制器和 AP。
• 死电池支持：将 RPD_CC1 短接至 CC1_CON，RPD_CC2 短接至 CC2_CON，实现笔记本电池完全耗尽时的 Type-C 充电唤醒。
• BC1.2 配置：使能 BC1.2 功能，支持 SDP、DCP、CDP 检测，以便识别充电器类型。
• VCONN 管理：使能 VCONN，OCP 设为 300mA，OVP 和 UVP 使能，确保有源电缆安全。
• I2C 接口：EC 通过 I2C 读取 CXUS7755 状态，并可配置开关和 OVP 阈值。

8. PCB 布局建议

• 电容放置：VCC 的 1μF 旁路电容和 VBIAS 的 0.1μF 电容应紧靠芯片引脚，并连接到低阻抗地平面。
• 连接器侧走线：CON_CC1/CC2、CON_SBU1/SBU2、DP_CON/DM_CON 走线应短而直，直接连接 Type-C 连接器，减少寄生电感。
• CC 引脚保护：CC1_CON/CC2_CON 建议外接 TVS（如 PESD12VV1BL）和 560pF 电容，以增强 ESD 保护。
• 受保护走线：芯片与连接器之间的走线应避免锐角，使用圆弧过渡，并远离未保护走线（如 VBUS 电源线）。
• Dx 引脚：建议将 Dx 引脚过孔减少到另一层，并在同一层继续走线，以保持信号完整性。
• 地平面：Exposed Pad 必须良好焊接至地平面，并使用多个过孔散热，确保 θ_JA 性能。
• ESD 防护：虽然芯片内置 ESD 保护，但建议在连接器侧靠近引脚处放置 TVS 或压敏电阻，增强系统级鲁棒性。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7755 采用 WQFN-32L（5×5mm）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。如需了解更多产品信息或获取设计支持，请访问嘉泰姆电子官网或联系我们的技术支持团队。