CXUS7768 USB PD 控制器
ARM Cortex-M0 | VCONN 330mA | USB 2.0/UART MUX | AUX MUX | WQFN-32L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年9月 | 型号：CXUS7768 | 封装：WQFN-32L（4×4mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXUS7768 是一款高度集成的 USB Power Delivery（USB PD）控制器，专为桌面 PC、LCD 显示器、电视和扩展坞等带 USB Type-C 端口的设备设计。芯片内置 ARM Cortex-M0 MCU，可灵活支持各种通信协议、保护功能和定制化需求。CXUS7768 提供通用 USB Type-C 端口，可传输 USB 2.0 数据信号和 SBU 信号。芯片集成了 CC 逻辑控制、连接/断开检测、调试附件模式检测、VCONN 支持（330mA 限流）、VBUS/VCONN 监控、USB 2.0/UART MUX、AUX MUX、VBUS 控制器、两路电源路径使能控制、5V 和高电压开/关时序控制、主/从 I²C 接口、GPIO 以及 在线固件升级 功能。CXUS7768 采用 WQFN-32L（4×4mm） 封装，CC 和 SBU 引脚具有 20V 高电压耐受能力，是桌面 PC、显示器、电视、扩展坞等应用的理想 USB PD 控制器方案。

1. 产品概述与市场定位

随着 USB Type-C 接口在桌面 PC、显示器、电视和扩展坞等设备中的普及，系统需要灵活、安全且高集成度的 USB PD 控制器来管理电源传输、数据切换和附件检测。CXUS7768 作为一款 高度集成的 USB PD 控制器，其核心优势在于 内置 ARM Cortex-M0 MCU 和 丰富的 MUX 及电源路径控制功能。芯片内置的 MCU 可运行 PD 协议栈和策略引擎，并通过从 I²C 接口向 EC 报告工作状态或接收命令。CXUS7768 集成了 USB 2.0/UART MUX，可在 USB 数据和 UART 信号之间切换，适用于调试和固件升级；AUX MUX 可在 AUX_P/N 和 SBU1/2 之间切换，支持 DisplayPort 备选模式。芯片还集成了 VBUS 控制器，提供两路电源路径使能控制（PSW1、PSW2），并支持 5V 和高电压开/关时序控制，简化系统电源管理设计。

CXUS7768 的 VCONN 支持 可为有源电缆供电，输出限流阈值为 330mA，并具备 VCONN 过流保护（OCP）。芯片的 CC 逻辑控制 支持连接/断开检测和调试附件模式检测，CC 和 SBU 引脚具有 20V 高电压耐受能力，确保系统安全。CXUS7768 还支持 在线固件升级，通过 I²C 接口或 5 引脚连接器即可更新固件，无需拆卸芯片，便于产品开发和维护。芯片采用 WQFN-32L（4×4mm） 封装，是小尺寸、高可靠性 USB PD 应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• USB PD 支持：完整支持 USB Type-C Power Delivery 协议，可通过 CC1/CC2 与外部设备进行 PD 通信。
• 内置 ARM Cortex-M0 MCU：集成 MTP 存储器、ROM、SRAM、10 位 ADC、主/从 I²C 接口和 GPIO，支持在线固件升级。
• CC 逻辑控制：支持连接/断开检测、方向识别和调试附件模式检测，符合 USB Type-C 规范。
• VCONN 支持：为有源电缆供电，输出限流 330mA，内置 VCONN OCP 保护。
• VBUS/VCONN 监控：实时监测 VBUS 和 VCONN 电压，支持 VBUS OVP/UVP 保护。
• USB 2.0/UART MUX：可在 USB 2.0 数据和 UART 信号之间切换，适用于调试和固件升级。
• AUX MUX：可在 AUX_P/N 和 SBU1/2 之间切换，支持 DisplayPort 备选模式。
• VBUS 控制器：提供两路电源路径使能控制（PSW1、PSW2），支持 5V 和高电压开/关时序控制。
• 主/从 I²C 接口：一个从接口用于与 EC 通信，一个主接口用于控制外部设备。
• 在线固件升级：通过 I²C 接口或 5 引脚连接器更新固件，无需拆卸芯片。
• 高电压耐受：CC 和 SBU 引脚具有 20V 高电压耐受能力，确保系统安全。

3. 典型应用电路

CXUS7768 的典型应用电路包括：VDDA（3.3V）供电，VCONN（5V）输入，CC1/CC2 连接 Type-C 连接器，SBU1/SBU2 连接 AUX MUX，USB_DP/DM 和 UART_TX/RX 连接 USB 2.0/UART MUX，DP_T/DM_T 和 DP_B/DM_B 连接 USB 连接器顶部和底部引脚，VBUS 连接电源路径，PSW1/PSW2 控制两路负载开关，SCL/SDA/INTB 连接 EC。芯片通过 CC1/CC2 与外部设备进行 PD 通信，并通过 I²C 接口向 EC 报告状态。

图1. 典型应用电路（CXUS7768 USB PD 控制器）

4. 引脚封装图

图2. CXUS7768 引脚封装图（WQFN-32L 4×4mm 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
VLDO to VSSA	内部 1.8V LDO	-0.3	2.5	V
VDDA to VSSA	模拟供电	-0.3	6.5	V
VCONN to VSSA	VCONN 输入	-0.3	6.5	V
CC1, CC2 to VSSA	配置通道	-0.3	24	V
SBU1, SBU2 to VSSA	边带使用	-0.3	24	V
VBUS to VSSA	总线电压	-0.3	24	V
GPIO1 to VSSA	高压 GPIO	-0.3	24	V
USB_DP, USB_DM, UART_TX, UART_RX to VSSA	USB/UART 信号	-0.3	6.5	V
DP_T, DM_T, DP_B, DM_B to VSSA	USB MUX 输出	-0.3	6.5	V
AUX_P, AUX_N to VSSA	AUX 信号	-0.3	6.5	V
VBUS_OCP, PSW1, PSW2 to VSSA	电源路径控制	-0.3	6.5	V
GPIO2, GPIO3, GPIO4, HPD to VSSA	低压 GPIO	-0.3	6.5	V
INTB, OM, SCL, SDA to VSSA	I²C 与控制	-0.3	6.5	V
VSSU to VSSA	USB 地	-0.3	0.3	V
PD @ TA=25°C	功耗 (WQFN-32L 4×4)	—	2.87	W
θJA	结到环境热阻	—	27.8	°C/W
TJ	结温	—	150	°C
TSTG	存储温度	-65	150	°C
ESD (HBM)	人体模型	—	2	kV

参数	最小值	最大值	单位
VBUS 范围（PD Provider 操作）	3	22	V
VDDA 供电电压	3	3.6	V
CC1, CC2 电压范围	0	VDDA	V
环境温度范围	-40	85	°C
结温范围	-40	105	°C

参数	条件	典型值	单位
VLDO 输出电压	VDDA=3.3V	1.8	V
VDDA UVLO 阈值	上升沿	2.8	V
VDDA UVLO 迟滞	—	225	mV
VBUS OVP 阈值范围	可编程，25mV/步	5~24	V
VBUS UVP 阈值范围	可编程，25mV/步	3~20	V
VCONN OCP 阈值	—	330	mA
CC 上拉电流源 1	默认 USB 功率	80	μA
CC 上拉电流源 2	1.5A @ 5V	180	μA
CC 上拉电流源 3	3A @ 5V	330	μA
CC 下拉电阻	—	5.1	kΩ
MCU 时钟频率	—	10.8	MHz
VBUS 泄放电阻	可编程	1.25~10	kΩ

6. 工作原理与设计指导

6.1 VDD 偏置电压生成

CXUS7768 内置 1.8V LDO，为内部电路供电。VLDO 引脚需外接 1μF MLCC 电容到 GND。VDDA 引脚为模拟供电，需外接 1μF MLCC 电容到 GND。

6.2 欠压锁定 (UVLO)

CXUS7768 的 UVLO 功能持续监测 VDDA 引脚的偏置电压。当 VDDA 超过上升 UVLO 阈值时，IC 使能工作。否则，将处于“欠压锁定”状态，防止任何不良操作。VDDA 引脚需外接 1μF MLCC 电容到 GND。

6.3 VBUS 过压保护 (OVP) 与欠压保护 (UVP)

VBUS OVP 和 UVP 功能是基于硬件的保护，监测 VBUS 引脚电压。当 VBUS 电压超过 OVP 阈值时，OVP 比较器输出高电平并开始去抖计数，去抖结束后触发 VBUS OVP。OVP 跳变电压可编程为 5V 至 24V（10 位，25mV/步典型值），去抖时间也可选择以满足各种应用需求。当 VBUS 电压低于 UVP 阈值时，UVP 比较器输出高电平并开始去抖计数，去抖结束后触发 VBUS UVP。UVP 跳变电压可编程为 3V 至 20V（10 位，25mV/步典型值），去抖时间也可选择。

6.4 USB 插头电源 (VCONN) 输出

CC1 和 CC2 引脚之一可提供输出电压为有源电缆供电。VCONN 到 CC1 和 CC2 引脚之间的内部 MOSFET 之一可被打开，为 CC1 或 CC2 引脚供电。输入引脚 VCONN 必须连接到 5V 电源。

6.5 VCONN 过流保护 (VCONN OCP)

由于稳健的系统在 USB PD 操作中非常重要，CXUS7768 内置 VCONN OCP 功能。当 CC1 或 CC2 上的电流高于 330mA（典型值）时，VCONN OCP 触发，VCONN 到 CC1 和 CC2 引脚之间的内部 MOSFET 将关断。

6.6 OM Reset

将 OM 引脚上拉至 3.3V 持续 200μs 然后拉低，OM 复位功能将在下降沿触发。PSW1 和 PSW2 关断，VBUS 无输出。

6.7 USB 2.0/UART MUX 和 AUX MUX

CXUS7768 集成 USB 2.0/UART MUX，可在 USB_DP/DM 和 UART_TX/RX 信号之间切换，输出到 DP_T/DM_T 和 DP_B/DM_B 引脚，适用于 USB 连接器顶部和底部引脚的信号切换。AUX MUX 可在 AUX_P/N 和 SBU1/SBU2 之间切换，支持 DisplayPort 备选模式。

6.8 在线固件升级

由于使用 MTP 存储器，CXUS7768 固件可由嵌入式控制器（SCK、SDA、INTB、VDDA、VSSA）或 5 引脚连接器（SCK、SDA、OM、VDDA、VSSA）更新。用户可在产品开发期间轻松更新固件，无需拆卸/焊接 CXUS7768。在量产中，基于 CXUS7768 的产品可使用相同版本的 IC，以降低库存成本。它还允许通过互联网在最终客户现场更新固件，以响应必要的系统软件更改。

7. 基于 CXUS7768 的扩展坞设计实例

设计目标：一款 USB-C 扩展坞，支持 USB PD 供电（最高 20V/5A），USB 2.0 数据传输，DisplayPort 备选模式（AUX 通道），并支持调试附件模式检测和在线固件升级。

• 系统配置：使用一颗 CXUS7768（WQFN-32L）。VDDA 接 3.3V 系统电源，VCONN 接 5V 电源，VBUS 连接 Type-C 连接器，CC1/CC2 连接 Type-C 连接器，SBU1/SBU2 连接 AUX MUX，USB_DP/DM 和 UART_TX/RX 连接 USB 2.0/UART MUX，DP_T/DM_T 和 DP_B/DM_B 连接 USB 连接器顶部和底部引脚，PSW1/PSW2 控制两路负载开关，SCL/SDA/INTB 连接 EC。
• PD 协议：内置 ARM Cortex-M0 MCU 运行 PD 协议栈，通过 CC1/CC2 与外部设备通信。支持在线固件升级，便于协议更新。
• VCONN 供电：通过 CC1/CC2 为 E-marked 电缆供电，限流保护阈值 330mA。
• 保护功能：VBUS OVP/UVP、VCONN OCP，确保系统安全。CC 和 SBU 引脚 20V 耐受。
• MUX 功能：USB 2.0/UART MUX 支持调试和固件升级，AUX MUX 支持 DisplayPort 备选模式。
• 电源路径控制：PSW1/PSW2 控制两路负载开关，支持 5V 和高电压开/关时序控制。

8. PCB 布局建议

• 地平面：将 IC GND 引脚和裸露焊盘连接到地平面（IC-ground），然后通过低阻抗路径将 IC-ground 连接到 USB GND 端子。裸露焊盘还用于将热量散发到 PCB。
• 去耦电容：将去耦 MLCC 靠近 VDDA、VLDO、VCONN 和 VBUS 引脚放置，通过低阻抗路径连接到引脚和 IC-ground。
• 噪声隔离：将以下信号与开关节点和开关电流路径分开，以防止噪声：CC1 和 CC2 信号；USB 2.0/UART MUX 信号；AUX MUX 信号。
• ESD 防护：为提高 ESD 抗扰度，将 MLCC 靠近 USB Type-C 连接器的 GND 和 VBUS 端子放置。通过低阻抗路径将电容连接到 USB VBUS 和 GND 端子。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7768 采用 WQFN-32L（4×4mm）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。