CXUS7773 USB PD 移动电源控制器
Buck-Boost 双向升降压 | 2S-4S 电池 | PD 3.0/PPS | WQFN-60L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年9月 | 型号：CXUS7773 | 封装：WQFN-60L（7×7mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXUS7773 是一款高度集成的 USB Power Delivery（USB PD）控制器，采用 Buck-Boost PWM 控制方案，专为 USB 移动电源应用设计。该控制器工作在峰值电流模式，具有可编程电流限制和开关频率。CXUS7773 内置 ARM Cortex-M0 MCU，可灵活实现各种通信协议、保护功能和定制化需求。此外，CXUS7773 还内置电荷泵，用于驱动低成本 NMOS 以控制电源路径，以最少的外部元件数量为移动电源应用提供理想的 USB PD 解决方案。芯片已通过 USB PD 3.0/PPS 认证（TID 2319），采用 WQFN-60L（7×7mm） 封装，是 USB PD Type-C 移动电源的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

随着 USB Type-C 接口在移动电源中的普及，用户对移动电源的快充能力、电池管理和安全保护提出了更高要求。CXUS7773 作为一款 USB PD 移动电源控制器，其核心优势在于 高度集成 和 双向 Buck-Boost 控制。芯片内置 ARM Cortex-M0 MCU，可运行 PD 协议栈和策略引擎，支持双角色电源（DRP）应用，既可作为 Provider 为外部设备供电，也可作为 Consumer 从适配器受电。CXUS7773 支持 2S 至 4S 电池充电管理，集成 CC/CV 充电、充电结束、再充电和充电超时保护，以及电池平衡控制功能，简化了多节电池移动电源的设计。

CXUS7773 采用 Buck-Boost PWM 控制方案，支持双向升降压操作，峰值电流模式 PWM 操作，可编程开关频率和电流限制。芯片集成了 2 个电荷泵栅极驱动器，可驱动低成本 NMOS 控制电源路径。在保护方面，CXUS7773 提供硬件和固件保护，包括可调输入电流限制、可编程 OVP/UVP、可调外部 OTP 等，确保系统安全可靠。芯片还支持 主/从 I²C 接口、LED 驱动器和 GPIO，便于系统集成和状态指示。CXUS7773 采用 WQFN-60L（7×7mm） 封装，是 USB PD Type-C 移动电源的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 通信协议：支持 Type-C 和 USB PD 通信，支持双角色电源（DRP）应用，支持通过 DP/DM 接口的专有协议。
• 电池充电管理：支持 2S 至 4S 电池充电，集成 CC/CV 充电、充电结束、再充电和充电超时保护，支持电池平衡控制。
• 双向 Buck-Boost 操作：峰值电流模式 PWM 操作，可编程 PWM 开关频率，可编程 CV/CC 设置，适用于充电器/供电模式。
• 脉冲跳跃模式（PSM）：提升轻载效率，可编程线缆压降补偿。
• 2 个电荷泵栅极驱动器：用于驱动低成本 NMOS，控制电源路径。
• 保护功能：硬件和固件保护，包括可调输入电流限制、可编程 OVP/UVP、可调外部 OTP。
• 系统接口：主/从 I²C 接口，LED 驱动器，GPIO，内置泄放器，支持在线固件更新（通过 CC1/2 或从 I²C 接口）。
• 封装与认证：WQFN-60L 7×7 封装，USB PD PD3.0/PPS 认证通过（TID 2319）。

3. 典型应用电路

CXUS7773 的典型应用电路包括：电池组（2S-4S），双向 Buck-Boost 功率级（4 个 NMOS 和电感），电流检测电阻，Type-C 连接器，CC1/CC2 和 DP/DM 通信接口，I²C 接口连接 EC，LED 驱动器和 GPIO。芯片通过 CC1/CC2 与外部设备进行 PD 通信，通过 Buck-Boost 控制器实现电池充电和对外供电，并通过 I²C 接口向 EC 报告状态。

图1. 典型应用电路（CXUS7773 USB PD 移动电源控制器）

4. 引脚封装图

图2. CXUS7773 引脚封装图（WQFN-60L 7×7mm 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
VIN to GND	输入电压	-0.3	32	V
VBUS to GND	总线电压	-0.3	25	V
CC1, CC2 to GND	配置通道	-0.3	25	V
DP, DM to GND	USB 数据	-0.3	25	V
VDD, PVDD to GND	偏置与栅极驱动供电	-0.3	6.5	V
V2 to GND	内部 1.8V LDO	-0.3	2.5	V
PD @ TA=25°C	功耗 (WQFN-60L 7×7)	—	3.73	W
θJA	结到环境热阻	—	26.8	°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
VIN 输入电压	3.8	26	V
电池电压 (VBAT)	5	19.2	V
VDD 输出电压/PVDD 供电电压	4.5	5.5	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
VIN 工作电压范围	—	3.8 – 26	V
电池充电电压范围	可编程，LSB=8mV	5.0 – 19.2	V
电池充电电压精度	VBAT_REG=16.8V, 0-85°C	±0.5	%
电池充电电流范围	RSENSE_BAT=10mΩ，LSB=64mA	0 – 8.128	A
充电电流精度	—	±2	%
AICR 输入限流范围	RSENSE_IN=10mΩ，LSB=50mA	0 – 6.35	A
系统电压 (VSYS) 范围	NVDC 模式	5 – 19.2	V
开关频率	可编程	800k（默认）	Hz
OTG 输出电压范围	可编程，LSB=8mV	3.0 – 24.0	V
ADC 分辨率	—	8	Bit
SMBus 地址	Option A / Option B	0x09 / 0x6B	—
USB PD 认证	PD3.0/PPS	TID 2319	—

6. 工作原理与设计指导

6.1 双向 Buck-Boost 操作

CXUS7773 采用 Buck-Boost PWM 控制方案，支持双向升降压操作。在充电模式下，芯片将输入电压转换为适合电池充电的电压；在供电模式下，芯片将电池电压转换为 USB PD 所需的输出电压。峰值电流模式 PWM 操作确保快速瞬态响应和稳定的环路控制。可编程开关频率和电流限制使设计者能够优化效率和 EMI 性能。

6.2 电池充电管理

CXUS7773 支持 2S 至 4S 电池充电管理，集成 CC/CV 充电、充电结束、再充电和充电超时保护。充电电压和充电电流均可通过 I²C 接口编程，充电电压步进 8mV，充电电流步进取决于检流电阻（如 10mΩ 时 LSB=64mA）。芯片还支持电池平衡控制，确保多节电池在充电和放电过程中保持均衡，延长电池寿命。

6.3 双角色电源 (DRP) 与专有协议

CXUS7773 支持双角色电源（DRP）应用，既可作为 Provider 为外部设备供电，也可作为 Consumer 从适配器受电。芯片通过 CC1/CC2 与外部设备进行 USB PD 通信，支持 USB PD 3.0 和 PPS 规范。此外，芯片还支持通过 DP/DM 接口的专有协议，兼容多种快充标准。

6.4 线缆压降补偿与脉冲跳跃模式

CXUS7773 集成了可编程线缆压降补偿（CDC）功能，通过 ADC 检测输出电流，自适应添加输出电压偏移，补偿 USB 线缆上的压降，提高充电精度。脉冲跳跃模式（PSM）在轻载条件下降低开关频率，减少开关损耗，提升轻载效率。

6.5 保护功能

CXUS7773 提供硬件和固件保护功能，包括可调输入电流限制、可编程过压保护（OVP）和欠压保护（UVP）、可调外部过温保护（OTP）。芯片还集成了输出泄放器，在 VBUS 负向转换或连接器移除时快速放电，确保系统安全。

6.6 在线固件升级

CXUS7773 内置 MTP 存储器，支持通过 CC1/2 或从 I²C 接口在线更新固件。用户可在产品开发期间轻松更新固件，无需拆卸芯片。在量产中，基于 CXUS7773 的产品可使用相同版本的 IC，降低库存成本。

7. 基于 CXUS7773 的移动电源设计实例

设计目标：一款 10000mAh USB PD 移动电源，支持 2S 电池（7.4V），输入充电 5V-12V/2A，输出 5V/3A、9V/2A、12V/1.5A，支持 USB PD 3.0 和 PPS 协议。

• 系统配置：使用一颗 CXUS7773（WQFN-60L）。电池组为 2S 锂离子电池（7.4V），双向 Buck-Boost 功率级使用 4 个 NMOS 和 2.2μH 电感，输入电流采样电阻 10mΩ，电池电流采样电阻 10mΩ。CC1/CC2 连接 Type-C 连接器，DP/DM 连接 USB 数据线，I²C 接口连接 EC，LED 驱动器用于电量指示。
• PD 协议：内置 ARM Cortex-M0 MCU 运行 PD 3.0/PPS 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。
• 充电管理：充电电压设为 8.4V（2S），充电电流设为 2A，支持 CC/CV 充电和充电超时保护。电池平衡控制确保两节电池电压均衡。
• 保护功能：输入过流保护、输出过压/欠压保护、过温保护，确保系统安全。
• 线缆补偿：通过 ADC 检测输出电流，自适应添加输出电压偏移，补偿 USB 线缆压降。
• 轻载效率：脉冲跳跃模式（PSM）提升轻载效率。

8. PCB 布局建议

• 功率回路最小化：将输入电容、Buck-Boost 功率级（NMOS 和电感）、输出电容紧密布局，减少寄生电感和电阻。SW 节点面积尽可能小以降低 EMI。
• 电流采样 Kelvin 连接：输入和电池电流采样电阻采用差分 Kelvin 走线，从采样电阻两端直接引出，避免大电流路径干扰。
• 地线分割：PGND（功率地）和 AGND（模拟地）分开，在 Exposed Pad 处单点连接。
• 去耦电容：VDD、V2、PVDD 和 VBUS 引脚的旁路电容靠近引脚放置。
• 自举电容：自举电容靠近 BOOT 和 PHASE 引脚放置。
• CC 走线：CC1/CC2 走线远离高频开关节点，建议在连接器侧放置 ESD 保护器件。
• 散热设计：Exposed Pad 必须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 3.73W（θ_JA=26.8°C/W）。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7773 采用 WQFN-60L（7×7mm）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。