CXLB73284是一款集成N-MOS功率管的同步开关降压充电管理芯片,输入电压范围宽达5V至24V,支持1至4节锂电池充电。其采用1MHz高频开关架构,有效缩小外围元件尺寸,显著降低系统BOM成本。芯片具备可编程充电电流(最大2A),充电电压精度高达±1%,充电电流精度±10%,有效保障充电过程的一致性与安全性。
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[ CXLB73284 ]
CXLB73284:高集成度1-4节锂电池同步降压充电管理芯片深度解析
在当今便携式电子设备、电动工具、蓝牙音响等产品迅速发展的背景下,高效、安全、灵活的锂电池充电管理方案成为设计中不可或缺的一环。CXLB73284作为一款支持1-4节锂电池的高频同步降压充电管理芯片,具备5V–24V宽输入电压、最大2A可编程充电电流、高达93%的转换效率以及全面的系统保护机制,适用于各类多串锂电池应用场景。本文将全面介绍CXLB73284的技术特性、工作原理、设计要点及典型应用,助力工程师实现高性能充电系统设计。
一、产品概述
CXLB73284是一款集成N-MOS功率管的同步开关降压充电管理芯片,输入电压范围宽达5V至24V,支持1至4节锂电池充电。其采用1MHz高频开关架构,有效缩小外围元件尺寸,显著降低系统BOM成本。芯片具备可编程充电电流(最大2A),充电电压精度高达±1%,充电电流精度±10%,有效保障充电过程的一致性与安全性。
该芯片提供ESOP-8与DFN-10两种封装形式,适应不同空间与散热需求,广泛应用于平板电脑、电动工具、蓝牙音箱、POS机、无线对讲机等设备。
二、核心特性
· 高频同步开关架构:1MHz开关频率,有效减小电感尺寸,提升功率密度。
· 宽输入电压范围:5V–24V,适配多种电源输入。
· 多节电池支持:通过CELL引脚设置1–4节电池充电电压。
· 可编程充电电流:最大2A,通过外接检测电阻灵活设定。
· 高精度充电控制:充电电压精度±1%,电流精度±10%。
· 完善的系统保护:集成输出短路、过温、电池过压、充电超时、NTC温度保护等。
· 智能状态指示:STAT引脚输出充电状态(充电中/充满/异常/休眠)。
· 热反馈调节机制:结温超125°C时自动降流,155°C关断保护。
三、引脚功能与电气参数
CXLB73284提供ESOP-8与DFN-10两种封装,各引脚功能如下:
· IN:电源输入,需外接1μF陶瓷电容,输入高于12V时建议增加100μF电解电容。
· CELL:电池节数选择引脚,通过上下拉电阻设置1–4节电池。
· BAT:电池电压检测与充电输出,需接0.1μF滤波电容。
· CS:电流检测输入,外接RSNS电阻设置充电电流。
· LX:开关节点,连接功率电感。
· STAT:充电状态指示(高阻/高/低/闪烁对应不同状态)。
· TS:NTC温度检测引脚,不用时接地。
· BS:自举电容引脚,接22nF电容至LX。
· PGND/AGND:功率地与模拟地,底部焊盘需良好接地。
在典型工作条件下,CXLB73284可实现高达93%的转换效率,静态电流低至10μA(充电完成状态),支持4.2V至16.8V多种电池组充电电压。
四、充电流程与关键参数设置
4.1 充电过程
CXLB73284采用“预充电-恒流充电-恒压充电”三阶段智能充电机制:
1.预充电模式:当电池电压低于VLOWV阈值时,以10%的恒流电流进行预充,恢复深度放电电池。
2.恒流充电:电池电压升高后进入恒流阶段,以设定电流快速充电。
3.恒压充电:电池电压接近设定值时转入恒压模式,电流逐渐下降,直至充满。
4.2 电池节数设置
通过CELL引脚外接电阻设置电池节数:
|
CELL设置 |
电池节数 |
典型充满电压 |
|---|---|---|
|
10kΩ下拉 |
1节 |
4.2V |
|
浮空 |
2节 |
8.35V |
|
50kΩ下拉 |
3节 |
12.6V |
|
上拉 |
4节 |
16.8V |
4.3 充电电流设定
充电电流由CS与BAT之间的检测电阻RSNS设定,公式为:
其中VCS-BAT_CC典型值为30mV。例如,RSNS=20mΩ时,充电电流约为1.5A。
五、保护机制详解
5.1 温度保护
· 热反馈调节:结温>125°C时自动降低充电电流。
· 过温关断:结温>155°C时停止充电。
· NTC保护:通过TS引脚外接10kΩ NTC电阻(B=3950K)监控电池温度,超范围暂停充电。
5.2 安全计时器
· 预充电定时器:最长60分钟,超时则报错。
· 消流充电定时器:充电终止后继续运行40分钟,提升电池饱和度。
5.3 其他保护
· 输入欠压保护:VIN<4.1V时停止充电。
· 电池短路保护:VBAT<2.2V时进入小电流激活模式。
· 防反灌保护:通过VSLEEP阈值防止电池反向放电。
六、PCB设计建议
为确保系统稳定性和抗干扰能力,请注意:
· IN引脚处的1μF+0.1μF电容应紧靠芯片布置,接地路径短而粗。
· BS电容应紧邻BS与LX引脚,走线尽量短。
· CS与BAT引脚的滤波电容应共地,并与芯片地良好连接。
· 功率电感应选用饱和电流大于2A的屏蔽电感。
· 底部焊盘应通过多个过孔连接至底层地平面,增强散热。
七、典型应用场景
CXLB73284广泛适用于:
· 电动工具与园林设备
· 平板电脑与便携式POS机
· 蓝牙音箱与无线对讲机
· 工业手持终端与检测设备
· 多节锂电池充电座与电源模块
八、典型应用电路原理图


九、结语
CXLB73284以其高集成度、高频高效、全面的保护机制和灵活的设置方式,成为1–4节锂电池充电系统的理想选择。无论是空间受限的便携设备,还是高可靠性的工业场景,该芯片都能提供稳定、安全、高效的充电管理解决方案。如需获取详细数据手册、申请样品或技术支持,欢迎访问JTM-IC.com与我们联系。
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