CXLB73300是一款专为双节串联锂离子/聚合物电池设计的高效升压充电管理芯片。采用同步整流架构,集成功率MOSFET,极大简化了外围电路设计,显著降低系统BOM成本。
-
[ CXLB73300 ]
引言
在便携式电子设备日益普及的今天,双节串联锂电池因其更高的电压和容量需求,在蓝牙音箱、POS机、应急照明等产品中得到了广泛应用。CXLB73300作为一款专为双节锂电池设计的5V输入升压充电管理芯片,以其高集成度、优异的热性能和简洁的外围电路,成为工程师开发紧凑型充电方案的理想选择。本文将深入解析CXLB73300的技术特性、应用设计和配置方法,为产品开发提供完整参考。
一、CXLB73300芯片概述
CXLB73300是一款专为双节串联锂离子/聚合物电池设计的高效升压充电管理芯片。采用同步整流架构,集成功率MOSFET,极大简化了外围电路设计,显著降低系统BOM成本。
核心参数:
· 输入电压范围:4V-5.5V(兼容各类5V适配器)
· 输出电压:8.4V(双节锂电池饱充电压)
· 最大充电电流:1A(可通过电阻调节)
· 开关频率:900kHz
· 转换效率:高达90%
· 封装选项:ESOP-8、DFN3×3-8
芯片支持完整的短路/消流/恒流/恒压充电模式,能够智能管理充电全过程,确保电池安全且充满。
二、核心特性与优势
2.1. 高效能与高集成度
· 同步整流架构,效率高达90%
· 900kHz开关频率,支持使用1.5μH小型电感
2.2. 智能充电管理
· 四阶段充电:短路→消流→恒流→恒压
· 消流充电:恢复深度放电电池
· 恒流充电:最大1A快速充电
· 恒压充电:精确的8.4V饱充电压
2.3. 全面保护机制
· 输入欠压/过压保护(4V/6.2V)
· 电池过压、短路保护
· NTC温度保护(支持外部热敏电阻)
· IC过温保护(125℃调节,160℃关断)
· 充电超时保护
2.4. 灵活的设计选项
· 充电电流通过外接电阻可调
· 支持单灯/双灯状态指示
· 紧凑封装,适合空间受限应用
三、典型应用场景
CXLB73300非常适合以下应用:
· 蓝牙音箱:提供稳定的大电流充电
· POS机/对讲机:可靠的电池管理保障设备续航
· 电子烟设备:精确的充电控制确保安全
· 微型投影仪:高效的升压转换减少发热
· 应急照明设备:全面的保护功能延长电池寿命
· 其他便携设备:各种基于双节锂电池的电子产品
其简洁的设计和优异的性能,使其在成本敏感且对可靠性要求高的应用中表现尤为出色。
四、详细充电过程解析
CXLB73300采用智能四阶段充电算法,确保电池安全且高效充满:
4.1. 短路充电模式
· 当电池电压低于2V(典型值)时
· 以10%的设定充电电流进行安全充电
· 通过B-FET的线性模式实现电流限制
4.2. 消流充电模式
· 当电池电压在2V-5.6V之间时
· 以20%的设定充电电流进行预充电
· VBD电压稳定在6V,B-FET工作在线性模式
· 超过30分钟未达到转换条件则报异常
4.3. 恒流充电模式
· 电池电压超过5.6V后进入此模式
· 以设定的恒流电流(最大1A)快速充电
· B-FET完全导通,提供最低的导通阻抗
4.4. 恒压充电模式
· 当电池电压接近8.4V时转为恒压模式
· 充电电流逐渐减小,确保电池完全充满
· 电压精度:8.30V-8.42V
充电截止:当充电电流降至设定值的10%时,芯片自动终止充电,并通过STAT引脚指示充电完成。
五、关键电路设计指南

5.1. 充电电流设置
通过ICHG引脚外接电阻设定充电电流:
其中:
· ICC:充电电流(mA)
· R_{SNS}:检测电阻值(kΩ)
例如:
· R_{SNS}=6.4kΩ时,ICC=1000mA
· R_{SNS}=12.8kΩ时,ICC=500mA
5.2. 状态指示配置
STAT引脚支持灵活的状态指示:
5.2.1. 单灯方案:
· 充电中:LED常亮(STAT拉低)
· 充满:LED熄灭(STAT高阻)
· 异常:LED闪烁(0.5Hz)
5.2.2. 双灯方案:
· 可通过外部MOSFET实现充电/充满双灯指示
· 充电时红灯亮,充满时绿灯亮
5.3. 温度保护配置
TS引脚支持NTC温度检测:
· 低温保护:TS电压>75%VIN
· 高温保护:TS电压<30%VIN
· 正常范围:TS电压在30%-75%VIN之间
· 禁用保护:TS引脚直接接地
建议在TS引脚并联100nF电容以提高抗干扰能力。
六、元器件选型建议
基于典型应用,关键元器件包括:
· 功率电感:1.5μH,饱和电流>4.5A,DCR尽量小
· 输入电容:4.7μF-10μF/25V陶瓷电容(靠近VIN引脚)
· 输出电容:10μF/25V陶瓷电容(BAT引脚)
· BD电容:10μF/25V陶瓷电容(升压输出)
· 自举电容:22nF/16V(BS-LX之间)
· RC snubber:2Ω+1nF(LX对地,抑制振铃)
七、PCB布局重要建议
正确的PCB布局对系统性能和稳定性至关重要:
7.1. 功率路径优化
· LX节点走线短而粗,减少开关噪声和损耗
· 功率地(PGND)和模拟地(AGND)在芯片下方单点连接
· 高电流路径使用大面积覆铜
7.2. 电容布局
· 输入输出电容尽量靠近相应引脚
· VIN电容接地端直接连接到PGND
· BD电容优先级最高,必须最靠近引脚
7.3. 散热设计
· 芯片底部EPAD连接大面积铜皮并打孔散热
· 功率电感与芯片保持适当距离
· 确保良好的空气流通以利散热
7.4. 信号隔离
· ICHG、TS等信号线远离LX开关节点
· STAT指示线路避免与功率线路平行走线
八、保护功能详解
8.1. 输入电压保护
· 欠压保护:4V(迟滞400mV)
· 过压保护:6.2V(迟滞700mV)
· 自适应电流限制:VIN<4.5V时自动降流
8.2. 电池保护
· 过压保护:105%-115% VCV
· 短路保护:VBAT<2V时进入特殊充电模式
· 温度保护:通过外部NTC实现
8.3. 芯片自我保护
· 热调节:125℃时线性降低充电电流
· 热关断:160℃时完全停止充电(30℃迟滞)
九、典型应用物料清单
基于典型应用原理图,主要元器件包括:
· IC:CXLB73300E(ESOP-8)或CXLB73300D(DFN3×3-8)
· 功率电感:1.5μH,饱和电流>4.5A
· 电容:10μF×2,4.7μF×1,22nF×1,100nF×1,1nF×1
· 电阻:6.4kΩ(ICHG设置),2Ω(Snubber)
· LED:根据选择的指示方案
· NTC:根据温度要求选择(可选)
十、技术支持与供货信息
JTM-IC(jtm-ic.com)作为CXLB73300的官方授权供应商,提供全面技术支持:
· 样品申请与批量供货服务
· 参考设计、PCB评审与优化建议
· 专业技术答疑与故障分析
· 完整的设计文档、数据手册和应用笔记
十一、封装及引脚功能

十二、结语
CXLB73300以其高集成度、优异的性能和全面的保护功能,成为双节锂电池充电应用的理想选择。无论是在消费电子、工业设备还是应急照明等领域,其稳定可靠的性能都能为终端产品提供强有力的支持。欢迎访问JTM-IC官网获取详细技术资料、申请样品或咨询专业设计支持。




