CXLB73316是一款采用PPM升压架构的镍氢电池充电管理芯片，支持4–12节电池串联充电，输入电压范围宽达2.7V–6.5V，兼容多种电源输入。该芯片内部集成基准电压源、电感电流检测、电池电压反馈、过压保护等模块，外部仅需少量元件即可构建完整的充电系统。其SSOP10封装体积小、散热良好，适用于空间紧凑的大功率应用场景。
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[ CXLB73316 ]
CXLB73316多节镍氢电池升压充电管理IC深度解析与应用指南
随着电动工具、独立充电器、大容量储能设备等应用的快速发展，对多节镍氢电池高效、安全充电管理的需求日益增长。CXLB73316作为一款专为4至12节镍氢电池设计的升压型充电控制集成电路，以其高达35W的输出功率、宽输入电压范围（2.7V–6.5V）和全面的保护功能，成为高串数电池组充电方案的理想选择。本文将全面介绍CXLB73316的技术特点、工作原理、设计要点及典型应用，助力工程师构建高效、稳定的大功率充电系统。
一、CXLB73316产品概述
CXLB73316是一款采用PPM升压架构的镍氢电池充电管理芯片，支持4–12节电池串联充电，输入电压范围宽达2.7V–6.5V，兼容多种电源输入。该芯片内部集成基准电压源、电感电流检测、电池电压反馈、过压保护等模块，外部仅需少量元件即可构建完整的充电系统。其SSOP10封装体积小、散热良好，适用于空间紧凑的大功率应用场景。
二、主要特性与优势
· 宽输入电压范围：2.7V–6.5V，适配多种电源输入。
· 高输出功率：支持高达35W充电功率，适用于大容量电池组。
· 智能充电管理：具备恒流充电、维持充电、自动再充电功能。
· 多重判饱机制：支持电压检测、定时控制，确保电池充满。
· 全面保护机制：包括电池过压保护、输入欠压锁定、芯片使能控制。
· 输入电源自适应：可根据电源带载能力自动调整输入电压。
· 状态指示输出：STAT引脚支持LED或MCU接口，实时显示充电状态。
· 高频开关操作：最高1MHz开关频率，支持小尺寸电感与电容。
三、引脚功能详解
| 引脚 | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | STAT | 充电状态指示（CMOS输出），高电平表示充电中。 |
| 2 | CE | 芯片使能输入，高电平启用芯片。 |
| 3 | FB | 电池电压反馈输入端，用于设置输出电压。 |
| 4 | BAT | 电池正极连接端。 |
| 5 | GND | 系统地。 |
| 6 | LDRV | 外接N-MOSFET栅极驱动输出。 |
| 7 | HDRV | 外接P-MOSFET栅极驱动输出（可选）。 |
| 8 | VIN | 输入电源正极。 |
| 9 | CSN | 电感电流检测负输入端。 |
| 10 | CT | 定时电容接入端，设置维持充电时间。 |
四、工作原理与充电流程
CXLB73316采用升压架构，通过外部电阻与电容设置充电参数，实现智能充电管理：
4.1. 恒流充电阶段
上电后，芯片控制外接N-MOSFET导通，电感电流上升至设定上限（如0.123V/RCS）后关断，能量转移至电池。电流在下限（如0.087V/RCS）时再次导通，形成循环。
4.2. 维持充电阶段
当FB电压达到1.125V（典型值），芯片转入维持充电模式，输入电流降至恒流阶段的66%，同时启动内部定时器。定时时间由CT引脚电容决定：
4.3. 充电结束与再充电
定时结束或FB电压达到1.205V时，充电过程结束。若FB电压降至1.105V，自动重启充电周期。
五、关键设计要点
5.1. 电流检测电阻设置
充电电流由RCS电阻值决定，恒流模式下电感平均电流为：
5.2. 输出电压配置
电池满压由R1、R2分压电阻设置：
5.3. 电感与开关频率选择
建议开关频率设置在300kHz–600kHz，电感值一般为3.3μH–15μH，需满足饱和电流大于峰值电流。
5.4. 外围元件选型
· MOSFET：N-MOS击穿电压需高于电池最高电压，推荐低Qg器件以提升效率。
· 二极管：建议使用肖特基二极管，如SS24/SS34，以降低导通损耗。
· 输入/输出电容：推荐低ESR的X5R/X7R陶瓷电容，容量根据电流大小选择4.7μF–47μF。
六、典型应用场景
CXLB73316适用于多种高功率、多节电池充电场景，包括：
· 电动工具（如电钻、角磨机）
· 独立镍氢电池充电器
· 大容量玩具模型
· 应急电源与储能设备
· 工业手持设备
七、设计实例参考
以下为典型5V输入、不同电流等级下的元件选型建议：
| 参数 | 0.9A | 1.8A | 3.6A | 5.4A | 7.2A |
|---|---|---|---|---|---|
| RCS | 120mΩ | 60mΩ | 30mΩ | 20mΩ | 15mΩ |
| 电感 | 10μH | 6.8μH | 3.3μH | 2.2μH | 2.2μH |
| 开关频率 | 560kHz | 415kHz | 420kHz | 420kHz | 320kHz |
八、PCB设计建议
8.1. 布局要点：
· 电流检测电阻RCS应靠近VIN与CSN引脚。
· 输入/输出电容、功率地应通过宽铜皮短接。
· 电感、开关节点走线应短而粗，以降低EMI与损耗。
8.2. 散热设计：
· 功率器件（MOSFET、二极管）应布置在通风良好区域，必要时加散热孔。
九、结语
CXLB73316以其高效的升压架构、灵活的配置选项、全面的保护机制和高输出功率能力，为4–12节镍氢电池充电提供了高可靠性、高集成度的解决方案。无论是电动工具、独立充电器还是工业设备，该芯片都能满足严苛的充电需求。如需获取CXLB73316样品、技术资料或设计支持，欢迎访问JTM-IC官网或联系我们的技术支持团队。
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