CXDR75149B 高精度电流/电压检测与保护IC | 24V共模输入 | 可编程OCP/OVP/UVP | WDFN-10L - 嘉泰姆电子

CXDR75149B 高精度电流/电压检测与保护IC | 24V共模输入 | 可编程OCP/OVP/UVP | WDFN-10L - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDR75149B
产品类型:电压检测/复位IC
产品系列:监控与重置 IC电源监控与保护 IC
产品状态:量产
浏览次数:11 次
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产品简介

CXDR75149B 是一款高精度电流/电压检测与保护IC,支持共模输入高达24V,可编程过流保护阈值,集成OVP/UVP保护,PROCHOT和RESET开漏输出,适用于笔记本电脑等系统保护应用,采用WDFN-10L 3x3封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)5V~24V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)500mA
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-10
Detection voltage5V~24V
Detection accuracy±2%
Reset delay200ms
Output type监控与重置 IC电源监控与保护 IC
Detection directionAdjustable Current Limit;Enable Input;OCP;OVP;UVP
Temperature range-40℃~125℃
Features低功耗/高精度
ApplicationMCU复位/电压监控
Power consumption1μA
Channel Number1
FeaturesAdjustable Current Limit;Enable Input;OCP;OVP;UVP

产品详细介绍

CXDR75149B 高精度电流/电压检测与保护IC
可编程过流保护 | OVP/UVP保护 | 24V共模输入 | WDFN-10L 3×3

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXDR75149B | 封装:WDFN-10L 3×3

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDR75149B 是一款高精度电流/电压检测与保护IC,专为笔记本电脑和便携式系统设计,提供全面的过流检测(OCP)、过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)功能。该器件通过检测外部电流采样电阻上的压降来实现高精度电流监测,并通过可编程电压阈值实现系统电压保护。

CXDR75149B支持高达24V的共模输入电压,适用于高侧电流检测应用。内部集成的100倍增益电流检测放大器将CSP和CSN引脚之间的差分电压放大后与ILIM引脚设定的阈值进行比较,当检测到过流时,PROCHOT开漏输出被拉低。同时,通过OVSET和UVSET引脚可独立设置过压和欠压保护阈值,当CSP电压超出设定范围时,RESET开漏输出被拉低。芯片内置8%恢复迟滞可编程去抖时间,有效防止误触发。CXDR75149B采用WDFN-10L 3×3封装,是系统电源保护的理想选择。

核心优势: 24V共模输入 | 100倍增益电流检测 | 可编程过流保护阈值 | 可编程OVP/UVP阈值 | 8%恢复迟滞 | 可编程去抖时间(5μs/15μs)| PROCHOT和RESET开漏输出 | 工作电流仅200μA | 关断电流10μA | WDFN-10L 3×3封装。

1. 产品概述与市场定位

笔记本电脑和其他便携式系统对电源保护有严苛要求:需要精确监测系统电流以防止过载损坏,同时需要监控输入电压以防止过压或欠压导致系统不稳定。CXDR75149B作为一款高精度电流/电压检测与保护IC,集成了电流检测放大器和两路电压比较器,在一个芯片内实现了过流、过压和欠压三重保护功能,为系统提供全面的电源保护解决方案。

芯片采用高精度电流检测技术,通过外部mΩ级采样电阻监测电流,内部100倍增益放大器将差分电压放大后与ILIM引脚设定的参考电压比较,实现精确的过流检测。过压和欠压保护通过外部电阻分压网络设定阈值,CSP引脚电压的1/9与OVSET/UVSET引脚电压比较,触发相应保护。内置可编程去抖定时器有效滤除噪声干扰,8%恢复迟滞确保保护状态稳定释放。

CXDR75149B采用WDFN-10L 3×3封装,适用于笔记本电脑、平板电脑及其他便携式设备的电源保护应用。

2. 主要特点与技术亮点

24V共模输入适用于高侧电流检测
100倍增益放大器高精度电流检测
可编程过流保护通过ILIM引脚设定
可编程OVP/UVP通过OVSET/UVSET设定
8%恢复迟滞防止保护误触发
可编程去抖时间5μs或15μs可选
低功耗工作电流200μA,关断电流10μA
WDFN-10L封装3×3小尺寸
  • 共模输入范围:支持5V至24V宽共模输入,适用于多种系统电压监测。
  • 100倍增益电流检测:内部电流检测放大器提供100倍增益,将CSP-CSN差分电压放大后与ILIM阈值比较。
  • 可编程过流阈值:通过ILIM引脚外接电阻分压网络,可灵活设定过流保护触发点。
  • 可编程OVP/UVP阈值:通过OVSET和UVSET引脚独立设定过压和欠压保护阈值。
  • 8%恢复迟滞:OVP和UVP保护具有8%迟滞,确保保护状态稳定释放,避免振荡。
  • 可编程去抖时间:通过TIMER引脚外接电阻(375kΩ/125kΩ)选择15μs或5μs去抖时间。
  • PROCHOT输出:开漏输出,过流触发时拉低,持续10ms-18ms后自动恢复(若故障持续则保持低电平)。
  • RESET输出:开漏输出,OVP或UVP触发时拉低,故障消除后自动恢复。
  • 低功耗:VCC工作电流仅200μA(典型值),关断电流低至10μA。
  • EN使能控制:支持外部使能控制,便于系统功耗管理。

3. 技术参数与电气特性

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
CSP, CSN 电流检测输入电压 -0.3 28 V
VCC, ILIM, EN, UVSET, OVSET 控制引脚电压 -0.3 6 V
RESET, PROCHOT 开漏输出引脚 -0.3 6 V
TJ 结温 -40 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 典型值 最大值 单位
CSP/CSN 共模电压 5 24 V
VCC 供电电压 4.5 5 5.5 V
环境温度范围 -40 85 °C
结温范围 -40 125 °C
关键电气特性 (VCC = 5V, TA = 25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
CSP/CSN 输入电压范围 5~24 V
CSP/CSN 输入电流 VCC=5V,EN高 50 μA
VCC 工作电流 EN高 200 μA
VCC 关断电流 EN低 10 μA
VCC POR 上升阈值 2.8~3.7 V
EN 逻辑高阈值 0.7 V
EN 逻辑低阈值 0.3 V
OCP 系统响应时间 50 μs
PROCHOT 输出低电平 IOL=2mA 0.4 V
PROCHOT 输出持续时间 10~18 ms
PROCHOT 导通电阻 10 Ω
RESET 输出低电平 IOL=2mA 0.4 V
RESET 输出漏电流 VOH=5.5V 1 μA
去抖时间(RTIMER=375kΩ) 15 μs
去抖时间(RTIMER=125kΩ) 5 μs
OVP/UVP 恢复迟滞 8 %

4. 应用场景

  • 笔记本电脑:系统电源电流监测和过流保护,输入电压保护。
  • 平板电脑:电池充电电流监测和系统电源保护。
  • 便携式设备:通用电流/电压监测与保护。
  • 电源分配系统:高侧电流检测和负载保护。

5. 功能框图

图1. CXDR75149B 内部功能方框图
内部集成:100倍增益电流检测放大器、OVP比较器、UVP比较器、ILIM比较器、可编程去抖定时器、PROCHOT开漏输出、RESET开漏输出、EN使能控制、VCC POR等。

6. 典型应用电路

典型应用电路
图2. CXDR75149B 典型应用电路

典型应用电路包括:CSP/CSN引脚连接电流采样电阻(mΩ级),VCC引脚连接5V供电(建议RC滤波:2.2Ω + 0.1μF),ILIM引脚通过电阻分压网络设定过流阈值,OVSET/UVSET引脚通过电阻分压网络设定OVP/UVP阈值,TIMER引脚外接电阻(375kΩ/125kΩ)设定去抖时间,PROCHOT和RESET开漏输出外接上拉电阻,EN引脚控制芯片使能。详细元件选型请参考数据手册。

7. 引脚配置与功能描述

图3. CXDR75149B 引脚配置图(WDFN-10L 3×3封装)
10引脚 WDFN 3×3封装,底部散热焊盘(Exposed Pad)。

主要引脚包括:CSP/CSN(电流检测输入)、VCC(电源输入)、EN(使能控制)、ILIM(过流阈值设定)、OVSET(过压阈值设定)、UVSET(欠压阈值设定)、TIMER(去抖时间设定)、PROCHOT(过流指示输出)、RESET(OVP/UVP指示输出)、AGND/PGND(地)、Exposed Pad(散热焊盘)等。

8. 工作原理与设计指导

8.1 过流保护(OCP)

CXDR75149B内部集成了100倍增益的电流检测放大器。通过CSP和CSN引脚连接外部mΩ级电流采样电阻,放大器将采样电阻上的差分电压放大100倍后,与ILIM引脚设定的阈值电压进行比较。当检测到的电流超过设定阈值时,PROCHOT开漏输出在50μs内被拉低,持续10ms-18ms后自动恢复(若过流条件持续存在,则保持低电平直至故障解除)。

过流阈值计算公式:

VILIM = 3.3V × R6 / (R5 + R6)
ISENSE = VILIM / (100 × RSENSE)

其中RSENSE为外部电流采样电阻,100为内部放大器增益。建议分压网络总电阻大于100kΩ。

8.2 过压保护(OVP)与欠压保护(UVP)

CSP引脚电压通过内部1/9分压后,分别与OVSET和UVSET引脚设定的阈值电压进行比较。当CSP电压超过OVSET设定阈值时,触发过压保护;当CSP电压低于UVSET设定阈值时,触发欠压保护。两种保护触发后,RESET开漏输出经过可编程去抖时间后被拉低。

OVP/UVP阈值计算公式:

VOVSET = 3.3V × R2 / (R1 + R2)
VCSP(OVP) = VOVSET × 9
VUVSET = 3.3V × R4 / (R3 + R4)
VCSP(UVP) = VUVSET × 9

建议分压网络总电阻大于100kΩ。保护触发后,当CSP电压恢复到设定阈值的8%迟滞范围内时,RESET自动恢复高电平。

8.3 可编程去抖时间

OVP和UVP保护具有可编程去抖时间,通过TIMER引脚外接电阻设定:

  • RTIMER = 375kΩ:去抖时间约15μs(推荐用于一般应用)
  • RTIMER = 125kΩ:去抖时间约5μs(推荐用于快速响应应用)

8.4 使能控制(EN)

EN引脚用于控制芯片的使能和关断。当EN为逻辑高电平(>0.7V)时,芯片正常工作;当EN为逻辑低电平(<0.3V)时,芯片进入关断模式,VCC关断电流低至10μA,适用于系统S3/S4/S5低功耗状态。

9. 外部元件选型与布局建议

9.1 电流采样电阻

  • 推荐使用mΩ级高精度采样电阻,根据系统最大电流和过流阈值选择合适阻值。
  • 建议使用4端开尔文(Kelvin)连接采样电阻,确保CSP/CSN引脚直接连接到电阻两端,避免大电流路径引入额外压降。

9.2 分压电阻

  • ILIM、OVSET、UVSET引脚的分压电阻建议总阻值大于100kΩ,以降低功耗。
  • 推荐使用1%精度电阻以确保阈值精度。

9.3 上拉电阻

  • PROCHOT和RESET为开漏输出,需外接上拉电阻至VCC或其他参考电压。
  • 推荐上拉电阻值为10kΩ-100kΩ。

9.4 PCB布局

  • VCC引脚建议连接RC低通滤波器(2.2Ω + 0.1μF),滤波电容尽量靠近IC。
  • 电流检测连接(CSP/CSN)必须采用开尔文(Kelvin)连接,确保采样精度。
  • 所有敏感模拟走线(CSP、CSN、VCC、EN、PROCHOT、RESET、ILIM)应远离高压开关节点,避免耦合噪声。
  • 散热焊盘(Exposed Pad)必须焊接至大面积地平面,确保良好散热。

10. 热性能信息

热参数 WDFN-10L 3×3 单位
θJA(JEDEC标准) 30.5 °C/W
θJC 7.5 °C/W

最大功耗计算(TA=25°C):PD(MAX) = (125°C - 25°C) / (30.5°C/W) = 3.27W

11. 订购信息与技术支持

CXDR75149B采用WDFN-10L 3×3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。

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