CXUS7753 USB Type-C 和 PD 控制器
PD 3.0 | 100W 功率 | Sink 设备专用

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXUS7753 | 封装：WQFN-20L（3.5×3.5mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXUS7753 是一款高度集成的 USB Type-C 和 Power Delivery（PD）控制器，专为 Sink（受电）设备设计，完全符合 USB Type-C 和 PD 2.0/3.0 标准。该芯片集成了 BMC 物理层协议，支持高达 100W 的功率传输，可自动完成 Type-C 连接检测和方向识别。CXUS7753 内置 死电池支持 功能，在设备无电时仍可通过 CC 引脚呈现 Rd 以唤醒外部电源，实现充电。芯片提供灵活的 I2C 接口，方便与 AP 或 EC 通信，支持 BIST 模式用于生产测试。CXUS7753 采用 WQFN-20L（3.5×3.5mm） 小封装，非常适合相机、打印机、玩具、无人机、手持设备等 Sink 应用。

1. 产品概述与市场定位

在相机、打印机、无人机、手持设备等电池供电设备中，Type-C 接口逐渐成为标准充电和数据接口。CXUS7753 作为一款 Sink 端 USB Type-C 和 PD 控制器，其核心优势在于 高度集成 和 专为受电设备优化。芯片集成了完整的 Type-C 检测逻辑和 BMC 物理层，能够自动识别连接、方向，并与 Source 端协商功率（最高 100W）。其 死电池支持 功能确保设备在电量耗尽时仍能通过 CC 引脚下拉 Rd，使外部电源识别并提供 VBUS，实现充电。芯片的 I2C 接口 允许主机读取状态、发起数据角色交换（DR Swap）和请求电源对象（PDO），实现智能电源管理。

与通用 Type-C 控制器相比，CXUS7753 针对 Sink 应用进行了优化，提供了简单易用的引脚配置（如 PSEL1/PSEL2、Table_SEL 等）用于设置 Sink 能力，减少了外部 MCU 的负担。芯片内置的 过压/欠压保护 和 限流故障计数 功能，增强了系统的可靠性和安全性。CXUS7753 是各种便携式 Sink 设备的理想 Type-C 接口方案。

2. 主要特点与技术亮点

• PD 2.0 和 3.0 兼容：支持 USB Power Delivery 规范，可与各种 Source 设备协商功率，最高 100W（20V/5A）。
• 自动 Type-C 检测：内置比较器，可监测 CC1/CC2 电压，自动识别连接、方向及电流能力（默认、1.5A、3.0A）。
• 死电池支持：当 VBUS 不存在时，芯片在 CC 引脚上呈现 Rd，使外部 Source 识别并提供 VBUS，实现无电充电。
• I2C 接口：支持 1MHz 快速模式，提供 4 个可选从地址（通过 ADDR 引脚电阻设置），方便多端口应用。
• 数据角色交换（DR Swap）：可通过 I2C 或 USB_SET 引脚配置，支持 DFP 和 UFP 角色切换。
• 灵活的 Sink 能力配置：通过 PSEL1、PSEL2 和 Table_SEL 引脚电阻组合，可设置多达 64 种 Sink PDO 组合（电压 5V~20V，电流可调），无需软件干预。
• 电源路径控制：PATH_EN 引脚用于控制外部 PMOS 开关，当 Sink PDO 与 Source PDO 匹配时自动开启，同时支持过压/欠压保护（HV Bound/LV Bound）。
• BIST 模式：支持 Built-In Self Test，便于生产测试。
• 完备保护：VBUS 过压（>HV Bound）和欠压（
• IEC ESD 保护：VBUS、CC1/CC2 引脚具备 ±8kV 接触放电和 ±15kV 空气放电能力，以及 ±28V 浪涌保护。

3. 典型应用电路

CXUS7753 的典型应用电路包括：VBUS 输入（3V~22V），CC1/CC2 连接 Type-C 连接器，VCAP 为内部 LDO 输出（需外接电容），PATH_EN 控制外部 PMOS 功率路径，Indication 引脚用于指示状态，PSEL1/PSEL2/Table_SEL 电阻设置 Sink 能力，I2C 接口与 MCU 通信。死电池模式下，CC 引脚自动呈现 Rd。

图1. 典型应用电路（CXUS7753 Sink 应用）

4. 引脚封装图

图2. CXUS7753 引脚封装图（WQFN-20L 3.5×3.5mm 顶部视图）

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 Type-C 检测与死电池模式

CXUS7753 内置比较器，可实时监测 CC1/CC2 电压，检测连接、方向以及 Rp 电流能力（默认、1.5A、3.0A）。状态可通过 CC_STATUS 寄存器读取，并触发 IRQB 中断。在死电池模式（VBUS 断开）下，芯片自动在 CC 引脚上呈现 Rd（约 5.1kΩ），使 Source 识别并输出 VBUS。当 VBUS 存在后，芯片退出死电池模式，进入正常 Sink 状态。

6.2 PD 协议与电源协商

芯片内置 BMC 物理层，支持 PD 2.0/3.0 协议。当检测到 Source 后，芯片自动进入策略引擎，可发送 Get_Source_Cap 获取 Source 能力，并根据内置的 Sink 能力（由 PSEL1/PSEL2/Table_SEL 配置）选择匹配的 PDO，然后发送 Request 请求电源。协商成功后，PATH_EN 引脚自动拉低（或高，取决于配置）开启外部功率路径。芯片支持 数据角色交换（DR Swap），可由 I2C 发起。

6.3 Sink 能力配置

Sink 能力通过 PSEL1、PSEL2 和 Table_SEL 引脚电阻进行硬件配置，无需软件干预。64 种组合可设置 5 个 PDO 的电压（5V~20V）和电流（步进 10mA）。例如，设置 Table_SEL=1、PSEL2=101、PSEL1=011，则 PDO1 为 5V/2500mA，PDO2 为 9V/2500mA，PDO3 为 12V/2500mA，以此类推。详细配置表见数据手册。此外，用户还可通过 I2C 覆盖 Sink 能力（Sink Capability Extend 功能），实现动态调整。

6.4 电源路径控制与保护

PATH_EN 引脚用于控制外部 PMOS 或 NMOS 功率开关。其行为由 Path_Opt 引脚和匹配状态共同决定：

• 如果 Sink PDO 与 Source PDO 匹配，PATH_EN 输出低电平（或高电平，取决于配置）导通功率路径。
• 如果不匹配，PATH_EN 保持高阻，关闭路径。
• 同时，VBUS 过压（高于 HV Bound）或欠压（低于 LV Bound）时，PATH_EN 强制关闭，并产生中断。

芯片还提供 限流故障计数 功能（FAULT_CNT），当 VBUS 过压故障连续发生达到设定次数后，PATH_EN 将永久关闭，直到重新拔插。

6.5 I2C 接口与中断

芯片支持 1MHz I2C 总线，提供 4 个从地址（0x40~0x43）。通过 I2C 可访问所有寄存器，包括状态寄存器（CC_STATUS、POWER_STATUS 等）、PD 消息寄存器（接收/发送 Source_Cap、Request 等）、中断屏蔽和清除寄存器。中断引脚 IRQB 为低有效开漏输出，当发生连接状态变化、PD 消息接收、故障等事件时拉低，主机可通过读取 ALERT 寄存器获取详细信息。

6.6 保护特性

• VBUS 过压保护（OVP）：可配置 HV Bound（5V~20V），超过时关闭路径并产生中断。
• VBUS 欠压保护（UVP）：LV Bound 固定为 5V，低于时关闭路径。
• VBUS 短接 CC 检测：可检测 CC 引脚是否被 VBUS 短接（电压 > 3.45V），避免损坏。
• 限流故障计数：防止反复过压导致系统不稳定。
• ESD 保护：VBUS/CC 引脚内置 IEC 61000-4-2 保护，接触 ±8kV，空气 ±15kV。

7. 基于 CXUS7753 的无人机充电设计实例

设计目标：一款专业无人机，电池充电要求最大 20V/3A（60W），Type-C 接口支持 PD 充电，需在电池耗尽时也能激活充电。

• 系统配置：CXUS7753 的 VBUS 连接 Type-C 连接器，CC1/CC2 直接连接，PATH_EN 控制外部 PMOS（如 AO3401）串联在 VBUS 和充电 IC 之间。PSEL1/PSEL2/Table_SEL 设置为 20V/3A Sink 能力（如 Table_SEL=0, PSEL2=000, PSEL1=000，提供 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3A）。
• 死电池支持：当无人机电池完全耗尽，VBUS 无电时，CXUS7753 的 CC 引脚自动呈现 Rd，充电器识别并提供 5V VBUS，芯片随后与充电器协商更高电压和电流。
• 电源路径控制：当协商成功，PATH_EN 拉低（或高）导通 PMOS，VBUS 接入充电 IC。如果协商失败或发生过压（如充电器输出 22V），PATH_EN 关闭，保护系统。
• 状态指示：Indication 引脚连接 LED，指示连接状态和充电状态。
• I2C 接口：飞控 MCU 通过 I2C 读取 CXUS7753 状态，并可发起 DR Swap（如果需要数据角色切换）。

8. PCB 布局建议

• CC 引脚走线：CC1/CC2 应尽量短，远离高频信号，建议在引脚旁放置 ESD 保护器件（虽芯片内置保护，但外部 TVS 可增强鲁棒性）。
• VBUS 路径：VBUS 走线应足够宽，承载最高 5A 电流。PATH_EN 控制的 PMOS 应靠近连接器，栅极走线短且直。
• VCAP 电容：VCAP 引脚需外接 1μF 电容，尽量靠近引脚。
• 去耦电容：VBIAS 引脚需 0.1μF 电容，靠近放置。
• 电阻设置：PSEL1、PSEL2、Table_SEL、Path_Opt、USB_SET、ADDR 等配置电阻应使用 1% 精度，靠近芯片放置。
• I2C 总线：SCL/SDA 上拉电阻（1kΩ~10kΩ）连接至 1.8V 或 3.3V 电源，走线远离噪声源。
• 地平面：Exposed Pad 必须良好焊接至地平面，并采用多个过孔散热，确保 θ_JA 性能。
• ESD 防护：建议在 VBUS 和 CC 引脚靠近连接器处放置 TVS（如 5.0V/24V 双向 TVS），增强系统级 ESD 和浪涌能力。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7753 采用 WQFN-20L（3.5×3.5mm）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。