CXUS7758V 可编程 VOOC 协议控制器 | 内置反馈补偿 | CV/CC | SOP-8 - 嘉泰姆电子

CXUS7758V 可编程 VOOC 协议控制器 | 内置反馈补偿 | CV/CC | SOP-8 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXUS7758V
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:USB-C 与 PD 解决方案USB PD 和 C 型端口控制器
产品状态:量产
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产品简介

CXUS7758V 是一款集成了 VOOC 协议与内置反馈补偿的可编程控制器,内置 MCU 与双运放 DAC,支持 CV/CC 控制,工作电压 3.3V~13V,适用于 VOOC 协议旅行适配器与快充充电器。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN) 5V
输出电压 (VOUT)13V
输出电流 (IOUT)20mA
工作频率400kHz
转换效率95%
封装类型SOP-8
Usb typeUSB-C 与 PD 解决方案USB PD 和 C 型端口控制器
Interface roleData Switch;OVP Switch
Protocol supportPD2.0;PD3.1;PPS
FeaturesConstant-Current Regulation;I2C;Internal Compensation;OCP;OVP;UVP
Application移动设备/工业控制/外设扩展
Operating temp-40℃~85℃
Iq (Typ) (μA)700
Syn. RectifierNo
VBUS DischargeBy VDD
Realtime VBUS MonitoringYes
Dead Battery SupportNo
PWM ControllerBuck Boost
MCU IntegratedYes
Power RoleProvider
Data RoleDual Role
External Power Path ControlGPIO
Internal Power PathVCONN 5V 20mA
Policy ManagerIntegrated
Alternate ModeYes

产品详细介绍

CXUS7758V 可编程 VOOC 协议控制器 | 内置反馈补偿 | CV/CC | SOP-8 - 嘉泰姆电子

CXUS7758V 可编程 VOOC 协议控制器
VOOC 协议 | 内置反馈补偿 | CV/CC 控制 | SOP-8

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年9月 | 型号:CXUS7758V | 封装:SOP-8

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXUS7758V 是一款高度集成的可编程控制器,内部集成了 VOOC 协议 和内置反馈补偿功能。芯片内置 MCU,可通过 D+/D- 接口处理各种专有协议,专为高功率密度的离线 AC-DC 转换器而设计。CXUS7758V 集成了恒压(CV)环路、恒流(CC)环路以及反馈控制中的内置补偿,不仅通过反馈补偿实现元件节省,还通过集成多种功能提供增强的瞬态响应和安全保护。在高精度控制应用中,芯片采用双运算放大器和数模转换器(DAC)为电压环路和电流环路提供参考电压,分别用于编程恒压(CV)和恒流(CC)。CXUS7758V 采用 SOP-8 封装,是 VOOC 协议旅行适配器等快充应用的理想控制器方案。

核心优势: 支持 VOOC 专有快充协议 | 宽工作范围 3.3V~13V | 内置 MCU(Mask ROM 20kB + OTP-ROM 4kB + SRAM 0.75kB) | 内置分流稳压器(CV/CC) | 内置反馈补偿 | 内置温度检测 | 内置 10 位 ADC | VDD 引脚快速放电 | 正常模式电流 <3mA | 睡眠模式 <1.5mA | 绿色模式 <900μA | SOP-8 封装。

1. 产品概述与市场定位

随着 VOOC 等快充技术的普及,旅行适配器和充电器需要支持多种专有快充协议,并具备高精度、高集成度和高可靠性的特点。CXUS7758V 作为一款 可编程 VOOC 协议控制器,其核心优势在于 高集成度内置反馈补偿。芯片内置的 MCU 可通过 D+/D- 接口处理 VOOC 等专有快充协议,满足不同品牌手机、平板等设备的快充需求。其内置的 分流稳压器CV/CC 控制环路 可直接驱动光耦,实现隔离式 AC-DC 转换器的反馈控制,大大简化了二次侧设计。

CXUS7758V 的 内置反馈补偿 功能不仅减少了外部元件数量,还增强了系统的瞬态响应能力。芯片采用双运算放大器和 10 位 DAC 为电压环路和电流环路提供高精度参考电压,实现精确的恒压和恒流控制。10 位 DAC 的模拟输出电压范围为 0.523V 至 2.3V(典型值),使输出电压分辨率高达 10mV 级别,实现高精度 CV 调节。在安全方面,CXUS7758V 提供自适应输出过压保护(OVP)、自适应欠压保护(UVP)、D+/D- 过压保护、固件可编程恒流保护、固件可编程过流保护和固件可编程过温保护,确保系统安全可靠。芯片采用 SOP-8 封装,是小尺寸、高可靠性 VOOC 快充应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

VOOC 协议支持专有快充协议
内置 MCUMask ROM 20kB + OTP-ROM 4kB + SRAM 0.75kB
宽工作范围3.3V 至 13V
内置分流稳压器CV/CC 控制环路
内置反馈补偿减少外部元件,增强瞬态响应
内置温度检测精确过温保护
内置 10 位 ADC高精度模拟监测
VDD 快速放电输出电容快速放电
低功耗正常 <3mA,睡眠 <1.5mA,绿色 <900μA
完备保护OVP/UVP/OCP/OTP
SOP-8 封装紧凑布局
高精度控制双运放 DAC 参考电压
  • 协议支持:支持 VOOC 等专有快充协议,通过 D+/D- 接口与设备通信,满足不同品牌的快充需求。
  • 内置 MCU:集成 Mask ROM 20kB、OTP-ROM 4kB 和 SRAM 0.75kB,支持固件编程,灵活实现各种协议和功能。
  • 宽工作范围:VDD 工作范围 3.3V 至 13V,适应各种输出电压应用。
  • 内置分流稳压器:集成 CV/CC 控制环路,可直接驱动光耦,简化隔离式 AC-DC 设计。
  • 内置反馈补偿:集成反馈补偿功能,减少外部元件,增强瞬态响应,简化 LPS 设计。
  • 内置温度检测:集成温度传感器,实现精确的过温保护。
  • 内置 10 位 ADC:多通道模拟监测,支持电压、电流、温度等信号采集。
  • VDD 快速放电:VDD 引脚支持快速放电,满足快充协议对电压切换时间的要求。
  • 低功耗:正常模式电流 <3mA,睡眠模式 <1.5mA,绿色模式 <900μA,提升系统效率。
  • 完备保护:自适应输出过压保护(OVP)、自适应欠压保护(UVP)、D+/D- 过压保护、固件可编程恒流保护、固件可编程过流保护和固件可编程过温保护。
  • 高精度控制:采用双运算放大器和 10 位 DAC 为电压环路和电流环路提供参考电压,实现精确的 CV/CC 控制。

3. 典型应用电路

CXUS7758V 的典型应用电路包括:VDD 供电(3.3V~13V),D+/D- 连接 USB 数据线用于 VOOC 协议通信,OPTO 驱动光耦,CS- 和 CS+ 连接电流检测电阻,RT 连接外部 NTC 热敏电阻用于温度检测。芯片通过 D+/D- 与设备进行 VOOC 协议通信,协商输出电压和电流。启动时,芯片通过内置 10 位 DAC 设置参考电压,实现精确的 CV/CC 控制。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(CXUS7758V VOOC 快充适配器应用)

4. 引脚封装图

引脚封装图
图2. CXUS7758V 引脚封装图(SOP-8 顶部视图)

5. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号参数最小值最大值单位
VDD to GND供电电压-0.317V
OPTO, CS-, CS+, RT, D+, D- to GND控制与检测引脚-0.36.5V
PD @ TA=25°C功耗 (SOP-8)0.38W
θJA结到环境热阻261.1°C/W
TJ结温150°C
TSTG存储温度-65150°C
ESD (HBM)人体模型2kV
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
VDD 供电电压3.313V
环境温度范围-40105°C
结温范围-40125°C
关键电气特性 (TA=25°C, 典型值)
参数条件典型值单位
VDD 开启阈值3.5V
VDD 关断阈值2.95V
VDD 工作电流VDD=5VmA
VDD 绿色模式电流VDD=5V700μA
VDD 最大过压保护阈值15.5V
VFB 缩放系数6
VREF_CV 范围DAC 输出0.523~2.3V
CS 增益寄存器可选20 / 40V/V
过压保护消抖时间30μs

6. 工作原理与设计指导

6.1 恒压(CV)与恒流(CC)控制环路

CXUS7758V 集成两个跨导放大器,并联连接到反馈补偿器。反馈补偿器向 OPTO 引脚发送信号,调节输出电压和输出电流。每个反馈环路的工作方式与传统的 TL431 分流稳压器相反。如果 VDD 电压仍低于 UVLO 阈值 VDD_ON,OPTO 引脚将保持高阻态,确保平滑的上电时序。电压反馈环路和电流反馈环路的参考电压(分别为 VREF_CV 和 VREF_CC)来自 10 位 DAC 的模拟输出电压。10 位 DAC 的模拟输出电压范围为 VDC_MIN=0.523V 至 VDC_MAX(典型值 2.3V),使输出电压分辨率高达 10mV 级别,实现高精度 CV 调节。

6.2 电流检测

为了最小化转换器中电流检测电阻的功率损耗,CXUS7758V 采用具有几乎零输入失调电压的放大器,电压增益为 20 或 40。检测到的输出电流由电流检测放大器放大(图 1 中显示为“Io_signal”),然后发送到电流环路调节器进行恒流调节,同时通过 10 位 ADC 进行模数转换后发送到 MCU,以更新 MCU 的输出电流状态。

6.3 外部温度检测

CXUS7758V 配备 RT 引脚,作为寄存器可编程电流源,用于偏置远程热传感器(如 NTC 热敏电阻)。如果 RT 电压低于过温保护(OTP)阈值,且该条件持续一段可编程延迟时间,则激活并触发 OTP。RT 引脚的偏置电流可通过内部寄存器设置为 100μA、20μA 或 5μA。通过适当的偏置电流设置,可以显著改善 25°C 至 100°C 温度范围内温度检测的线性度。

6.4 D+ 和 D- 接口

D+ 和 D- 引脚用于 BC1.2 合规或与其他专有协议通信。D+ 和 D- 引脚通过 ADC 连接至 MCU,可重新编程用于其他目的。这两个引脚也可用作模拟/数字输入或输出。

6.5 内置反馈补偿

CXUS7758V 内置反馈补偿器,优化系统稳定性和响应,减少外部元件。补偿器基于系统工作模式和元件参数设计。离线反激转换器通常使用 Type-II 补偿器来补偿反馈环路,具有一个零频率极点、一个低频零点和一个高频极点。通过适当的补偿设计,使补偿器的低频零点补偿系统的低频极点,高频极点补偿输出电容的 ESR 零点,从而获得更好的相位裕度。此外,选择适当的中间增益以获得更好的瞬态响应,提高系统稳定性。CXUS7758V 提供简单灵活的反馈补偿设计,Rz、Cz 和补偿器中间增益可根据不同输出条件进行编程。

6.6 上电时序

启动时,默认输出电压设为 5V。一旦通过专有协议连接设备,UFP 将向 CXUS7758V 发送电压和电流设置,由 MCU 解码。控制器同时编程参考电压 VREF_CV 和 VREF_CC,分别用于 CV 和 CC 环路。如果通过专有协议连接的设备断开,且输出电流低于省电模式阈值(通常编程为 200mA),CXUS7758V 将进入省电模式,以超低工作电流运行,从而节省总输入功率。同时,如果输出电流增加并超过省电模式阈值,或任何输入/输出信号翻转,或连接专有协议设备,CXUS7758V 将退出省电模式。

6.7 输出电压上升和下降

当检测到协议时,VREF_CV 可由 UFP 请求设置。输出电压的上升时间和下降时间均应小于规范要求。CXUS7758V 提供 VDD 引脚放电电流控制,在连接设备断开时将输出电容放电至 Vsafe5V,或在 UFP 请求时将输出电压降至所需电平(如从 12V 降至 5V)。放电电流可根据 VDD 电压电平通过内部寄存器编程(30mA/60mA/90mA/120mA)。

6.8 输出过压保护(OVP)

当反馈环路的光耦因老化而故障时,如果与 VDD 相关的内部电压高于可编程阈值 VVOUT_OVP,OPTO 引脚电压将被锁存为高电平,VDD 放电电流功能将启用一段时间,直到 VDD 电压降至 VDD 关断阈值 VVDD_OFF 以下。

6.9 保护功能

CXUS7758V 提供全面的保护功能,包括:

  • 自适应输出过压保护(OVP):当输出电压超过可编程阈值(110%/115%/120% 可选或禁用)时,触发保护。
  • 自适应欠压保护(UVP):当输出电压低于可编程阈值时,触发保护。
  • D+/D- 过压保护:当 D+/D- 引脚电压超过阈值时,触发保护。
  • 固件可编程恒流保护:当输出电流超过可编程阈值时,触发保护。
  • 固件可编程过流保护:当输出电流超过可编程阈值时,触发保护。
  • 固件可编程过温保护:当温度超过可编程阈值时,触发保护。

7. 基于 CXUS7758V 的 VOOC 旅行适配器设计实例

设计目标:一款 30W VOOC 旅行适配器,支持 VOOC 快充协议,输出 5V/3A、9V/3A、12V/2.5A,满足智能手机快充需求。

  • 系统配置:一次侧采用 PWM 控制器和功率开关,二次侧采用 CXUS7758V(SOP-8)。VDD 由辅助绕组供电,OPTO 驱动光耦反馈至一次侧,CS- 和 CS+ 连接电流检测电阻,RT 连接 NTC 热敏电阻,D+/D- 连接 USB 数据线。
  • 协议支持:固件支持 VOOC 快充协议,可通过 D+/D- 与设备通信。
  • CV/CC 控制:双运放 10 位 DAC 提供高精度参考电压,实现精确的恒压和恒流控制。VFB 缩放系数 KFB=6。
  • 内置反馈补偿:减少外部元件,增强瞬态响应。
  • 保护功能:自适应 OVP/UVP、D+/D- OVP、固件可编程 OCP/OTP,确保系统安全。
  • 低功耗:正常模式电流 <3mA,睡眠模式 <1.5mA,绿色模式 <900μA,提升系统效率。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXUS7758V 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,协助工程师快速完成产品开发。

8. PCB 布局建议

  • VDD 去耦:VDD 引脚需放置旁路电容,靠近引脚,以改善内部 LDO 稳定性并最小化纹波。
  • OPTO 驱动:OPTO 引脚驱动光耦,走线应短且远离噪声源。光耦输出侧连接一次侧控制器。
  • CS 检测:CS- 和 CS+ 连接电流检测电阻,走线应短且采用开尔文连接。
  • D+/D- 走线:D+/D- 走线应短,远离高频开关节点,建议在连接器侧放置 ESD 保护器件。
  • RT 走线:RT 连接 NTC 热敏电阻,走线应远离噪声源。
  • 地平面:使用完整地平面,确保散热和信号完整性。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7758V 采用 SOP-8 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。

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