CXUS7763EB 可编程 USB PD 控制器
PD2.0/PD3.0 PPS | 内置同步整流 | 双向控制 | ZVS

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年9月 | 型号：CXUS7763EB | 封装：WQFN-28L（4×5mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXUS7763EB 是一款高度集成的可编程 USB PD 控制器，内置 同步整流（SR）控制器、双向控制和内部反馈补偿 功能。芯片内置 MCU 可通过 D+/D- 接口处理各种专有协议，并通过 CC1/CC2 引脚支持 USB PD Type-C 通信。CXUS7763EB 通过在主开关上实现 零电压开关（ZVS），为离线高功率密度 AC-DC 转换器提供了高度集成的解决方案。芯片内置反馈补偿，用于调节输出电压和电流，减少外部元件数量。同时集成了同步整流控制器和多种保护功能，提高了电源转换器的效率和安全性。内部同步整流控制器可在 3.0V 至 22V 的宽输出电压范围内，在连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）下优化效率并确保安全运行。此外，芯片还集成了双运算放大器和数模转换器（DAC），用于电压环路和电流环路调节，实现高精度恒压（CV）和恒流（CC）控制。CXUS7763EB 采用 WQFN-28L（4×5mm） 封装，是 USB PD Type-C 或专有协议（如 FCP、SCP、AFC）充电器/适配器以及离线 AC-DC 扩展坞的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

随着 USB Type-C 和快充协议的快速演进，充电器和适配器需要同时支持 PD、PPS 以及各品牌专有协议，并具备高功率密度、高精度和高可靠性的特点。CXUS7763EB 作为一款 可编程 USB PD 控制器，其核心优势在于 高集成度 和 内置同步整流与双向控制。芯片内置的 MCU 可通过 CC1/CC2 和 D+/D- 接口处理 USB PD 3.0 和专有协议，满足不同品牌手机、平板、笔记本等设备的快充需求。其内置的 分流稳压器 和 CV/CC 控制环路 可直接驱动脉冲变压器，实现隔离式 AC-DC 转换器的反馈控制，大大简化了次级侧设计。

CXUS7763EB 支持 零电压开关（ZVS），通过 SYNC 引脚检测一次侧脉冲宽度，在主开关导通前额外导通 SR MOSFET，将变压器励磁电感能量回馈到一次侧，实现主开关的 ZVS，从而优化效率。芯片还内置 同步整流控制器，具有专有的自动跟踪功能，可最小化 SR MOSFET 和主开关 MOSFET 之间的死区时间，同时在 DCM 和 CCM 条件下以及宽输出范围内确保安全运行。在安全方面，CXUS7763EB 提供自适应输出过压保护（OVP）、自适应欠压保护（UVP）、CC1/CC2/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 WQFN-28L（4×5mm） 封装，是小尺寸、高可靠性快充应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 协议支持：完整支持 USB PD2.0/PD3.0 和 PPS，并通过 CC1/CC2 和 D+/D- 接口兼容 FCP、SCP、AFC 等专有快充协议。
• 内置 MCU：集成 Mask ROM 32KB、OTP-ROM 16KB 和 SRAM 3KB，支持固件编程，灵活实现各种协议和功能。
• 内置同步整流控制器和驱动器：集成 SR 控制器和驱动器，具有专有自动跟踪功能，可最小化死区时间，在 CCM 和 DCM 条件下确保安全运行。
• 内置电荷泵：集成电荷泵，支持 3V 至 22V 宽 VDD 工作范围，在低输出电压下也能驱动 SR MOSFET。
• 内置双向控制功能：通过 SYNC 引脚和脉冲变压器实现一次侧和二次侧之间的双向通信，替代光耦，提供更好的瞬态响应和相位裕度。
• 内部反馈补偿：集成反馈补偿器，优化系统稳定性和响应，减少外部元件数量。
• 双分流稳压器：集成 11 位和 10 位 DAC，为 CV 和 CC 控制提供可编程参考电压，实现高精度调节。
• 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。
• 可编程线性线缆补偿：通过内部跨导放大器实现线性线缆压降补偿，提高充电精度。
• BLD 和 VBUS 快速放电：BLD 引脚支持可编程放电电流，VBUS 引脚提供实时电压检测和快速放电。
• USBP 直接驱动外部阻断 N-MOSFET：推挽驱动，实现平滑开通和快速关断。
• ZVS 支持：通过 SYNC 引脚检测一次侧脉冲宽度，在主开关导通前额外导通 SR MOSFET，实现主开关的零电压开关，优化效率。
• 完备保护：自适应 OVP/UVP、CC1/CC2/D+/D- OVP、固件可编程恒流保护、固件可编程 OCP、固件可编程 OTP。

3. 典型应用电路

CXUS7763EB 的典型应用电路包括：VDD 供电（3V~22V），CC1/CC2 连接 Type-C 连接器，D+/D- 用于 BC1.2 和专有协议，SYNC 通过脉冲变压器与一次侧通信，V_TR 用于变压器电压检测，CS+ 和 CS- 用于电流检测，OPTO 驱动光耦或脉冲变压器，USBP 驱动外部阻断 N-MOSFET，BLD 用于输出电容放电，VBUS 用于电压检测和放电，RT1/RT2 连接外部 NTC 热敏电阻，VCONN 为有源电缆供电。芯片通过 CC1/CC2 与 Sink 设备进行 PD 协议通信，协商输出电压和电流，并通过 SYNC 引脚实现双向控制和 ZVS。

图1. 典型应用电路（CXUS7763EB 离线 AC-DC 应用）

4. 引脚封装图

图2. CXUS7763EB 引脚封装图（WQFN-28L 4×5mm 顶部视图）

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

符号	参数	最小值	最大值	单位
USBP to GND	阻断 MOSFET 控制	-0.3	35	V
VDD, BLD, VBUS to GND	高压引脚	-0.3	25	V
V9, VG, VCN to GND	SR 驱动引脚	-0.3	14	V
V5, SYNC, V_TR, RT1, RT2, CC1, CC2, D+, D-, CS+, CS-, VCP, VCONN to GND	控制与检测引脚	-0.3	6.5	V
V2 to GND	MCU 供电	-0.3	2.5	V
PD @ TA=25°C	功耗 (WQFN-28L 4×5)	—	3.64	W
θJA	结到环境热阻	—	27.4	°C/W
TJ	结温	—	150	°C
TSTG	存储温度	-65	150	°C
ESD (HBM)	人体模型	—	2	kV

参数	最小值	最大值	单位
VDD 供电电压	3	22	V
环境温度范围	-40	105	°C
结温范围	-40	125	°C

参数	条件	典型值	单位
VDD 开启阈值	—	3.5	V
VDD 关断阈值	—	2.75	V
VDD 工作电流	VDD=5V，正常模式	6	mA
VDD 睡眠电流	VDD=5V	1.5	mA
VDD 绿色模式电流	VDD=5V	925	μA
VDD 最大过压保护阈值	—	24	V
CS 增益	寄存器可选	20 / 40	V/V
SR MOSFET VDS 缩放系数	—	1/50	—
VOUT 缩放系数	—	1/10	—

6. 工作原理与设计指导

6.1 恒压（CV）与恒流（CC）控制环路

CXUS7763EB 集成两个误差放大器（EA），分别调节输出电压和电流。输出电压由公式 VOUT = KFB × VREF_CV 决定，其中 KFB = (RFB1 + RFB2) / RFB2 = 10（典型值）。VREF_CV 和 VREF_CC 来自 11 位 DAC 和 10 位 DAC 的模拟输出，由 MCU 控制。11 位 DAC 的 CV 输出分辨率为 10mV，实现高精度 CV/CC 调节。反馈补偿器的输出 VOPTO 在轻载时电平较低，在重载时电平较高。VOPTO 决定 SYNC 信号的传输时间和电压电平，通过脉冲变压器隔离一次侧和二次侧，一次侧检测 SYNC 信号的高度和宽度，实现输出电压和电流调节。

6.2 电流检测

为了最小化电流检测电阻的功率损耗，CXUS7763EB 采用低输入失调电压放大器，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后，一路送至电流环路调节器进行恒流调节，另一路通过 10 位 ADC 转换后送至 MCU，更新输出电流状态。

6.3 双向控制

CXUS7763EB 提供 SYNC 引脚，作为一次侧和二次侧之间的双向控制收发器。SYNC 引脚通过小脉冲变压器接收一次侧的 PLS 脉冲，替代光耦。根据输出负载，芯片内部生成 OPTO 电压，决定 SYNC 脉冲的传输时间，用于反馈补偿。一次侧控制器可检测 SYNC 脉冲的高度和宽度，实现输出电压和电流调节。SYNC 引脚还可检测来自一次侧的脉冲宽度，如果脉冲宽度大于 120ns，则额外导通 SR MOSFET，实现主开关的 ZVS。通过脉冲变压器，双向控制提供反馈补偿，并具有更好的瞬态响应和相位裕度。

6.4 外部温度检测

CXUS7763EB 的 RT1 和 RT2 引脚提供寄存器可编程电流源，用于偏置外部 NTC 热敏电阻。当 RT 电压低于过温保护（OTP）阈值并持续可编程延迟时间后，触发 OTP。RT 偏置电流可编程为 100μA、20μA 或 4μA，以优化 25°C 至 100°C 范围内的温度检测线性度。

6.5 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。通过 ADC 连接至 MCU，可重新配置为模拟/数字输入或输出，支持多种快充协议。

6.6 CC1 和 CC2 接口

CC1 和 CC2 引脚用于 USB Type-C 规范。作为 DFP 时，可提供 80μA、180μA、330μA 三种电流能力，分别对应默认 USB 电流、1.5A 和 3.0A。

6.7 BLD 和 VBUS 引脚

BLD 引脚通过开漏驱动器驱动，具有泄放或寄存器可编程放电电流，用于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。VBUS 引脚用于泄放 VBUS 电容，并通过 ADC 提供实时 VBUS 电压检测。

6.8 SR 控制与 ZVS

CXUS7763EB 内置 SR 控制器，具有专有自动跟踪功能，可最小化 SR MOSFET 和主开关 MOSFET 之间的死区时间，同时在 DCM 和 CCM 条件下以及宽输出范围内确保安全运行。在负载瞬态、输出电压瞬态、输出短路或低输出电压/输入电压条件下，SR 控制器将暂时关闭。在轻载或空载条件下，SR 控制器也会禁用，以降低功耗。

为了实现主开关的 ZVS，SYNC 引脚检测来自一次侧的脉冲宽度（SYNC RX），如果大于 120ns，则根据编程的 tPULSE_ZVS 额外导通 SR MOSFET。额外的 tPULSE_ZVS 在主导通之前导通，将变压器励磁电感（Lm）中存储的能量从二次侧回馈到一次侧，实现 ZVS，优化效率。

6.9 保护功能与可编程关断流程

CXUS7763EB 提供全面的保护功能，包括：

• 自适应输出过压保护（OVP）：超过可编程阈值时触发，关断阻断 N-MOSFET。
• 自适应欠压保护（UVP）：低于可编程阈值时触发。
• CC1/CC2/D+/D- 过压保护：防止异常接触 VBUS 造成损坏。
• 固件可编程恒流保护：通过 ADC 测量实现可编程恒流保护。
• 固件可编程过流保护（OCP）：通过 ADC 测量实现可编程过流保护。
• 固件可编程过温保护（OTP）：通过 ADC 测量实现可编程过温保护。

CXUS7763EB 可针对任何异常情况实现自动恢复、输出锁存或电源锁存等可编程关断流程。

6.10 内部偏置与电荷泵

CXUS7763EB 提供三个稳压偏置电压：V5、V2 和 V9。V5 由 VDD 供电的线性稳压器产生，为内部模拟电路和电荷泵驱动器供电。V2 由 V5 供电的线性稳压器产生，为 MCU 供电。芯片还集成电荷泵电路，当 VDD 处于较低电平（如 3V 至 5V）时，生成 V9 为 SR 驱动器供电。如果芯片进入省电模式，电荷泵驱动器将禁用。V9 电压可通过以下公式计算：V9 = V5 × 2 - VF_DCP1 - VF_DCP2 - IV9 × Rout_CP。

6.11 线性线缆补偿

CXUS7763EB 基于输出电流值调整反馈控制电压（VFB），实现线性线缆补偿。补偿电压 VCABLE_COMP = IOUT × RCS × KCS × gmCOMP × RFB1。跨导放大器增益（gmCOMP）可通过内部寄存器设置。

7. 基于 CXUS7763EB 的 65W 氮化镓充电器设计实例

设计目标：一款 65W USB PD 氮化镓充电器，支持 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A 输出，满足 PD3.0 PPS 规范，并支持 FCP/SCP/AFC 等专有协议。

• 系统配置：一次侧采用氮化镓功率器件和 PWM 控制器，二次侧采用 CXUS7763EB（WQFN-28L）。VDD 由辅助绕组供电，SYNC 通过脉冲变压器与一次侧通信，V_TR 用于变压器电压检测，CS+ 和 CS- 用于电流检测，USBP 驱动阻断 N-MOSFET，VG 驱动 SR MOSFET，BLD 用于输出电容放电，VBUS 用于电压检测和放电，RT1/RT2 连接 NTC 热敏电阻。
• PD 协议：固件支持 PD2.0/PD3.0 和 PPS，以及 FCP/SCP/AFC 等专有协议，可响应各种 Sink 请求。
• CV/CC 控制：11 位 DAC 提供 0.152V~2.2V 基准，配合 KFB=10 实现 1.5V~22V 输出范围；10 位 DAC 和 CS 放大器实现精确恒流控制。
• 同步整流：内置 SR 控制器和驱动器，通过 VG 引脚驱动外部 SR MOSFET，自动跟踪死区时间，优化效率。
• ZVS 控制：通过 SYNC 引脚检测一次侧脉冲宽度，在主开关导通前额外导通 SR MOSFET，实现主开关的 ZVS，进一步提升效率。
• 线缆补偿：通过内部 gmCOMP 和 RCABLE_COMP 实现线性线缆补偿，确保线缆末端电压精度。
• 保护功能：自适应 OVP/UVP、CC/D+/D- OVP、固件可编程 OCP/OTP，确保系统安全。

8. PCB 布局建议

• VDD 去耦：VDD 引脚需放置旁路电容，靠近引脚。
• SYNC 走线：SYNC 引脚连接脉冲变压器，走线应短且远离噪声源。
• 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。
• CC 走线：CC1/CC2 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。
• USBP 驱动：USBP 连接外部 N-MOSFET 栅极，走线短且直，避免引入寄生振荡。
• VG 驱动：VG 连接 SR MOSFET 栅极，走线短且直。
• V_TR 走线：V_TR 分压电阻应靠近芯片，走线远离高压开关节点。
• RT 走线：RT1/RT2 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，Exposed Pad 良好焊接，确保散热和信号完整性。

9. 订购信息与技术支持

CXUS7763EB 采用 WQFN-28L（4×5mm）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。