CXLB73281

CXLB73281是一款采用800kHz固定频率的同步降压型锂电池充电IC,输入电压范围为4.0V~6.0V,典型应用为5V适配器。其内置功率MOSFET,无需外置续流二极管或高精度采样电阻,极大简化了外围电路设计。芯片支持最大3.5A的可调输出电流,充电电压精度达±1%,广泛适用于各类便携式电子设备。

CXLB73281高效3A锂电池充电IC - 4.2V精准充电与全面保护 - JTMIC官方

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产品简介

CXLB73281:一款面向5V适配器的高精度3A锂电池充电芯片深度解析

          在便携式电子设备日益普及的今天,高效、安全、稳定的电池充电管理方案成为产品设计的关键。CXLB73281作为一款专为5V交流适配器设计的高效同步降压充电IC,以其高达92%的转换效率、精准的电压控制和全面的保护功能,成为移动电话、平板设备、数码相机等产品的理想选择。本文将全面解析CXLB73281的技术特性、工作原理、设计要点及典型应用。ng8嘉泰姆


一、产品概述

         CXLB73281是一款采用800kHz固定频率的同步降压型锂电池充电IC,输入电压范围为4.0V~6.0V,典型应用为5V适配器。其内置功率MOSFET,无需外置续流二极管或高精度采样电阻,极大简化了外围电路设计。芯片支持最大3.5A的可调输出电流,充电电压精度达±1%,广泛适用于各类便携式电子设备。ng8嘉泰姆


二、核心特性

2.1. 效率与高精度

·    开关频率:800kHzng8嘉泰姆

·    充电效率:>92%ng8嘉泰姆

·    输出电压精度:±1%(典型值4.2V)ng8嘉泰姆

2.2. 三段式充电管理

·    消流充电:电池电压<2.9V时,以600mA小电流预充ng8嘉泰姆

·    恒流充电:电流由外部电阻设定,最高3.5Ang8嘉泰姆

·    恒压充电:电压恒定于4.2V,直至电流降至终止阈值ng8嘉泰姆

2.3. 全面的系统保护

·    输入欠压/过压保护ng8嘉泰姆

·    电池温度监测(支持NTC)ng8嘉泰姆

·    输出短路保护ng8嘉泰姆

·    芯片过温降流保护ng8嘉泰姆

·    防反灌与自动再充电ng8嘉泰姆

2.4. 智能状态指示

·    双路开漏输出:NCHRG(充电中)与NSTDBY(充满)ng8嘉泰姆

·    支持红绿双色LED指示,直观显示工作状态ng8嘉泰姆

2.5. 低功耗设计

·    待机电流:典型70μAng8嘉泰姆

·    停机模式电池电流:<2μAng8嘉泰姆


三、典型应用场景

♦   移动电话与平板电脑

CXLB73281支持3A大电流充电,可快速为智能设备补充电量,其高效率和温度保护功能确保充电过程安全可靠。ng8嘉泰姆

♦   数码相机与便携音响

在影像与音频设备中,电池容量通常较大。CXLB73281的恒流恒压充电机制与NTC温度监测,有效延长电池寿命。ng8嘉泰姆

♦   GPS设备与电子词典

这类设备对功耗和充电稳定性要求高。CXLB73281的低待机电流与自适应输入电流控制,非常适合此类应用。ng8嘉泰姆


四、关键电路设计指南

4.1. 充电电流设置

充电电流 IBAT​ 由PROG引脚电阻 RPI​ 设定,常用阻值与电流对应关系如下:ng8嘉泰姆

RPI IBAT
1.08kΩ 1A
412Ω 2A
316Ω 2.5A
249Ω 3A
210Ω 3.5A

4.2. 温度监测设置

4.2.1.  TS引脚接NTC热敏电阻,用于监测电池温度ng8嘉泰姆

4.2.2  保护阈值:ng8嘉泰姆

·    低温:<45% VCCng8嘉泰姆

·    高温:>80% VCCng8嘉泰姆

4.2.3  若无需温度监测,可将TS接VCCng8嘉泰姆

4.3. 浮充电压补偿

为补偿电池内阻与线路压降,可通过外接电阻 RPV​ 微调浮充电压:ng8嘉泰姆

ΔV=IBAT​⋅RPV

推荐 RPV​=1kΩ 作为默认配置。ng8嘉泰姆

4.4.  典型应用电路ng8嘉泰姆

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五、PCB布局与散热设计

由于CXLB73281采用SOP8封装,散热能力直接影响最大充电电流的持续输出能力。以下是关键布局建议:ng8嘉泰姆

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5.1.  散热焊盘设计ng8嘉泰姆

·    在芯片底部设置2.5mm × 6.5mm的铜皮焊盘ng8嘉泰姆

·    布置4个Φ1.2mm的过孔,孔间距1.6mmng8嘉泰姆

·    焊接时从背面灌锡,确保芯片散热片与PCB良好接触ng8嘉泰姆

5.2. 电源路径设计ng8嘉泰姆

·    VCC与BAT引脚就近布置22μF陶瓷电容ng8嘉泰姆

·    电感应选用额定电流≥4A、内阻低的功率电感(推荐2.2μH~10μH)ng8嘉泰姆

5.3. 热管理ng8嘉泰姆

·    避免在充电IC周围布置其他热源ng8嘉泰姆

·    充分利用内部电源层与背面铜皮散热ng8嘉泰姆


六、保护机制详解

4.1. 输入自适应保护

当输入电压低于 VINSL​(典型4.65V)时,芯片自动减小充电电流,防止适配器过载。ng8嘉泰姆

4.2. 短路与限流保护

·    输入限流:峰值4.5Ang8嘉泰姆

·    输出短路保护:输出电压<2.2V时,输入电流限流至100mAng8嘉泰姆

4.3. 过温保护

·    结温超过145℃时自动降流ng8嘉泰姆

·    温度>150℃时停止充电ng8嘉泰姆

4.4. 欠压闭锁(UVLO)

输入电压低于4V时进入停机模式,待电压恢复且高于电池电压120mV后重新启动。ng8嘉泰姆


七、状态指示与故障诊断

充电状态
NCHRG(红灯)
NSTDBY(绿灯)
充电中
充满
故障*

*故障包括:温度异常、电池未接、输入欠压等。ng8嘉泰姆


八、拓展应用:白光LED驱动

CXLB73281还可用于驱动白光LED(如3W~11W)。当输入为6V(如4节干电池)时,芯片工作于恒流模式,输出电流由 ���RPI​ 设定,适用于便携照明与背光系统。ng8嘉泰姆

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九、封装及引脚功能

引脚说明ng8嘉泰姆
VCC(引脚  1):输入电源电压端。当VCC 与  BAT 管脚的电压差小于  30mV 时, CXLB73281将进入低功耗的停机ng8嘉泰姆
模式,此时  BAT管脚的电流将小于2uA。ng8嘉泰姆
PROG(引脚  2):最大充电电流设置,电阻阻值在1K~200ohm 之间。ng8嘉泰姆
NSTDBY(引脚  3):充电完成指示端。当电池充电完成时,该管脚被内部开关拉至低电平,表示充电完成。否ng8嘉泰姆
则该管脚处于高阻态。ng8嘉泰姆
NCHRG(引脚  4):充电状态指示端。当充电器向电池充电时,该管脚被内部开关拉至低电平,表示充电正在ng8嘉泰姆
进行;否则该管脚处于高阻态。ng8嘉泰姆
TS(引脚  5):电池温度检测输入端。将TS管脚接到电池的  NTC 传感器的输出端。如果  TS  管脚的电压小于ng8嘉泰姆
输入电压的45%或者大于输入电压的80%,意味着电池温度过低或过高,则充电被暂停。如果TS直接接VCC,ng8嘉泰姆
电池温度检测功能取消,其他充电功能正常。如果  TS 直接接  GND,则进入待机模式,充电终止。ng8嘉泰姆
BAT(引脚  6):电池电压检测端。在电池的正端和管脚之间串接一个电阻可以调节电池充满电压。在芯片被ng8嘉泰姆
禁止工作或者睡眠模式时,BAT 管脚的漏电流小于2uA。ng8嘉泰姆
GND(引脚7):电源地。ng8嘉泰姆
LX(引脚  8):内置功率MOSFET  连接点。LX为  CXLB73281的电流输出端与外部电感相连作为电池充电电流的输入ng8嘉泰姆
端。

十、总结

        CXLB73281以其高集成度、高效率、全面的保护功能和灵活的设计选项,成为5V适配器场景下锂电池充电管理的理想选择。无论是在消费电子、工业设备还是便携式仪器中,其优秀的性能与可靠性都能为产品赋能。ng8嘉泰姆

       如需获取CXLB73281样品、技术资料或申请设计支持,欢迎访问 JTMIC官网(jtm-ic.com 或联系我们的技术支持团队。ng8嘉泰姆


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