PCA9671BS,118 产品概述

一、概述

PCA9671BS,118 是恩智浦（NXP）面向系统 I/O 扩展的 16 位 I²C 器件，封装为 HVQFN-24-EP（4×4）。器件工作电压范围宽（2.3V–5.5V），工作温度覆盖工业级（-40℃ 至 +85℃），适合电池供电和工业控制等多样化应用。器件集成了 LED 驱动与复位功能，并支持级联与地址扩展，单总线最多可挂接 64 个设备，便于快速扩展 I/O 数量。

二、主要特性

• 接口类型：标准 I²C，总线速率可达 1 MHz，兼容快速模式扩展（FM+）。
• I/O 数量：16 路通用 I/O，可用作数字输入或输出。
• 无中断输出：器件不提供外部中断引脚，适合轮询或主控集中管理的系统架构。
• 电流能力：灌电流（IOL）最大 42 mA，拉电流（IOH）典型 150 μA（需结合负载与电平条件评估）。
• 静态电流：典型 2.5 μA，利于低功耗应用。
• 内置功能：LED 驱动、复位电路、级联与地址扩展机制。
• 支持设备数量：单一 I²C 总线上最多 64 个同类器件。

三、接口与性能

PCA9671BS,118 的 I²C 接口支持高达 1 MHz 的时钟频率，满足高数据吞吐需求。器件内部提供 I/O 配置寄存器，主控通过 I²C 进行逐位或整字节配置与读取，方便软件灵活控制。由于器件无中断输出，系统需通过周期性轮询或状态查询实现输入事件检测。

四、应用场景

• 面板与按键矩阵扩展：适用于需要扩展多路按键或指示灯的嵌入式设备。
• LED 指示与背光控制：内置 LED 驱动可直接驱动小功率指示灯。
• 工业控制与楼宇自动化：工业温度等级与宽电压支持恶劣环境应用。
• 便携设备与电池供电系统：低静态电流特性利于延长待机时间。

五、封装与可靠性

HVQFN-24-EP（4×4）封装提供较好的散热与焊接可靠性，底部热焊盘（EP）有利于导热与机械固定。建议在 PCB 布局时为热焊盘设计足够焊盘面积并采用多层通孔散热，以保证长期稳定性。

六、使用建议

• I²C 总线需外接合适阻值的上拉电阻，根据总线容量与速率选择；高速模式下考虑较小的阻值以保证信号完整性。
• 对于高灌电流输出（接近 42 mA）应注意输出管脚的最大功耗与 PCB 热设计，避免长期过载。
• 在电源引脚处加入去耦电容（例如 0.1 μF 与 1 μF），靠近器件放置以抑制瞬态噪声。
• 软件层面采用定期轮询或事件过滤策略，避免总线过度占用。
• 多器件并联时注意地址配置与总线负载，确保可靠通信。

总结：PCA9671BS,118 以其低功耗、宽电压与集成 LED 驱动等特性，提供了可靠的 16 路 I²C I/O 扩展方案，适合对尺寸、功耗与工业等级有较高要求的系统设计。