在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。

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[ CXSD62679 ]
CXSD62679高压大电流降压芯片:革新电动车电源系统的核心方案
在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。
一、核心特性与技术创新
1.高压大电流支持:内部集成半桥驱动电路,配合外部MOS管可承受高达600V输入电压,输出电流达10A(典型应用),满足电动交通工具的严苛供电需求。
2.智能同步整流
a.采用同步MOSFET替代传统续流二极管,转换效率提升显著。支持:
b.逐周限流控制(180mV比较阈值)
c.输出短路保护(VCC欠压触发自动重启)
d.可调工作频率(0-300KHz通过外接电容配置)
3.多重安全防护
a.UVLO欠压锁定(CXSD62679:开启16.5V/关闭8V)
b.双路电流比较器(SDHIN/SDLIN引脚)
c.95%最大占空比输出
d.200ns死区时间控制
二、典型应用场景解析
1.电动交通工具转换器
(图6-1)12V10A方案中,通过FB引脚电阻分压(公式:Vout=(1+R1/R2)*1.2V
)实现精准稳压,配合同步MOS管将48V/60V电池电压高效降至12V系统供电。
2.工业电源系统
a.适用于电信设备、PoE供电及工业控制:
b.VCC引脚配置22μF储能电容增强短路保护
c.REF5V基准源(±50mV调整率)为传感电路提供稳定参考
3.恒压恒流方案
(图6-2)5V输出设计中,CP引脚连接200pF电容实现72KHz开关频率,电感选型公式:
L = Vout(Vin-Vout)/(Vin·Fs·Iripple)
(纹波电流建议≤30%满载电流)
三、关键设计指南
1.PCB布局要点
a.REF5V引脚需紧贴1μF陶瓷电容滤噪
b.功率地(COM)与信号地(VSS)分离布线
c.自举电路VB-VS间耐压600V
2.短路保护机制:当输出短路时,VCC电容放电至8V关闭PWM,电压升至17V后自动重启,形成间歇保护循环(CXSD62679专属功能)。
3.元器件选型
组件 | 选型建议 |
---|---|
同步MOS管 | 低内阻(<10mΩ)+低结电容 |
输出电容 | 低ESR陶瓷电容(ΔVo计算公式见8.9节) |
电感 | 饱和电流>130%负载电流 |
四、技术优势总结
CXSD62679系列通过四重技术革新解决高压应用痛点:
1.36μA/720μA恒流充放电实现精准频率控制
2.180mV电流检测提升限流精度
3.VCC双电源模式(自供电/外部供电)
4.-45℃~125℃工业级温度范围
该芯片已成功应用于电动自行车转换器、工业逆变器等场景,其SOP16封装(尺寸见9.1节)兼容标准贴装工艺,显著降低高压系统设计门槛。设计文档与典型电路图可访问官网获取。
六.应用设计中元器件参数及注意事项
1 REF5V 输入电容
在 REF5V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少 REF5V 端的高频噪声,高频旁路电容可选用
1uF 陶瓷电容,布板时尽可能靠近芯片引脚 REF5V 输入端。
2 VCC 储能电容
CXSD62679 需求 VCC 引脚端对地放置一个 22uF 电容,主要用于启动时对 VCC 引脚进行储能充电和正常工
作时稳定 VCC 引脚的工作电压,同时该电容对输出短路保护有一定的作用,当输出短路时,VCC 引脚将掉
电,芯片进入 UVLO 模式,该电容的大小将影响当输出短路时芯片间隙去开启功率管的时间,电容越大间隙
的时间越长,功率管发热越小,反之功率管发热将增大。
3 启动过程
CXSD62679 是输入电源通过外部 R1 电阻对 VCC 引脚的外接电容开始充电,此时芯片将在低静态电流工作
模式大概消耗<0.3mA 的工作电流,内部仅 UVLO 电路在工作,其他振荡器及 PWM 模块都处于关闭状态,
输出电压为零,当 VDD 引脚上的电容电压充电到 17V 以上时,芯片开始正常工作,开启振荡器、PWM 模块
及反馈处理电路,输出电压稳压输出,同时输出电压通过外部二极管到 VCC 引脚提供 VCC 工作电源,启动
过程结束。CXSD62680 由外部电源供电启动。
4 振荡器 Cr 电容的开关频率计算
CXSD62679/CXSD62680仅需一个外接电容可设置 PWM 工作频率,内部采用恒流源对 Cp 电容进行充放
电如图 8.4a,灌电流的恒流源内部提供大概 36uA左右的电流对 Cp 电容进行充电,拉电流的恒流源内部提供
大概 720uA左右的电流对 CT 电容进行放电,近似的工作频率和电容之间关系由公式f=(14.4 x106 )/Cp 确定
(该公式的电容单位为 pF),如 Cp=200pF 的电容,对应的 PWM 工作频率大概为 72KHz。
5 输出峰值限流
CXSD62679/CXSD62680芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端 MOS 管外置限流电阻决定,峰值电流的关
系式是IPK=180mV/(外置限流电阻 R37); 芯片低端输出峰值电流限流大小由低端 MOS 管内阻决定,峰值电流
的关系式是 IPK=180mV/(低端 MOS 管内阻)。
6 输出短路保护
当输出短路时,CXSD62679 将工作在最大峰值电流限流输出,同时 VCC 的电压将会失电由于输出电压不能
再通过二极管为 VCC引脚提供电源,CXSD62679 芯片的静态工作电流很快泄放掉 VCC 引脚上电容的电压,当 VCC
引脚的电压低于 8 V 时,CXSD62679 芯片将彻底关闭 PWM 输出,同时输入电源通过外部启动电阻重新对 VCC 引
脚的电容开始充电,当 VCC 引脚的电压高于 17V,芯片重新开启 PWM,如果输出一直处于短路状态,芯片将
间隙去开启功率管,此时 CXSD62679 芯片将处于限流和短路保护模式。CXSD62680外部供电情况下,输出短路没
有打嗝功能。
7 输出电感
CXSD62679/CXSD62680有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响降
压器的工作模式,在轻载时 CXSD62679/CXSD62680工作在不连续工作模式,同时电感值会影响到电感电
流的纹波,电感的选取可根据下式公式:式中 Vin 是输入电压,Vout 是输出电压,Fs
是 PWM 工作频率,Iripple 是电感中电流纹波的峰峰值,通常选择 Iripple 不超过最大输出电流的 30%。
8 同步整流 MOS 管
采用同步整流 MOSFET 代替传统异步变换器的续流二极管,从而极大提高电源转换效率;同步整流
MOSFET 选择低内阻、低结电容,能给 CXSD62679/CXSD62680降压器提供好的性能。
9 输出电容
输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波,使 DC-DC 降压器输出比较平稳的直流电提供给负载,选取该
电容时尽可能选取低 ESR 的电容,选取电容值的大小主要由输出电压的纹波要求决定,可由下式公式确定式中ΔVo 是输出电压纹波,ΔIL 是电感电流纹波,Fs 是 PWM 工作频率,ESR
是输出电容等效串联电阻。
10 输出电压调节设置
CXSD62679/CXSD62680的输出电压由FB引脚上的两个分压电阻进行设定,内部误差放大器基准电压为1.2V,
如图8.10a 所示,输出电压 Vout=(1+R1/R2)*1.2V,如需设置输出电压到12.12V,可设定R1为 9.1K,R2为
1K,输出电压 Vout=(1+9.1/1)*1.2V=12.12V。
技术规格书(产品PDF): 需要详细的PDF规格书请扫一扫微信联系我们,还可以获得免费样品以及技术支持!
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型号 |
VCC启动电压 |
VCC关闭电压 |
输入电压范围 |
启动电流 |
开关频率 |
输出电压精度 |
内置功率管 |
特点 |
封装 |
6.5V |
3.5V |
20-60V |
内置快速启动 |
10-100K,外围可设置 |
3% |
有 |
48V电池供电系统降压型开关电源芯片 |
ESOP8 |
|
16V |
9V |
20-150V |
3uA |
抖频 |
1.5% |
有 |
非隔离系统恒压恒流输出 |
SOP7 |
|
9.5V |
7.8V |
10-25V |
80uA |
0-300K,外围可调 |
1.50% |
无 |
可编程电源芯片 |
SOP16 |
|
9.5V |
7.8V |
10-25V |
80uA |
0-300K,外围可调 |
1.50% |
无 |
可编程电源芯片 |
SSOP24 |
|
6.5V |
3.5V |
10-600V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 |
SOP16 |
|
- |
- |
7-150V |
外置辅助电源 |
70K |
1.5% |
无 |
升降压控制芯片,支持高压大电流护方案 |
QFN32 |
|
- |
- |
13-90V |
外置辅助电源 |
100K |
1.5% |
无 |
支持PD3.0协议的升降压数字电源芯片 |
QFN64 |
|
3.65V |
3.6V |
4-600V |
50uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
升压同步整流方案,支持高压大电流方案 |
SOP16 |
|
16V |
9V |
20-90V |
3uA |
抖频 |
1.5% |
有 |
非隔离系统恒压恒流输出 |
SOP7 |
|
16V |
9V |
20-600V |
3uA |
抖频 |
1.5% |
有 |
非隔离系统恒压恒流输出 |
SOP7 |
|
- |
- |
10-115V |
内置快速启动 |
140KHz |
3% |
无 |
短路打嗝,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-115V |
内置快速启动 |
120KHz |
3% |
无 |
短路锁住,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-100V |
内置快速启动 |
120KHz |
3% |
有 |
零功耗使能,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-120V |
内置快速启动 |
120KHz |
3% |
有 |
零功耗使能,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-120V |
内置快速启动 |
120KHz |
3% |
有 |
短路打嗝,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-120V |
内置快速启动 |
120KHz |
3% |
无 |
短路打嗝,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
- |
- |
10-120V |
内置快速启动 |
70KHz |
3% |
无 |
短路锁住,输出电压灵活可调 |
ESOP8 |
|
4.6V |
3.8V |
4-600V |
50uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
降压同步整流方案,支持高压大电流方案 |
SOP16 |
|
16.5V |
8V |
10-600V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 |
SOP16 |
|
8.5V |
7.5V |
10-600V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 |
SOP16 |
|
9.5V |
7.8V |
11-250V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
无 |
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 |
SSOP16 |
|
9.5V |
7.8V |
11-100V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
有 |
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 |
QFN32 |
|
9.5V |
7.8V |
11-30V |
200uA |
0-300K,外围可设置 |
1.5% |
有 |
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 |
QFN32 |
|
- |
- |
- |
外置辅助电源 |
最高工作频率100KHz |
- |
无 |
数字算法电流模式同步降压控制芯片 |
SSOP24 |
|
9.5V |
7.8V |
10-25V |
80uA |
0-300K,外围可调 |
1.50% |
无 |
同步整流降压电源控制芯片 |
SSOP16 |
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