CXSU63305是一款专为高压大电流场景设计的同步整流升压DC-DC芯片,支持4-20V宽电压输入及600V超高输出电压。其创新架构集成半桥驱动与智能保护功能,广泛应用于电动自行车转换器、工业控制系统等高可靠性领域。

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[ CXSU63305 ]
CXSU63305:工业级高压升压DC-DC电源管理芯片
CXSU63305是一款专为高压大电流场景设计的同步整流升压DC-DC芯片,支持4-20V宽电压输入及600V超高输出电压。其创新架构集成半桥驱动与智能保护功能,广泛应用于电动自行车转换器、工业控制系统等高可靠性领域。
核心性能突破
1.高压输出能力
a.支持600V超高输出电压(VB引脚耐压)
b.4-20V宽输入范围(VCC引脚),适配电池/工业电源
c.外置单电容调频(CP引脚):频率范围0-300kHz(公式:f=18×10⁶/Cp)
2.智能控制特性
a.双模式使能控制:
b.逐周限流保护:
3.高集成设计
a.内置3.3V基准源(REF3.3V引脚,50mA驱动能力)
b.SOP16紧凑封装(10.0×6.3mm)
c.软启动(SS引脚)/紧急关断(SD引脚)双保险机制
关键应用设计指南
▌ 电路设计要点
1.频率设置(CP引脚):
采用270pF电容 → 67kHz典型频率(Δf/ΔVcc≤±5%)
2.输出电压配置(FB引脚):
例:R1=200kΩ, R2=10kΩ → 25.2V输出
3.电感选型(连续/不连续模式):

建议纹波电流≤30% Iₒᵤₜₘₐₓ
▌ PCB布局规范
元件 |
要求 |
容值建议 |
---|---|---|
REF3.3V旁路电容 |
贴片陶瓷电容,贴近引脚 |
0.1μF |
VCC储能电容 |
陶瓷+电解电容并联 |
0.1μF+10μF |
自举电容 |
低ESR电容,靠近VB/VS |
≥1μF |
工业场景性能优势
应用场景 |
CXSU63305解决方案优势 |
---|---|
电动自行车转换器 |
600V耐压支持电机驱动系统 |
工业控制系统 |
-45℃~125℃宽温域运行 |
电信电源 |
同步整流效率>95%(对比异步方案) |
便携设备 |
待机电流≤200μA(EN<1.2V) |
▶ 保护机制深度优化
1.短路响应:SDHIN/SDLIN双比较器实时监控(180mV阈值)
2.过热保护:125℃环境温度极限运行
3.欠压锁定:Vcc开启/关闭阈值3.65V/3.6V(±2%精度)
设计警示:VB-VS压差>20V可能损坏芯片!建议在高压场景使用SiC MOS管降低内阻。
应用设计电路元器件参数选择
1 REF3.3V 输入电容
在 REF3.3V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少 REF3.3V 端的高频噪声,高频旁路电容可选
用 0.1uF 陶瓷电容,PCB 布板时尽可能靠近芯片引脚 REF3.3V 输入端。
2 VCC 储能电容
CXSU63305 需求 VCC 引脚端对地放置一个 10uF 贴片瓷片电容或者一个 0.1uF 瓷片电容并联 10uF 电解电容,PCB 布板时尽可能靠近芯片管脚。
3 启动关闭电压
2 脚外部电阻可以调整启动电压跟关闭电压
启动电压计算公式:1.2V x (R20+R21)/R21+18uA*R20
关闭电压计算公式:1.2V x (R20+R21)/R21
4 振荡器 Cp 电容的开关频率计算
CXSU63305 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=(18 x106 )/Cp 确定(该公式的电容单位为 pF),如 Cp=270pF 的电容,对应的 PWM 工作频率大概为 67KHz。
5 输出峰值限流
CXSU63305 芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端 MOS 管内阻决定,峰值电流的关系式是 IPK=180mV/
(高端 MOS 管内阻); 芯片低端输出峰值电流限流大小由低端 MOS 管串联电阻 R7 决定,峰值电流的关系式
是 IPK=180mV/R7。
叠加谐波补偿以后的低端限流值:
IPK=(180mV-2*R6/(R6+R24))/R7
6 输出电感
CXSU63305 有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响升压器的工作模式,在
轻载时 CXSU63305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,Vdiode 是同步整流 MOS 管导通
压差,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%。
7 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 CXSU63305升压器提供好的性能。
8 输出电容
输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波,使 DC-DC 升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。
9 输出电压调节设置
CXSU63305 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 25.2V,可设定 R1 为 200K,R2 为 10K,输
出电压 Vout=(1+200/10)*1.2V=25.2V。
总结:CXSU63305通过单电容调频、双路径限流及600V耐压三大技术突破,为高压升压转换提供高性价比解决方案,显著降低系统复杂度与BOM成本。其同步整流架构相比传统二极管方案提升效率8%-12%,是工业级电源设计的理想选择。
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产品封装图
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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 |
CXDC65167 | 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 |
CXAC85204 | 16V | 9V | 20-150V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 |
CXAC85207 | 9.5V | 7.8V | 10-25V | 80uA | 0-300K,外围可调 | 1.50% | 无 | 可编程电源芯片 | SOP16 |
CXLB73135 | 9.5V | 7.8V | 10-25V | 80uA | 0-300K,外围可调 | 1.50% | 无 | 可编程电源芯片 | SSOP24 |
CXDC65168 | 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 |
CXSU63303 | - | - | 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 |
CXSU63304 | - | - | 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 |
CXSU63305 | 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 |
CXSD62669 | 16V | 9V | 20-90V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 |
CXSD62670 | 16V | 9V | 20-600V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 |
CXSD62671 | - | - | 10-115V | 内置快速启动 | 140KHz | 3% | 无 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 |
CXSD62672 | - | - | 10-115V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 无 | 短路锁住,输出电压灵活可调 | ESOP8 |
CXSD62673 | - | - | 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 |
CXSD62674 | - | - | 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 |
CXSD62675 | - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 有 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 |
CXSD62676 | - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 无 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 |
CXSD62677 | - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 70KHz | 3% | 无 | 短路锁住,输出电压灵活可调 | ESOP8 |
CXSD62678 | 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 |
CXSD62679 | 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 |
CXSD62680 | 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 |
CXSD62681 | 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 |
CXSD62682 | 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 |
CXSD62683 | 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 |
CXSD62684 | - | - | - | 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 |
CXSD62685 | 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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