CXAC85271采用非连续正激式转换拓扑结构，结合谐振开关技术，不仅实现了电源系统的高效率运行，还显著降低了电磁干扰（EMI）噪声。该芯片适用于替代传统线性变压器，具备体积小、成本低、集成度高等多重优势。
-
[ CXAC85271 ]
在当今电子设备日益普及的背景下，高效、稳定且体积小巧的电源管理方案成为市场刚需。CXAC85271作为一款高性能的非连续正激式谐振开关电源控制IC，广泛应用于各类AC-DC转换场景，如手机充电器、音乐播放器、便携工具电源等，以其卓越的效率与可靠性赢得了工程师与厂商的青睐。本文将深入解析CXAC85271的结构、特点、工作模式及应用建议，助力读者全面了解该芯片的优势与适用场景。
一、CXAC85271概述与产品特点
CXAC85271采用非连续正激式转换拓扑结构，结合谐振开关技术，不仅实现了电源系统的高效率运行，还显著降低了电磁干扰（EMI）噪声。该芯片适用于替代传统线性变压器，具备体积小、成本低、集成度高等多重优势。
其主要特点包括：
• 高度集成的CMOS控制IC，系统元件少，设计简洁；
• 支持驱动低成本双极性功率三极管，降低BOM成本；
• 谐振开关技术提升效率，同时降低EMI，无需额外滤波元件即可通过EMI认证；
• 内置多重保护机制，包括过载、过温、欠压保护；
• 低待机功耗，符合节能标准；
封装形式为SOT23-6，适合紧凑型设计。
二、内部结构与引脚功能
CXAC85271内部集成控制逻辑、驱动模块、保护电路等关键模块。其引脚配置如下：
• BAS（引脚1）：驱动外接功率开关管，控制其导通与截止，优化开关损耗；
• GND（引脚2）：系统参考地，需采用低阻抗连接；
• COL（引脚3）：通过耦合电容检测功率管集电极电压，控制开关时序；
• CS（引脚4）：检测开关电流，支持过流保护与模式切换；
• VDD（引脚5）：芯片供电引脚，内部稳压器稳定在3.3V；
• AUX（引脚6）：为基极驱动模块提供电流，可外接电阻限流。
三、工作条件与电气特性
CXAC85271在宽电压范围内稳定工作，其推荐工作电压VDD为3.1V~3.5V，结温范围为-25℃至100℃。芯片内部时钟频率典型值为12.1MHz，支持多种开关频率模式，适应不同负载需求。
关键电气参数包括：
• VDD稳压范围：3.1V~3.5V；
• 静态电流（休眠状态）：≤8μA；
• 过流保护阈值：-235mV（典型）；
• 热关断温度：115℃（典型），具备35℃滞后。
3.1. 极限工作条件
（1）芯片长时间工作在上述极限参数条件下，可能造成器件可靠性降低或永久性损坏， 不建
议实际使用时任何一项参数达到或超过这些极限值。
（2）所有电压值均相对于系统地测试
3.2. 推荐工作条件
3.3. 电气特性
除非特殊声明：
（1）最小和最大电气参数应用非正常工作条件下。
（2）典型电气参数应用于T J= TJTYP和VDD = VDDTYP
（3）当工作在超过推荐的正常工作条件范围时，功能和性能都不可预测，且可靠性将会降低。
（4）对于依赖F 的参数，要根据F 来进行计算。
四、典型应用电路与性能
CXAC85271适用于单一电压输入的AC-DC电源系统，如12V/1A充电器方案。典型应用中，其效率超过80%，空载损耗低于150mW，支持最高60W的极限输出功率（230V输入）。
图3展示了其典型RDFC（谐振非连续正激式）应用电路，通过外围少量元件实现完整的电源管理功能，适用于移动设备充电器、家用电器嵌入式电源等场景。
五、工作模式详解
CXAC85271具备多种工作模式，以适应不同负载条件下的能效与保护需求：
5.1. 待机模式：轻载时降低开关频率与占空比，减少功耗；
5.2. 正常模式：负载在20%~100%时运行，开关管工作在谐振状态，效率最优；
5.3. 过载模式：输出电流超限时限制导通时间，保护功率器件；
5.4. Foldback与Power Burst模式：在严重过载或短路时周期性限制输出，防止系统损坏。
5.5. 启动/关闭顺序
CXAC85271的控制器由VDD引脚供电，高阻值的启动电阻（图3中的Rht1和Rht2）从经过整流后输入电压
获取少量的电流（IDDSLEEP ），当 VDD 引脚上的电压达到VOVDTHR，控制器被唤醒，但仍需要更大的电流（(IDDWAKE）才能进入启动阶段，控制器会在启动阶段维持一段时间，直到内部电路模块全部启动为止，然后转而进入正常工作模式。在启动和正常工作两个状态，控制器利用内部的并联稳压器稳定VDD 的供电电压，在睡眠模式时，并联稳压器是不起作用的。启动阶段的调整电压（VDDREG(S) ）会比正常工作电压（VDDREG(R) ）要
高，这样有助于在变压器辅助绕组提供的电压升起来之前，提供足够的VDD 电压。
如果VDD 引脚的电压跌落到VUVDTHR之后，控制器将回到休眠模式，减少供电电流的需求，控制器将会在电源恢复之后重新启动，为了获得较为顺滑的上电曲线，VDD 的储电电容要足够大，使得供电电压在控制器启动后保持在VUVDTHR以上。
5.6. 启动和正常工作电源转换工作模式
在启动和正常工作模式，CXAC85271有多种模式用于控制电压转换已达到最大的转换效率，并在负载
电流变化极大的情况，限制电流输出，相关模式的描述如下表所示。
当控制IC由休眠进入启动状态时，系统将工作在待机模式。通常此时的转换器操作在较低的输出电
压，所以在初期的几个切换时的电流将会非常的高，此时将会很快的使操作模式转换到正常模式或是过
载模式。
5.7. RDFC 电压输出I/V特性
图5说明RDFC电源在不同操作模式下的输出特性。INOM 与VNOM 是根据应用电路中不同负载率条件下的
输出电流与电压绘出的。
正确的模式切换之转换点将根据应用的规格、控制IC内部震荡频率(FCLK )以及CS脚的准位(VOCPH 与
VOCPL)而有所不同。这些参数以及其影响将稍后解释。
5.8. 开关波形
初级侧的功率三极管Q1的集电极电压和电流的波形如图6所示，TRES是转换变压器截止是谐振持续的
时间，值得注意的是在过载模式情况下，当电流超过电流保护阈值OCPH时（通过CS引脚检测），初级的
开关三极管Q1会截止。
5.9. 谐振控制
变压器以及其外围寄生组件的自然共振周期，是经由耦合电容侦测流进以及流出COL脚的电流所决
定。
COL脚在初级开关组件导通时，是用来控制初级的切换晶体(图三的Q1)在导通时候的的饱和状况(详
见“Optimized Base Drive”)，而在开关组件截止时，将侦测COL脚(内部此时产生一个低阻抗的路径)
流进以及流出的电流以决定共振时间；由上所述，变压器上的电压变化速率造成流进以及流出COL脚的
电流，决定了TRES周期以及接下来的最佳导通时间，此共振周期也用来决定初级切换晶体的最大导通时
间为： TON = 0.75 x TRES
因此最大的占空比(DNORMAL)约为43%。切换组件的导通时间控制了输出的功率，所以在轻载以及过载
的状况下将降低导通时间。在过载状况下的最低的导通时间是由内部的CS空窗期(TCSBLANK)所定义。
在初级开关导通时，集电极电压有可能瞬间很快的降低而经由耦合电容产生极大的耦合电流流入或
流出COL脚。在IC内部由内部的ACTICLAMP控制线路控制一个对地的低阻抗箝位晶体管，此箝位晶体管在
初级切换晶体管导通之前以及初级切换开关截止后的TACT时间进行短暂的导通。此箝位晶体管将在其他
的时间保持在OFF的状态。在一些应用线路中，经过耦合电容所产生的电流所产生的足够导通内部的ESD
保护二极管的电压跨在箝位晶体管上，此限制了ICOL的电流而这一规格在规格书的绝对最大电压限制中
有标示出。当实际的电容耦合电流超出此一规范时，必须在线路中增加保护的二极管以及限流电阻(图
三中的Dcol1，Dcol2以及Rcol)。
5.10. 优化功率三极管基极驱动
为了减少初级功率切换晶体管的损耗，其基极电流需要被小心的控制。为了减少导通的损耗。在功
率晶体管初始导通时，基极电流将以最大电流 IBASMAX在驱动晶体TFON 的时间(force-on 或 “FON”突波)，
在剩下的导通时间，基极电流将降低至较低的电流以操作集电极电压以保持集电极电压在默认的电压之
下，如此将可减少导通时间以及其损耗。操作在这段时间 TPBD 称之为比例集电极驱动电流为 IBASPBD 。 
六、保护功能全面解析
CXAC85271集成多项保护机制，确保系统安全可靠：
• 集电极过压保护（COVP）：防止开关管击穿；
• 过温保护（OTP）：芯片超温时停止输出，防止热损坏；
• 过流保护（OCP）：通过CS引脚检测并限制初级电流；
• 欠压锁定（UVLO）：VDD电压不足时进入休眠，电压恢复后自动重启。
七、封装与焊接注意事项
CXAC85271采用SOT23-6封装，尺寸小巧，适合高密度PCB布局。焊接时需注意静电防护（ESD），建议使用回流焊工艺，峰值温度不超过260℃（持续时间≤10秒），以防止器件损坏。
八、结语
CXAC85271以其高效率、低噪声、高集成度和全面的保护功能，成为AC-DC电源设计中极具竞争力的控制芯片解决方案。无论是用于外置适配器还是嵌入式电源系统，其优异的性能与可靠性都能满足现代电子设备对电源的严苛要求。
如需了解更多关于CXAC85271的技术资料、样品申请或采购信息，欢迎访问JTM-IC官网获取最新数据手册与支持服务。
九，相关芯片选择指南下载 ►更多同类产品....
| 推荐信息 |
|---|
