CXSD61169A 7A同步降压DC-DC转换器 | 4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 500kHz - 嘉泰姆电子

CXSD61169A 7A同步降压DC-DC转换器 | 4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 500kHz - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61169A
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:开关稳压器降压 (Buck) 转换器
产品状态:量产
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产品简介

CXSD61169A 是7A同步降压DC-DC转换器,输入4.5V-18V,500kHz开关频率,ACOT控制,集成40mΩ/16mΩ MOSFET,支持DCM轻载模式,提供OCP、UVP、OVP、OTP保护,UQFN-14L 2x3封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.5V~18V
输出电压 (VOUT)0.7V~8V
输出电流 (IOUT)7A
工作频率500kHz
转换效率95%
封装类型UQFN2x3-14(FC)
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency2700kHz~3000kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesACOT Control;Adjustable Soft-Start;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;Fast Transient Response;OTP;OVP;PSM;Power Good;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)40
Ron LS (typ) (mOhm)16
Iq (typ) (mA)0.6
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)9.5
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61169A 7A同步降压DC-DC转换器
4.5V-18V宽输入 | ACOT控制 | 500kHz开关频率 | UQFN-14L 2×3封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61169A | 封装:UQFN-14L 2×3mm (FC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61169A 是一款高性能 500kHz、7A 降压稳压器,内置功率开关和同步整流器,采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构,提供快速瞬态响应,支持小型陶瓷输出电容且无需复杂的外部补偿。输入电压范围 4.5V 至 18V,输出电压可调(0.7V 至 8V),输出电流高达 7A。芯片集成了 40mΩ 高侧 MOSFET 和 16mΩ 低侧同步整流器,效率高达 95%。ACOT 控制方案在输入电压、负载和输出电压范围内保持几乎恒定的开关频率(500kHz),由于无内部时钟,对瞬态的响应几乎是瞬时的,电感电流可快速上升以维持输出调节,无需大容量输出电容。

CXSD61169A 在轻载时自动进入 断续导通模式(DCM),维持高效率。芯片具备全面的保护功能,包括逐周期谷值电流限制(限流典型 9.5A)、输入欠压锁定(UVLO)、外部可调软启动、输出欠压保护(UVP,可选打嗝或锁存模式)、输出过压保护(OVP,可选打嗝或锁存模式)以及过温保护(OTP),并配备 PGOOD 电源良好指示。该系列产品采用 UQFN-14L 2×3mm 封装,是工业与商业低功耗系统、计算机外设、LCD 显示器、FPGA/DSP/ASIC 负载点调节等应用的理想选择。

核心优势: 7A 输出电流 | 4.5V-18V 宽输入 | ACOT 超快瞬态响应 | 500kHz 固定频率 | 40mΩ/16mΩ 低 RDS(ON) | DCM 轻载高效 | 外部可调软启动 | 逐周期谷值电流限制 | 打嗝/锁存 UVP 可选 | OVP 保护 | PGOOD 指示 | UQFN-14L 2×3 小型封装 | 无铅/RoHS 合规。

 

1. 主要特点与技术亮点

7A 输出电流满足大功率负载需求
4.5V-18V 宽输入兼容多种直流电源
500kHz 固定频率优化尺寸与效率
ACOT 控制超快瞬态响应,无需外部补偿
低导通电阻高侧 40mΩ,低侧 16mΩ
DCM 轻载模式轻载高效,降低开关损耗
外部可调软启动外接电容灵活设置启动时间
全面保护OCP、UVLO、UVP、OVP、OTP
  • ACOT 控制架构:先进的恒定导通时间控制,实现超快速瞬态响应,无需外部补偿网络,支持低 ESR 陶瓷输出电容,减少外部元件数量。
  • 断续导通模式(DCM):轻载时自动进入断续模式,降低开关损耗,维持全负载范围的高效率。
  • 集成低 RDS(ON) MOSFET:高侧 40mΩ、低侧 16mΩ,降低导通损耗,提升转换效率。
  • 外部可调软启动:通过 SS 引脚外接电容设置软启动时间,有效抑制启动浪涌电流,支持预偏置输出启动。
  • 逐周期谷值电流限制:通过低侧 MOSFET 谷值电流检测实现精准限流(典型 9.5A),防止输出短路或过载损坏。
  • 输出欠压保护(UVP):可选打嗝模式(自动恢复)或锁存模式(需复位),灵活适配不同系统需求。
  • 输出过压保护(OVP):当输出电压超过设定值 120% 时触发保护,可选锁存或打嗝模式。
  • 电源良好指示(PGOOD):开漏输出,实时监测输出电压状态。
  • 低静态电流:典型值仅 0.6mA,适合电池供电和待机应用。
  • 外部自举二极管支持:在低输入电压或高占空比应用下,可外接自举二极管提升效率。

2. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN 电源输入电压 -0.3 21 V
SW 开关节点电压(DC) -0.3 VIN+0.3 V
SW (<10ns) 开关节点瞬态电压 -3 VIN+0.3 V
BOOT 自举电压 -0.3 27.3 V
EN 使能输入电压 -0.3 6 V
其他引脚 逻辑/控制引脚 -0.3 6 V
PD 功耗 (TA=25°C) 2.1 W
TJ 结温范围 -40 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 4.5 18 V
VOUT 输出电压 0.7 8 V
TJ 结温范围 -40 125 °C
TA 环境温度 -40 85 °C
关键电气特性 (VIN=12V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作电压范围 4.5 – 18 V
VOUT 调节范围 0.7 – 8 V
开关频率 500 kHz
输出电流能力 7 A
反馈参考电压 0.7 V
反馈电压精度 ±1 %
高侧导通电阻 40
低侧导通电阻 16
关断电流 (ISHDN) EN=0V 1.5 μA
静态电流 (IQ) VFB=0.7V 0.6 mA
谷值电流限值 9.5 A
软启动充电电流 6 μA
最小关断时间 200 ns
最小导通时间 60 ns
UVLO 上升阈值 4.2 V
UVLO 迟滞 0.5 V
EN 逻辑高阈值 1.2 V
EN 逻辑低阈值 0.4 V
过温保护阈值 150 °C
过温保护迟滞 20 °C
PVCC 输出电压 5 V
OVP 触发阈值 120 %
UVP 触发阈值 60 %
PGOOD 上升阈值 VFB 上升 95 %
UVP 传播延迟 270 μs

3. 引脚功能说明

CXSD61169A 采用 UQFN-14L 2×3mm 封装,共 14 个引脚,底部带有散热焊盘(Exposed Pad)。该封装在超小尺寸内集成了完整的 7A 降压转换器。

引脚号 引脚名称 功能描述
1 AGND 模拟地,为控制电路和内部参考提供地回路。
2 FB 反馈电压输入,连接外部反馈电阻分压器中点以设置输出电压,反馈阈值 0.7V。
3 PVCC 5V 稳压输出,需外接 1μF 陶瓷电容去耦,不可外接负载。
4 PGOOD 电源良好指示,开漏输出,需外接上拉电阻。
5 BOOT 自举电源,为高侧栅极驱动器供电,需外接 0.1μF 电容至 SW 引脚。
6 SW 开关节点,连接外部 LC 滤波器。
7, 8 VIN 电源输入,输入电压范围 4.5V~18V,需外接 ≥10μF×2 陶瓷电容去耦。
9, 10, 11, 12 GND 功率地,需焊接到大面积 PCB 铜区以增强散热。
13 EN 使能控制输入,高电平使能,低电平关断,关断电流 <10μA。
14 SS 软启动时间设置,外接电容至 GND 可调节软启动时间。
Exposed Pad GND 接地焊盘,必须焊接到 PCB 地平面以散热和降低噪声。

4. 典型应用电路

CXSD61169A 典型应用电路如下图所示,外部仅需输入电容、输出电容、电感、反馈电阻分压器、软启动电容、PVCC 去耦电容以及可选的 PGOOD 上拉电阻即可构成完整的 7A 同步降压电源方案。建议输入电容 ≥ 10μF×2(X7R),输出电容 66μF(如 3×22μF),电感值推荐 1.5μH~2.2μH。SS 引脚外接电容设置软启动时间。

典型应用电路
图2. CXSD61169A 典型应用电路

图2. 典型应用电路 (CXSD61169A) — *CFF 为可选前馈电容。

输出电压通过反馈电阻分压器设置,RFB1 和 RFB2 推荐取值如下表所示(VREF=0.7V):

VOUT (V) RFB1 (kΩ) RFB2 (kΩ) L (μH) COUT (μF) CFF (pF)
1.0 10.2 24 1.5 66
1.2 17.2 24 1.6 66
1.8 37.4 24 2.6 66
2.5 61.9 24 2.6 66 22
3.3 90 24 2.6 66 22

5. 引脚封装图

CXSD61169A 采用 UQFN-14L 2×3mm 超小型封装,高度低,适合薄型化设计。底部散热焊盘有效改善热性能,θJA 典型值为 47.5°C/W(四层 1oz 铜测试板)。

引脚封装图
图3. UQFN-14L 2×3mm 封装外形图

图3. UQFN-14L 2×3mm 封装外形图 (CXSD61169A)

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT 控制架构

CXSD61169A 采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构,提供超快速负载瞬态响应,无需外部补偿网络,支持低 ESR 陶瓷输出电容。反馈电压叠加虚拟电感电流斜坡后与参考电压比较,当组合信号低于参考电压且最小关断时间已过、电感电流低于限流阈值时,触发导通时间单稳态电路。导通时间与输入/输出电压成比例调整,实现伪固定频率(500kHz)工作。ACOT 架构无需外部补偿,提供超快瞬态响应。

6.2 断续导通模式(DCM)

CXSD61169A 在轻载时自动进入 断续导通模式(DCM),维持高效率。当电感电流降至零时,低侧 MOSFET 关断,避免负向电流,降低开关损耗,提高轻载效率。

6.3 外部可调软启动(SS)

芯片支持 外部可调软启动,通过 SS 引脚外接电容设置软启动时间。内部提供 6μA 充电电流,软启动时间计算公式:

tSS(ms) = CSS(nF) × 0.7 / 6μA

推荐电容范围 2.7nF~220nF。SS 引脚不可悬空。

6.4 过流保护(OCP)

芯片提供 低侧 MOSFET 谷值电流检测 的逐周期过流保护。当感测的谷值电感电流超过电流限值阈值(典型 9.5A)时,OCP 被触发,防止输出短路或过载损坏。

6.5 输出欠压保护(UVP)

当反馈电压 VFB 低于参考电压的 60% 且持续 270μs 时触发 UVP。可选 打嗝模式(自动尝试恢复)或 锁存模式(需通过 EN 或 VIN 复位),灵活适配不同系统需求。

6.6 输出过压保护(OVP)

芯片具备 输出过压保护,当输出电压超过设定值 120% 且持续 10μs 时触发保护,可选锁存或打嗝模式,有效保护负载。

6.7 电源良好指示(PGOOD)

PGOOD 为开漏输出,需外接上拉电阻。当 FB 电压高于参考电压的 95% 时,PGOOD 为高阻抗;当 FB 低于 80% 时,PGOOD 拉低。软启动和关断期间 PGOOD 保持低电平。

6.8 过温保护(OTP)

芯片包含 过温保护电路,当结温超过 150°C 时停止开关,待温度下降 20°C 后重新启动。

7. 应用信息

7.1 电感选择

推荐峰峰值纹波电流为负载电流的 15%~40%。电感值计算公式:

L = VOUT × (VIN - VOUT) / (fSW × ΔIL × VIN)

以 1.2V 输出、12V 输入、7A 负载为例:

L = 1.2 × (12 - 1.2) / (500kHz × 1.4A × 12) ≈ 1.54μH,选用 1.5μH

电感峰值电流:

IL(PEAK) = IOUT(MAX) + ΔIL/2 = 7A + 0.7A = 7.7A

建议电感饱和电流额定值 ≥ 芯片电流限值(典型 9.5A),以确保瞬态条件下安全。

7.2 输入/输出电容选择

推荐使用 X5R/X7R 陶瓷电容。输入电容建议 ≥ 10μF×2,耐压 25V 以上。输出电容建议 66μF(如 3×22μF),需考虑 DC 偏置效应导致的有效容值下降。输出纹波电压:

VRIPPLE = ΔIL × (ESR + 1/(8 × COUT × fSW))

7.3 前馈电容(CFF)

对于高输出电压应用(VOUT > 3.3V),建议在 RFB1 上并联前馈电容 CFF,可加快瞬态响应。CFF 值可通过以下公式估算,典型值参见推荐元件表。

7.4 输出电压设置

通过外部反馈电阻分压器设置输出电压:

VOUT = 0.7V × (1 + RFB1 / RFB2)

建议 R2 在 10kΩ~100kΩ 之间,使用 ±1% 精度电阻。

8. PCB 布局建议

  • 高电流路径最短化:输入电容 → 高侧 FET → 电感 → 输出电容 的路径应尽可能短而宽,减少寄生电感和电阻。
  • 输入电容放置:VIN 旁路电容应紧靠 VIN 和 GND 引脚放置,与 IC 在同一层。建议使用 ≥ 10μF×2 (1206) 陶瓷电容。
  • SW 节点:高频电压摆幅节点,应保持最小面积,减少 EMI 辐射。反馈网络等模拟元件应远离 SW 节点。
  • 反馈网络:反馈电阻分压器应放置在输出电容之后,靠近 FB 引脚。FB 引脚走线应短而直,避免与 SW 节点平行。
  • 地线处理:GND 和 AGND 应分开走线,在 Exposed Pad 处单点连接。GND 应直接连接到低阻抗地平面,通过宽走线或过孔连接到内层地平面。
  • PVCC 去耦:PVCC 引脚需外接 1μF 陶瓷电容,紧靠 PVCC 和 AGND 引脚。
  • 散热设计:UQFN-14L 封装 θJA 典型值为 47.5°C/W(四层板),最大功耗 2.1W(TA=25°C)。建议增加铜箔面积和导热过孔改善散热。
热设计参考: 最大允许功耗 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA。在 TA=25°C 时,PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 47.5°C/W ≈ 2.1W。实际设计中应考虑环境温度和散热条件。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61169A 采用 UQFN-14L 2×3mm 封装,无铅、RoHS 合规,兼容 SnPb 或无铅焊接工艺。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 现场支持。

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