CXAC85282D 集成650V高压MOSFET非隔离恒压驱动芯片 | 5V/2.5W~3.5W辅助电源方案 - 嘉泰姆电子

CXAC85282D 集成650V高压MOSFET非隔离恒压驱动芯片 | 5V/2.5W~3.5W辅助电源方案 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXAC85282D
产品类型:AC-DC转换
产品系列:非隔离电源
产品状态:量产
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85282D 是一款高性能、高集成度、低待机功耗的开关电源驱动芯片,适用于全电压范围 85~265VAC 输入的 Buck、Buck-Boost 等非隔离变换器拓扑。芯片内部集成了 650V 高压 MOSFET、高压启动和自供电电路、电流采样电路以及电压反馈电路,采用先进的多模式控制技术,无需环路补偿即可实现优异的恒压输出特性,固定输出 5V。该芯片采用 PWM/PFM 多模式控制,自适应开关频率最高 40kHz,具备输出短路保护、输出过压保护、输出过载保护、逐周期限流及迟滞过温保护等完整功能。采用 SOP-8 封装,体积小巧,特别适合小家电辅助电源、电机驱动辅助电源、IoT/智能家居及智能照明等非隔离应用场景。

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265V
输出电压 (VOUT)5V
输出电流 (IOUT)450mA
工作频率2000kHz
转换效率95%
封装类型SOP-8
Solution typeBUCK/BUCK-BOOST
Max power450mA
ProtectionOVP/OCP/短路保护
Application小家电辅助电源、IOT、智能家居、智能照明、替换阻容降压电路
Mos管内置
精度±3%
功耗150mW
Topology type非隔离电源
MODE FlybackPWM
Operating temp-40℃~85℃
Features内置续流二极管,VCC电容不需要
Pf value>0.9
MOSFET BV(V)650

产品详细介绍

CXAC85282D 集成650V高压MOSFET非隔离恒压驱动芯片
高压自供电 · 无需环路补偿 · 固定5V输出 · SOP-8封装

更新时间:2026年4月 | 产品型号:CXAC85282D | 嘉泰姆电子 (JTM-IC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85282D 是一款高性能、高集成度、低待机功耗的开关电源驱动芯片,适用于全电压范围 85~265VAC 输入的 Buck、Buck-Boost 等非隔离变换器拓扑。芯片内部集成了 650V 高压 MOSFET、高压启动和自供电电路、电流采样电路以及电压反馈电路,采用先进的多模式控制技术,无需环路补偿即可实现优异的恒压输出特性,固定输出 5V。该芯片采用 PWM/PFM 多模式控制,自适应开关频率最高 40kHz,具备输出短路保护、输出过压保护、输出过载保护、逐周期限流及迟滞过温保护等完整功能。采用 SOP-8 封装,体积小巧,特别适合小家电辅助电源、电机驱动辅助电源、IoT/智能家居及智能照明等非隔离应用场景。

输出功率能力: 175~265VAC 输入下,稳态输出 2.5W (5V/500mA),峰值输出 3.5W (5V/700mA);85~265VAC 全电压输入下,稳态输出 2.25W (5V/450mA),峰值输出 3W (5V/600mA)。半封闭式 75℃ 环境测试。

1. 产品概述与核心优势

CXAC85282D 是一款专为 5V 非隔离辅助电源设计的高度集成恒压驱动芯片。其内部集成了 650V 高压 MOSFET(导通电阻典型值 11~12.5Ω)、高压启动及自供电电路、电流采样电路及输出电压反馈电路。用户无需设计复杂的环路补偿网络,也无需外接采样电阻,仅需极少量外围元件即可构建完整的恒压电源。芯片采用 FB 引脚同时完成输出电压检测和芯片内部供电。支持 Buck 和 Buck-Boost 两种常用拓扑,多模式控制使开关频率在 2kHz 至 40kHz 之间自适应,重载时 PFM 模式满功率输出,中载切换至 22kHz PWM,轻载降频至 2kHz,有效降低待机功耗和音频噪声。内置软启动、输出短路/过载/过压保护及 145℃ 过温保护,系统安全可靠。SOP-8 封装体积小巧、成本优越,非常适合对空间和成本敏感的 5V 辅助电源设计。

2. 主要特点与技术亮点

  • 内部集成 650V 高压 MOSFET,导通电阻典型值 11~12.5Ω
  • 集成高压启动与自供电电路,无需辅助绕组供电
  • 内部集成输出电压采样电路,固定 5V 输出,无需外部反馈电阻
  • 多模式控制(PWM/PFM):满载 40kHz PFM,中载 22kHz PWM,轻载降频至 2kHz
  • 频率调制技术改善 EMI 性能,降幅调制技术降低音频噪声
  • 内置软启动,限流阶梯上升(50% → 75% → 100%)
  • 输出短路保护(SCP):FB 电压低于 1.4V 持续 512 周期触发
  • 输出过载保护(OLP):FB 电压低于 3.5V 持续 2048 周期触发
  • 输出过压保护(OVP):FB 电压高于 6.2V 持续 4 周期触发
  • 自动重启:保护后间隔 500ms 自动恢复
  • 迟滞过温保护(OTP):145℃ 关断,40℃ 迟滞
  • SOP-8 封装,体积紧凑,成本低廉

3. 引脚封装与说明

CXAC85282D 采用 SOP-8 封装,引脚定义如下:

管脚号 管脚名称 描述
1、4 NC 无连接,悬空
2 GND 芯片地,内部 MOSFET 源极
3 FB 输出电压反馈端,外接电容到 GND。建议在 FB 与 GND 之间放置 nF 级电容
5、6、7、8 DRAIN 内部 MOSFET 漏极,连接输入母线,同时提供自供电电流
CXAC85282D 引脚封装图
图1. CXAC85282D 引脚封装图 (SOP-8)

[ 封装外形示意图 ] 详细尺寸请参见数据手册机械图部分。
详细尺寸请参见数据手册机械图部分

4. 内部功能框图与工作原理

CXAC85282D 内部功能框图
图2. CXAC85282D 内部功能框图

[ 内部功能模块 ] 包含高压自供电电路、650V MOSFET、电流采样电路、电压反馈及多模式控制器、保护逻辑电路等。

高压启动与自供电

CXAC85282D 集成高压启动电路。系统上电后,当母线电压达到最小漏极启动电压 40V 时,内部高压启动电路通过 DRAIN 引脚对内置 VCC 电容充电。当 VCC 电压达到启动阈值约 11.5V 时,芯片开始工作。正常工作时,MOSFET 关断期间自供电电路通过 DRAIN 端继续对内置 VCC 电容供电并稳压。当 VCC 电压降至约 5V 时触发欠压保护,芯片停止工作并重新启动。

软启动

芯片内置软启动功能,限流值分三个阶段逐步增加:起始为最大限流值的 50%,32 个开关周期后升至 75%,再经 32 个周期后升至 100%。此方式可有效避免启动时电感电流进入深度连续模式导致续流二极管反向恢复电流过大,降低 MOSFET 电流应力。

输出电压采样

CXAC85282D 通过 FB 引脚采样输出电压。FB 电压经内部电阻分压后与内部基准电压进行运算实现恒压控制。输出电压采样仅在续流状态 3μs 时进行,电感设计时需保证续流时间大于 7μs。为提高可靠性,建议在 FB 与 GND 之间放置 nF 级贴片电容,容量不宜过大以免续流阶段 FB 电压稳定过慢导致采样不准。

多模式控制

CXAC85282D 采用 PWM/PFM 多模式控制技术,能有效降低系统待机功耗并减小轻载音频噪声。重载条件下芯片工作在 PFM 模式,限流点保持最大值 1000mA 不变,开关频率随负载增加而升高,最高为 40kHz。负载减轻后频率降至约 22kHz,芯片进入 PWM 模式,频率保持 22kHz 不变,限流点随负载减小而降低至最低 300mA。极轻载时再次进入 PFM 模式,限流点保持 300mA 不变,频率进一步下降至空载时的 2kHz。

保护功能

芯片通过 FB 引脚实现多重保护:若 FB 电压低于 1.4V 持续 512 个周期触发短路保护;FB 电压低于 3.5V 持续 2048 个周期触发过载保护;FB 电压高于 6.2V 持续 4 个周期触发输出过压保护。所有保护触发后芯片停止开关,经 500ms 自动重启延时后重新启动。过温保护阈值为 145℃,恢复迟滞 40℃。

5. 极限参数与电气特性

设计时需确保不超过极限参数,以保证芯片长期可靠性。工作结温范围 -40℃ ~ 150℃。

极限参数表

符号 参数 范围 单位
VDRAIN 内部高压 MOSFET 漏源电压 -0.3 ~ 650 V
VFB FB 引脚电压 -0.3 ~ 30 V
PDMAX 最大功耗 0.86 W
θJA 结到环境热阻 145 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150
TSTG 储存温度范围 -55 ~ 150

关键电气参数 (Ta=25℃)

符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位
自供电
VDS_SUP 最小漏极启动电压 - - 40 - V
ICC 芯片工作电流 - - 100 - μA
VCC_UVLO VCC 欠压保护阈值 - - 5 - V
输出电压反馈与保护
VFB_REF FB 引脚调制电压 - 5.53 5.62 5.71 V
VFB_OLP 过载保护 FB 电压 - - 3.5 - V
tOLP 过载屏蔽时间 - - 2048 - Cycles
VFB_SCP 短路保护 FB 电压 - - 1.4 - V
tSCP 短路屏蔽时间 - - 512 - Cycles
VFB_OVP 过压保护 FB 电压 - - 6.2 - V
tOVP 过压屏蔽时间 - - 4 - Cycles
tAR_OFF 自动重启停止时间 - - 500 - ms
振荡器与电流采样
fs_MAX 最大开关频率 - 35 40 48 kHz
fs_MIN 最小开关频率 - - 2 - kHz
tON_MAX 最大开通时间 - - 8 - μs
ILIMIT_MAX 最大电流限值 - 900 1000 1100 mA
ILIMIT_MIN 最低电流限值 - - 300 - mA
tLEB 前沿消隐时间 - - 300 - ns
内部高压 MOSFET
RDS_ON 导通电阻 - 11 - 12.5 Ω
BVDSS 击穿电压 - 650 - - V
过温保护
TOTP 过温保护阈值 - - 145 -
THYST 过温保护迟滞 - - 40 -

6. 典型应用电路

CXAC85282D 典型 Buck 应用电路
图3. CXAC85282D 典型 Buck 应用电路

电路组成:输入整流滤波 → DRAIN 接输入母线 → 电感串联 → GND 接续流二极管 → 输出电容 → FB 引脚接输出端,外接电容到 GND。反馈二极管串联在输出与 FB 之间。整个方案外围元件极少。

7. 设计指导

输出电感计算(Buck 拓扑)

CXAC85282D 可工作于 CCM 和 DCM 模式。当输出电流大于 0.5×ILIMIT_MAX(约 450mA)时,电感需按 CCM 模式设计。以 5V/500mA 应用为例:

LMIN = (VOUT + VDiode) × (VIN - VDS - VOUT) / [(VIN - VDS + VDiode) × fS × ΔIL]

其中 ΔIL = 2 × (ILIMIT_MAX - IOUT),VDS = IOUT × RDS(ON)

同时需满足空载约束 L ≥ tLEB × (VIN_MAX - VOUT) / ILIMIT_MIN 以及续流约束 L ≥ VOUT × 7μs / ILIMIT_MIN。最终电感值选取三者的最大值并放大 1.1 倍裕量。5V/500mA 应用通常选用 470~680μH 电感。

续流二极管选择

续流二极管建议使用 trr ≤ 35ns 的超快恢复二极管(如 ES2J),耐压 600V 以上,额定电流取输出电流的 3~4 倍。

输出电容选择

输出纹波主要由电容 ESR 决定。建议选用低 ESR 电解电容或固态电容,容量 470~1000μF 可满足大多数应用。

反馈二极管选择

反馈二极管建议使用 600V 以上超快恢复二极管(如 ES1J)。

假负载与 FB 电容

空载时芯片最低频率 2kHz,需外接假负载稳定输出电压,通常 1~3mA 即可。FB 与 GND 之间建议放置 nF 级电容以提高抗干扰能力。

8. PCB Layout 设计指南

  • FB 电容布局:FB 电容尽量靠近芯片 FB 和 GND 引脚放置。
  • 功率环路:输入母线电容、芯片 DRAIN、GND、续流二极管构成的回路面积应最小化。续流二极管、输出电感、输出电容构成的回路也需最小化。
  • 散热设计:GND 引脚为动点,铺铜面积不宜过大以降低 EMI;DRAIN 为电压静点,可铺铜辅助散热。
  • 反馈二极管布局:反馈二极管应尽量靠近芯片,以减小高频动点面积。
  • EMI 优化:芯片及动点应远离交流输入端。

技术支持:嘉泰姆电子提供 CXAC85282D 完整参考设计(5V Buck/Buck-Boost 方案)、电感选型指南及 PCB 布局文件。如需一对一技术支持,请通过以下方式联系:

邮件:ouamo18@jtm-ic.com  |  致电:13823140578  |  在线技术支持中心

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