CXAC85293D/CXAC85293BD/CXAC85294D 集成650V高压MOSFET反激式PWM驱动芯片系列
过载保护/恒功率输出 · 多模式PWM/PFM · 18W~25W输出 · 待机功耗 <75mW

更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85293D / CXAC85293BD / CXAC85294D | 嘉泰姆电子 (JTM-IC)

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85293D / CXAC85293BD / CXAC85294D 系列是高集成度、高效率、低待机功耗的电流模式PWM控制芯片，适用于全电压范围 90~265VAC 输入、最高 25W 输出的反激式变换器应用。芯片内部集成 650V 高压 MOSFET 和高压启动电路，无需外部启动电阻，显著降低系统成本和待机功耗。该系列支持 CCM 和 DCM 工作模式，重载时工作于 65kHz 固定频率；负载降低后进入降频模式，轻载或空载时进入跳频模式，待机功耗低于 75mW。内置频率调制和分段软驱动技术可实现优异的 EMI 性能，斜坡补偿电路确保系统稳定性，跳频频率设定在 22kHz 以上以消除音频噪声。该系列提供过载保护（CXAC85293D、CXAC85294D）和恒功率输出（CXAC85293BD）两种保护模式，并集成逐周期限流、VCC 过压/欠压保护、过温保护等完整功能。全系采用 SOP-8 封装，高低压引脚爬电距离大于 4mm，非常适合 QC/USB PD 快充充电器、电源适配器及 AC-DC 辅助电源应用。

1. 产品系列选型概览

CXAC85293/85294 系列提供三种型号，满足不同功率和保护需求。工程师可根据应用场景中是否需要恒功率输出，以及所需的最大功率进行灵活选择。

注：所有型号均内置 650V 高压 MOSFET，CXAC85293D/CXAC85293BD 的导通电阻典型值为 1.8Ω，CXAC85294D 的导通电阻典型值低至 0.67Ω，可显著降低导通损耗，提升满载效率。

2. 主要特点与技术亮点

• 内部集成 650V 高压 MOSFET，导通电阻低（CXAC85294D 典型值 0.67Ω）
• 集成高压启动电路，无需外加启动电阻，待机功耗 <75mW
• 支持 CCM 和 DCM 工作模式，优化全电压范围效率
• 多模式控制：满载 65kHz 固定频率 PWM，中载 PFM 降频，轻载跳频模式，最低频率 22kHz 无音频噪声
• 频率调制技术（抖频峰峰值 10kHz）与分段软驱动，优化 EMI 性能
• 内置斜坡补偿电路，避免 CCM 模式下占空比超过 50% 时的次谐波振荡
• 内置 4ms 软启动，减小启动电流及电压应力
• 输入线电压补偿，全电压范围内最大输出功率保持恒定
• 完备保护功能：逐周期限流 (OCP)、VCC 过压保护 (OVP)、VCC 欠压锁定 (UVLO)、过温保护 (OTP)
• 过载保护 (OLP)：适用于 CXAC85293D 和 CXAC85294D，当 FB 电压高于 4.6V 持续 90ms 触发保护
• 恒功率输出 (CP)：适用于 CXAC85293BD，过载时以恒定功率输出
• SOP-8 封装，高低压引脚间爬电距离 >4mm，满足安全规范

3. 引脚封装与说明

该系列芯片均采用 SOP-8 封装，引脚定义统一，具体如下：

图1. CXAC85293D/CXAC85293BD/CXAC85294D 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，本体宽度 3.9mm，引脚间距 1.27mm。

4. 典型应用电路原理图

图2. 典型反激应用电路
电路组成：输入整流滤波 → 变压器初级连接 DRAIN 引脚 → 辅助绕组经整流电阻为 VCC 供电 → FB 引脚连接光耦反馈 → CS 引脚通过采样电阻接地 → 输出整流滤波。该系列可支持 18W 至 25W 输出，外围元件精简。

5. 内部功能框图

图3. 芯片内部功能框图
[ 内部功能模块 ] 包含高压启动电流源、PWM 控制器、650V MOSFET、振荡器、斜坡补偿、前沿消隐、以及各类保护逻辑电路。

6. 极限参数与电气特性

设计时必须确保芯片工作在极限参数范围内，以保证长期可靠性。工作结温范围 -40℃ ~ 150℃。

极限参数表

关键电气参数 (Ta=25℃, VCC=18V)

7. 工作原理与设计要点

高压启动与 VCC 欠压锁定

该系列芯片内置高压电流源，通过 DRAIN 引脚对 VCC 外部电容充电。当母线电压达到启动漏极电压 VDS_SUP（40V）后，电流源开始工作，充电电流典型值为 240μA。当 VCC 电压充至启动阈值 16V 时，芯片开始开关，电流源关闭。启动延迟时间由公式 t_START = C_VCC × (V_{CC_ON} - V_{CC_INT}) / I_CH 决定。正常工作时由辅助绕组供电，若 VCC 降至 7.2V 则触发 UVLO，芯片停止工作并重新充电启动。建议 VCC 电容选用 4.7~22μF 电解电容，并就近并联 0.1μF 陶瓷电容以提升抗干扰性能。

软启动

芯片内置 4ms 软启动功能，通过逐渐增加 MOSFET 峰值电流来避免启动时的电流应力和变压器饱和。每次重启都会经历一次软启动过程。

多模式频率控制

芯片根据 FB 电压自动切换工作模式：重载时 65kHz 固定 PWM；负载降低后进入 PFM 降频模式，频率从 65kHz 逐渐降至最低 23.7kHz；极轻载时进入跳频模式。当 FB 电压低于 1.4V 时关闭驱动，回升至 1.5V 时恢复开关，平均频率大幅降低，从而实现低于 75mW 的待机功耗，且开关频率始终高于 22kHz，无音频噪声。

图4. 频率控制曲线示意图
[ 频率随 FB 电压变化关系 ] 重载 PWM (65kHz) → 中载 PFM 降频 → 轻载跳频模式。

电流检测与前沿消隐

CS 引脚通过外部电阻采样 MOSFET 电流，实现逐周期限流。当 CS 电压超过 FB 设定的阈值时，MOSFET 立即关断。内置 400ns 前沿消隐时间，避免因 MOSFET 开通瞬间的容性尖峰导致误触发，因此 CS 引脚无需外部 RC 滤波网络。

图5. 前沿消隐示意图
[ LEB 时序波形 ] 开通瞬间电流尖峰被 400ns 消隐时间屏蔽，防止误触发。

输入线电压补偿与过流保护

为补偿 MOSFET 关断延迟带来的功率变化，芯片内部根据导通时间动态调整过流保护阈值：导通时间越长（低输入电压），限流阈值越高（最高可达 1V）；导通时间越短（高输入电压），限流阈值越低。这使得全电压范围内最大输出功率保持恒定。用户可通过改变 CS 电阻值来调整输出功率。

斜坡补偿

内置斜坡补偿电路在电流采样信号上叠加斜坡电压，可有效防止 CCM 模式下占空比超过 50% 时产生的次谐波振荡，保证系统稳定性。

过载保护与过温保护

CXAC85293D 和 CXAC85294D 集成过载保护功能：当 FB 电压超过 4.6V 并持续 90ms，芯片停止开关，进入自动重启模式。CXAC85293BD 则提供恒功率输出，在过载时以恒定功率继续工作。所有型号均内置过温保护，结温达到 150℃ 时关闭 MOSFET，待温度降低并完成启动序列后可恢复工作。

8. 参考设计：18W / 25W 快充应用实例

下图为基于该系列芯片设计的 18W 或 25W QC/USB PD 快充适配器方案。输入端采用 π 型 EMI 滤波器和保险丝，变压器根据功率选择磁芯（如 EE17、PQ2016 等）。输出端可使用嘉泰姆同步整流控制器（如 BP6211B）以进一步提高效率，输出电容建议选用固态电容以降低纹波。FB 引脚连接光耦反馈网络，CS 引脚通过精密电阻设置输出功率点。DRAIN 引脚连接变压器初级，并提供高压启动电流通路。

图6. 20W USB PD 充电器 / 18W QC 快充应用电路图
[ 完整应用电路原理图 ] 包含输入滤波、CXAC8529x 芯片、变压器、同步整流、反馈网络及协议控制电路。

9. PCB Layout 设计指南

• VCC 电容布局：VCC 电容必须紧靠 VCC 和 GND 引脚放置，距离较远时应在引脚附近并联 0.1μF 陶瓷电容。
• 反馈信号走线：光耦发射极单点接芯片 GND；FB 引脚走线应细而短，远离变压器、DRAIN 及钳位电路等强干扰源。建议在 FB 与 GND 之间放置 1nF 电容以滤除噪声。
• 高频功率环路：初级母线电容、变压器初级绕组、DRAIN 引脚、GND 构成的环路面积应最小化。次级整流环路及钳位电路环路同样需最小化。
• 散热设计：芯片 DRAIN 引脚为主要散热路径，可利用铜箔散热，但需注意其属于高频开关节点，铺铜面积不宜过大以避免增加 EMI，建议在满足散热的前提下尽量减小铜面积。
• Y 电容与 ESD：Y 电容应直接连接初级滤波电容正极和次级地（或输出正极）。ESD 放电针可放置在初级高压直流正极与输出正极之间，距离 6.4mm 即可满足大多数安全标准的爬电距离要求。
• 辅助绕组接地：辅助绕组地线应直接连接到母线电容负极，不得与其他信号地共用长走线。