CXAC85296A 集成750V复合功率管反激式PWM驱动芯片
电流模式控制 · 多模式PWM/PFM · 内置抖频 · 20W快充适配器方案
更新时间:2026年4月 | 产品型号:CXAC85296A | 嘉泰姆电子 (JTM-IC)
嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85296A 是一款高集成度、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 输入的反激式变换器应用。芯片内部集成了 750V 的复合功率管(等效导通电阻 1.8Ω),支持 CCM 和 DCM 工作模式。重载下芯片工作于 65kHz 固定开关频率,中等负载时由 FB 反馈电压信号控制内部振荡器工作于降频模式,减小系统开关损耗。轻载和空载时工作于跳频模式,进一步降低系统开关损耗,使待机功耗小于 75mW。CXAC85296A 通过内部分段软驱动电路结构,并加入频率调制技术,可以达到优异的 EMI 性能。芯片内置有斜坡补偿电路,以改善系统的稳定性,避免次谐波振荡。系统的跳频频率设置在 22kHz 以上,可以避免轻载音频噪声。CXAC85296A 内置多种保护,包括逐周期限流,输出短路保护,VCC 过压、欠压保护,过温保护等,使系统更加安全可靠。采用 SOP-8 封装,满足 MSL-3 潮敏等级,特别适用于 QC 快充充电器、高效率反激式 AC/DC 适配器以及 AC/DC 辅助电源。
1. 产品概述与技术优势
CXAC85296A 是一款高性能电流模式 PWM 反激控制器,集成了 750V 复合功率管(内置双极型或达林顿结构,具有高耐压、低导通压降特性),等效导通电阻典型值 1.8Ω。芯片采用外部启动电阻供电,外围电路简洁。支持 CCM/DCM 混合工作模式:低压输入下 CCM 模式降低初/次级电流有效值,提高效率;高压输入下 DCM 模式降低开关损耗和二极管反向恢复电流,优化 EMI。芯片采用多模式 PWM/PFM/Burst 控制:满载 65kHz 固定频率,中载降频至 23.7kHz PFM,轻载进入跳频模式,待机功耗 <75mW,满足六级能效标准。内置频率调制(±10kHz 峰峰值)和分段软驱动,显著降低传导和辐射 EMI。内置斜坡补偿避免次谐波振荡。保护功能齐全:逐周期限流、输出短路保护、VCC 过压/欠压保护、过温保护等。SOP-8 封装体积小、适合自动化贴片,是 20W 快充适配器、辅助电源的理想选择。
2. 主要特点与技术亮点
- 内部集成 750V 复合功率管,等效导通电阻 1.8Ω(IC=1A)
- 多模式控制:满载 65kHz PWM,中载降频至 23.7kHz PFM,轻载跳频模式
- 待机功耗 <75mW@230VAC,满足六级能效
- 频率调制技术(±10kHz 峰峰值),分段软驱动,优化 EMI 性能
- 支持 CCM 和 DCM 工作模式,内置斜坡补偿避免次谐波振荡
- 内置软启动(4ms),减小启动电流和电压应力
- 完备保护:逐周期限流(OCP),输出短路保护(SCP),VCC 过压/欠压保护,过温保护(150℃ 关断,110℃ 恢复)
- SOP-8 封装,C 引脚为复合管集电极,可用于辅助散热
- 跳频频率 >22kHz,无音频噪声
3. 引脚封装与说明
CXAC85296A 采用 SOP-8 封装,引脚定义如下表。其中 C 引脚为内部复合功率管的集电极,连接变压器初级。
| 管脚号 | 管脚名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | GND | 芯片地,功率地及信号地 |
| 2 | VCC | 芯片电源端,外接 4.7μF~22μF 电解电容,建议并联 0.1μF 陶瓷电容 |
| 3 | FB | 输出反馈控制端,连接到光耦集电极,光耦发射极接芯片地 |
| 4 | CS | 电流采样输入端,外接采样电阻到地 |
| 5,6,7,8 | C | 内部复合功率管集电极,连接变压器初级,同时为芯片提供启动电流通路 |

图2. CXAC85296A 引脚封装图 (SOP-8)
[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸参见数据手册,引脚间距 1.27mm,本体宽度 3.9mm。

4. 典型应用电路原理图

图1. CXAC85296A 典型反激应用电路
电路组成:输入整流滤波 → 启动电阻(典型 2MΩ)接母线正极至 VCC → 变压器初级连接 C 引脚 → VCC 电容接 VCC/GND → FB 引脚接光耦集电极,光耦发射极接地 → CS 电阻采样原边电流 → 输出整流滤波。辅助绕组经整流后为 VCC 提供持续供电。外围元件精简,支持 20W 输出。
5. 极限参数与电气特性(工程师必读)
下表为 CXAC85296A 的极限参数,设计时需确保不超过最大值。工作结温范围-40℃~150℃。
极限参数表
| 符号 | 参数 | 范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VC | 内部复合功率管集电极-发射极电压 | -0.3 ~ 750 | V |
| VCC | VCC 电压 | -0.3 ~ 44 | V |
| PDMAX | 最大功耗 | 0.97 | W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
关键电气参数 (Ta=25℃, VCC=18V)
| 符号 | 描述 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VCC_ON | VCC 启动电压 | VCC 上升 | 14 | V |
| VCC_UVLO | VCC 欠压保护阈值 | VCC 下降 | 5.8 | V |
| fosc | 振荡器频率 | 满载 | 65 | kHz |
| fburst | 跳频频率 | 跳频模式 | 23.7 | kHz |
| DMAX | 最大占空比 | - | 75 | % |
| Vcs_INTC | 初始限流阈值 | 小占空比时 | 0.76 | V |
| Vcs_PK | 最大限流阈值 | 最大占空比时 | 0.95 | V |
| tLEB | 前沿消隐时间 | - | 400 | ns |
| RON | 复合管等效导通电阻 | IC=1A | 1.8 | Ω |
| BVC | 复合管击穿电压 | IC=250μA | 750 | V |
6. 工作原理与核心技术深度解析
启动与 VCC 供电
CXAC85296A 需要外部启动电阻(典型 1-2MΩ)从母线正极连接到 VCC 引脚。上电后,母线电压通过启动电阻对 VCC 电容充电。当 VCC 电压达到启动阈值 14V 时,芯片开始工作。正常工作后,辅助绕组经整流滤波为 VCC 提供持续供电,启动电阻消耗的额外功耗很小。当 VCC 下降至欠压保护点 5.8V 时,芯片停止开关,重新通过启动电阻对 VCC 充电。VCC 电容建议使用 4.7μF~22μF 电解电容,并在靠近 VCC/GND 引脚处并联 0.1μF 陶瓷电容以提高抗干扰能力。
多模式控制(PWM/PFM/Burst)
芯片根据 FB 电压自动调整工作模式:重载时固定 65kHz PWM 模式;负载减轻,FB 电压降低至绿色模式阈值(约 1.95V),进入 PFM 降频模式,开关频率从 65kHz 线性降至 23.7kHz,降低开关损耗;极轻载时进入跳频模式:当 FB 电压降至 0.7V 以下时芯片关闭驱动信号,输出电压下降导致 FB 电压回升至 0.8V 以上时恢复开关,如此间歇工作,平均开关频率约 23.7kHz,待机功耗低于 75mW。跳频频率设定在 22kHz 以上,有效避免音频噪声。
电流模式控制与斜坡补偿
CS 引脚外接采样电阻 RCS,将原边峰值电流转换为电压送入芯片,与 FB 引脚设定的阈值比较,实现逐周期限流。内置 400ns 前沿消隐时间,防止开通尖峰误触发。当占空比大于 50% 时,内置斜坡补偿电路在电流采样信号上叠加斜坡电压,避免次谐波振荡,确保 CCM 模式稳定性。
输入线电压补偿
由于功率管关断延迟,高压输入时实际限流值会偏高,导致高压输入输出功率大于低压输入。CXAC85296A 通过检测导通时间对限流阈值进行补偿:开通时间越长(低压输入),限流阈值越高;开通时间越短(高压输入),限流阈值越低。补偿后全电压范围内输出功率基本恒定(最大 20W)。改变 CS 电阻可调节功率点。
频率调制与 EMI 优化
芯片内部振荡频率以 65kHz 为中心,叠加 ±10kHz 的三角波调制(调制速率 1kHz),将能量分散到较宽的频带上,降低峰值谐波能量。同时采用分段软驱动技术,逐级驱动功率管,减缓 dv/dt 和 di/dt,进一步改善 EMI 性能,简化滤波器设计。
保护功能
芯片内置逐周期限流(OCP),当 CS 电压超过阈值时立即关断功率管。输出短路保护通过检测输出电压异常实现,当反馈回路异常导致输出电压过低时,芯片自动重启。VCC 过压保护(38.8V 典型值)可防止 VCC 过高损坏芯片。过温保护阈值为 150℃,恢复阈值为 110℃,有效防止热失效。
设计提示: CXAC85296A 采用复合功率管(内置双极型结构),驱动方式与 MOSFET 有所不同,但外部电路与标准电流模式 PWM 控制器类似。启动电阻建议选用 1-2MΩ 1/4W 电阻。CS 电阻应根据输出功率计算选取,建议保证最大限流点留有 10%-20% 余量。
7. 基于 CXAC85296A 的 20W QC 快充设计实例
目标规格:全电压输入 90-265VAC,输出 5V/3A / 9V/2A / 12V/1.5A(最大 18W,留有余量至 20W),支持 QC2.0/3.0 协议。设计步骤简述:
- 输入电容: 全电压输入取 2-3μF/W,选用 33μF/400V 电解电容。
- 反射电压 VOR: 选取 90V,匝比 N = VOR / (VOUT+VD),取最高输出电压 12V 计算:N = 90 / (12+0.6) ≈ 7.14,取 N=7。
- 最低母线电压 VDC_MIN: 按公式估算约为 80V,最大占空比 D = VOR/(VDC_MIN+VOR) ≈ 0.53。
- 初级峰值电流: 芯片最大限流阈值 Vcs_PK=0.95V,选取 RCS=0.68Ω,则峰值电流 IPK=0.95/0.68≈1.4A。
- 初级电感量: 按临界导通模式设计,LP = (VDC_MIN*D) / (2*IPK*fs) = (80*0.53)/(2*1.4*65k) ≈ 233μH,取 250μH。
- 变压器匝数: 选用 EE19 磁芯(Ae=0.23cm²),BMAX=0.28T,NP = LP*IPK/(BMAX*Ae) = 250e-6*1.4/(0.28*0.23e-4) ≈ 54 匝,NS_max = NP/N ≈ 54/7≈7.7 匝,主输出取 8 匝(12V),辅助绕组取 5 匝(为 VCC 供电)。
- 钳位电路: RCD 吸收,VCLAMP 取 2*VOR=180V,漏感按 5% 估算,R1≈120kΩ,C1≈4.7nF。
- 输出滤波: 输出电容根据电压等级选择,12V 输出时使用 470μF/16V 低 ESR 电容。
- 启动电阻: 选取 2MΩ 1/4W 电阻连接母线正极至 VCC。
关键公式:\(V_{DC\_MIN} = \sqrt{2V_{ACMIN}^2 - \frac{P_O \cdot (1-2f_L t_C)}{\eta C_{IN} f_L}}\), \(L_P = \frac{V_{DC\_MIN} \cdot D}{2 I_{PK} f_S}\)(BCM), \(N_P = \frac{L_P I_{PK}}{B_{MAX} A_E}\)
8. PCB Layout 专业建议(SOP-8 散热与 EMI 优化)
- 启动电阻与 VCC: 启动电阻应靠近 VCC 引脚放置,且远离高压高频开关节点。VCC 电解电容与 0.1μF 陶瓷电容必须紧靠 VCC 和 GND 引脚。
- CS 电阻与地线: CS 电阻应紧靠芯片 CS 引脚和 GND 引脚,采样电阻的地线直接回到芯片 GND(开尔文接法),避免与功率地共用长走线。
- FB 信号线: FB 引脚连接光耦集电极,走线应短且远离变压器、C 引脚高频节点。光耦发射极单点接芯片 GND。
- 高频功率环路: 母线电容正 → 变压器初级 → C 引脚(5-8) → 内部复合管 → GND → 母线电容负的环路面积最小化。C 引脚为集电极,存在高 dv/dt,铺铜面积不宜过大,以免辐射 EMI。
- 散热设计: SOP-8 封装通过 C 引脚和 GND 引脚散热,应在 C 引脚和 GND 引脚处加大铜皮面积。对于 20W 应用,建议使用双面覆铜并加大过孔辅助散热。
- Y 电容与 ESD: Y 电容置于初级输入电容正端和次级地之间,ESD 放电针直接跨接初级大电容正和次级地,远离控制电路。
- 辅助绕组地: 辅助绕组的地应单独连接到母线电容负端,不得与其他信号地共用长走线。
技术支持: 嘉泰姆电子提供 CXAC85296A 完整参考设计(20W QC 快充充电器)、变压器规格书及 PCB 源文件。工程师可通过以下方式获取一对一技术支持:
邮件:ouamo18@jtm-ic.com | 致电:13823140578 | 在线技术支持中心

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