CXAC85305PC 集成825V MOSFET反激式开关电源驱动芯片 | 17-32W高效电源方案 - 嘉泰姆电子

CXAC85305PC 集成825V MOSFET反激式开关电源驱动芯片 | 17-32W高效电源方案 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXAC85305PC
产品类型:AC-DC转换
产品系列:隔离电源 SSR光耦驱动
产品状态:量产
浏览次数:44 次
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产品简介

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技术参数

输入电压范围 (VIN)10V~30V
输出电压 (VOUT)ADJ
输出电流 (IOUT)21W
工作频率100kHz
转换效率95%
封装类型DIP-7
Solution typeBUCK/BUCK-BOOST
Max power21W
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100mW
Topology type隔离电源 SSR光耦驱动
MODE FlybackPWM
Operating temp-40℃~85℃
Features输入欠压保护
Pf value>0.9
MOSFET Rdson(Ω)3.9
MOSFET Bvdss(V)800

产品详细介绍

CXAC85305PC 集成825V MOSFET反激式开关电源驱动芯片
多模式控制 · 高压启动 · 抖频 · 峰值电流补偿 · 17-32W灵活应用

更新时间:2026年4月 | 产品型号:CXAC85305PC | 嘉泰姆电子 (JTM-IC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85305PC 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 输入的反激式变换器应用。芯片内部集成了 825V 高压 MOSFET、高压启动恒流源,内置多种控制模式:重载时工作在 PFM 模式;额定满载/中载时工作在 PWM+PFM 模式;轻载时进入 Burst 模式,降低待机功耗。CXAC85305PC 具有抖频功能以优化 EMI 性能,内置峰值电流补偿电路使不同交流电压输入时的极限输出功率保持一致。软启动功能减小启动电流尖峰,防止变压器饱和,提高系统可靠性。芯片提供完备的保护功能:输出过压保护、输出短路保护、输出过载保护、反馈开路保护、逐周期限流、过温保护等。通过 BR 脚可调节 Burst 模式深度,也可检测输入过压和欠压,有效保护功率 MOSFET。采用 DIP-7 封装,具备良好散热性能及高压爬电距离,适用于家用电器辅助电源、PC待机电源、工业控制辅助电源、适配器及充电器等场景。

输出功率能力: 全电压输入(85-265VAC)下,适配器应用可连续输出 17W,开放式应用可达 21W;230VAC ±15% 输入下适配器应用可达 22W,开放式应用可达 32W。满足中小功率反激电源设计需求。

1. 产品概述与技术优势

CXAC85305PC 是一款高集成度原边控制反激控制器,内置 825V/3A 高压功率 MOSFET(RDS(on) 典型值 3.9Ω),集成高压启动恒流源,无需外部启动电阻,降低待机损耗。采用多模式控制 (PWM/PFM/Burst) 在全负载范围内优化效率,轻载待机功耗极低。抖频技术 (±16kHz,256Hz调制) 有效分散谐波能量,简化EMI滤波器设计。BR脚实现输入欠压/过压保护及Burst深度调节,增强系统可靠性。DIP-7封装便于散热及满足安规爬电距离,是工程师构建高性价比适配器、辅助电源的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

  • 内部集成 825V 高压 MOSFET,漏极连续电流 3A,脉冲电流 8A,BVDS≥825V
  • 集成高压启动恒流源,无需外部启动电阻,启动速度快
  • 多模式控制:重载PFM,中载PWM+PFM,轻载Burst,待机功耗<50mW
  • 抖频功能(抖频范围 ±16kHz,调制频率 256Hz)改善 EMI 性能
  • 峰值电流补偿,保证高低压输入下极限输出功率一致性
  • 内置软启动时间 8.4ms,抑制开机电流尖峰
  • BR脚多功能:Burst 深度调节、输入欠压保护 (Brown-in/out)、输入过压保护 (Bus OVP)
  • 高低压脚间爬电距离 >3mm,满足严苛安全标准
  • 完备保护:输出过压保护 (VCC OVP 38.5V)、输出短路、过载保护 (75ms 延时)、反馈开路、逐周期限流、过温保护 (150℃ 关断,110℃ 恢复)
  • DIP-7 封装,支持单面板/双面板灵活布局,热性能优异

3. 引脚封装与说明

CXAC85305PC 采用 DIP-7 封装,引脚功能定义如下表,便于工程师快速进行原理图设计。

管脚号 管脚名称 描述
1 CS 电流采样端,外接采样电阻到 GND,逐周期限流检测
2 BR Burst mode 调节端 / 输入电压检测端,接地则禁用该引脚功能
3 GND 芯片地(参考地)
4 FB 输出反馈端,连接光耦或辅助绕组反馈网络
5 VCC 芯片电源供电端
6,7 DRAIN 功率 MOSFET 漏极,连接变压器初级主绕组
CXAC85305PC 引脚封装图
图2. CXAC85305PC 引脚封装图 (DIP-7)

[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸参见数据手册第14页,本体宽度 6.35mm,引脚间距 2.54mm,符合工业标准。实际以嘉泰姆官方规格书为准。
 详细机械尺寸参见数据

4. 典型应用电路原理图

CXAC85305PC 典型反激应用电路
图1. CXAC85305PC 典型反激应用电路 

电路组成:输入整流滤波 → 变压器初级连接芯片 DRAIN → 辅助绕组经二极管和限流电阻为 VCC 供电 → FB 反馈网络(TL431+光耦或辅助绕组电阻分压)→ 输出整流滤波。BR 脚外接 RC 网络实现输入电压检测和 Burst 深度调节。外围元件精简,支持 17-32W 输出功率范围。
* 完整 EMI 优化版原理图及参考 BOM 可联系 FAE 获取。

5. 极限参数与电气特性(工程师必读)

下表给出了 CXAC85305PC 的极限参数,设计时需确保不超过最大值,以免损坏芯片。工作结温范围-40℃~150℃,推荐在合理散热条件下保证结温低于 125℃ 以达到最佳可靠性。

极限参数表

符号 参数 范围 单位
VDRAIN 高压 MOSFET 漏极到源极电压 -0.3 ~ 825 V
ID 漏极连续电流 3 A
IDM 漏极脉冲电流 (tp≤10ms) 8 A
VCC VCC 电压范围 -0.3 ~ 40 V
PDMAX 最大功耗 (注5) 1.5 W
θJA 结到环境的热阻 (DIP-7) 80 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150

关键电气参数 (Ta=25℃)

符号 描述 条件 典型值 单位
VCC_ON VCC 启动电压 VCC 上升至开启 15 V
VCC_OFF VCC 关断电压 VCC 下降至关断 8.0 V
fosc 振荡器频率 平均值 100 kHz
DMAX 最大占空比 - 75 %
VCSLIMIT CS 限流电压 Tj=25℃ 0.97 V
tLEB 前沿消隐时间 - 400 ns
RDS_ON 功率管导通阻抗 ID=400mA, Tj=25℃ 3.9 Ω
BVDS 功率管击穿电压 Tj=25℃ 825 V
VCC_OVP VCC过压保护阈值 - 38.5 V
设计提示: CS限流电压具有温度补偿和峰值电流补偿,确保全电压范围内输出功率稳定。设计变压器时优先采用 DCM/BCM 模式以优化效率。

6. 工作原理与核心技术深度解析

高压启动与 VCC 供电策略

CXAC85305PC 内置高压启动恒流源,上电后当 DRAIN 脚达到 50V 启动电压时,内部电流源对 VCC 电容充电。当 VCC 升至 15V 后芯片开始工作,高压启动电路关闭,转入辅助绕组供电。若 VCC 跌至 8V 触发欠压锁定,高压启动电路重新充电,实现自动重启。VCC 引脚同时兼做输出过压保护检测 (OVP),一旦 VCC>38.5V 即关闭 MOSFET 并自动恢复,有效防止输出电压失控。

多模式控制与效率优化

根据 FB 电压自动切换 PFM/PWM/Burst:重载(VFB>3.8V) 固定 100kHz PWM;中轻载进入 PFM (频率从100kHz线性降至26kHz) 优化效率;极轻载进入 Burst 模式,间歇工作使待机功耗极低。这种自适应控制使得电源在全负载范围内实现高效率和低噪声。
抖频功能以三角波调制开关频率 (±16kHz @256Hz) 分散谐波能量,系统 EMI 性能显著提升,更容易通过 EN55022 标准。

电流检测与峰值电流补偿

CS 脚外接采样电阻,检测原边峰值电流并逐周期限制。内置 400ns 前沿消隐防止开通尖峰误关断。独特的峰值电流补偿电路根据输入电压动态调整限流点,使得高、低压输入时最大输出功率基本一致,克服了传统反激电源高低压输出功率差异大的缺陷。

BR 脚综合保护 (Brown-in/out, Bus OVP, Burst调节)

通过 BR 脚外接电阻分压检测母线电压,实现输入欠压保护:VBR >0.9V 且 VCC 正常时允许启动;VBR<0.8V 持续75ms 则触发保护停止开关。输入过压保护 (Bus OVP):当 VBR>4V 立即关闭 MOSFET,防止输入浪涌损坏功率管。同时通过调节 RC 参数可改变 Burst 模式进入深度,灵活设置轻载功耗阈值。

7. 基于 CXAC85305PC 的 24W 适配器设计实例

目标规格:全电压输入 85-265VAC,输出 12V/2A (24W),适配器封闭环境。设计步骤与关键参数:

  • 输入电容: 选择 47μF/400V 电解电容,保证低压输入母线电压≥80VDC。
  • 反射电压 VOR: 取 90V,匝比 N = VOR/(Vo+VD)=90/(12+0.5)=7.2,取 N=7。
  • 最大占空比 Dmax: 低压 VDCmin≈85V,Dmax= VOR/(VDCmin+VOR)≈0.51。
  • 初级峰值电流 ILIMIT_MAX: 采用 BCM 估算 ILIMIT_MAX = 2*Po/( (1-Dmax)*N*η) ≈ 2*24/(0.49*7*0.85) ≈ 1.65A。
  • CS 电阻: Rcs = VCS_LIMIT_MIN / ILIMIT_MAX = 0.88V/1.65A ≈ 0.53Ω,取 0.51Ω/1% 。
  • 初级电感量 LP: 按 DCM 设计 LP = 2*Po/(ILIMIT_MAX² * fs * η) = 2*24/(1.65²*100k*0.85) ≈ 207μH,取 220μH±10%。
  • 变压器匝数: 选用 EE19 磁芯(Ae=0.23cm²),Bmax=0.28T,NP = LP*ILIMIT_MAX/(Bmax*Ae)≈ 220e-6*1.65/(0.28*0.23e-4)≈ 56匝,NS = NP/N ≈ 8匝,辅助绕组取 10匝。
  • RCD 钳位: 设计钳位电压 200V,漏感估算 8μH,钳位电阻 Rclamp=100kΩ,Cclamp=10nF/500V。
  • 输出电容: 采用 680μF/25V 低ESR电容并联 0.1μF 陶瓷电容,满足纹波<100mV。

核心公式:VDC_MIN = √(2*VACMIN² - PO*(1-2fLtC)/(η*CIN*fL)), LP = 2PO / (IPK²*fS*η) , NP = LP*IPK/(BMAX*Ae)

深度技术支持: 嘉泰姆电子提供变压器计算工具、完整 Demo 板设计文件及 Saber/Simplis 仿真模型。工程师可邮件索取:ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578 获得一对一 FAE 支持。

8. PCB Layout 专业建议 (高频优化/EMI/散热)

  • VCC 电容必须紧靠 VCC 和 GND 引脚放置,建议使用 22μF/50V 电解并联 0.1μF X7R,走线尽量短;辅助供电二极管串联 10-100Ω 电阻抑制尖峰。
  • 芯片 GND 与辅助绕组地、输出反馈地单点连接到母线电容负端,避免大电流地环路干扰 FB 信号。
  • FB 反馈信号线远离变压器磁芯、DRAIN 高频高压节点和钳位二极管,采用短走线并避免覆铜,减小耦合噪声。
  • 初级环路:母线电容正→变压器初级→DRAIN→CS电阻→GND 回路面积最小化;次级环路:次级绕组→整流二极管→输出电容→变压器返回端面积尽可能小。
  • DRAIN引脚铺铜协助散热,但注意铺铜面积不宜过大引发辐射,建议独立小块铜皮。次级续流二极管阴极铺铜散热可提升可靠性。
  • Y 电容连接在初级输入电容正端和次级地之间,使共模浪涌电流旁路远离芯片。ESD 放电针直接跨接初级大电容正和次级地,远离控制回路。
  • BR 脚分压电阻靠近引脚放置,避免高压走线平行,提高抗雷击能力。

9. 保护功能与可靠性测试数据

CXAC85305PC 内置多重保护,确保系统稳健运行:

  • 输出短路/过载/反馈开路保护: FB 电压 >5.2V 持续 75ms,芯片进入自动重启,故障移除后自动恢复。
  • 输入欠压保护 (Brown-out): BR 脚 <0.8V 持续 75ms,关闭输出,防止功率管在低压时过应力。
  • 输入过压保护: BR 脚 >4V 时触发 Bus OVP,立即关断 MOSFET。
  • 逐周期电流限制及前沿消隐: 避免过流损坏,内置温度补偿保证全温度范围精度。
  • 过温保护: 结温 150℃ 关断,迟滞 40℃,待温度下降至 110℃ 自动重启,确保极端工况安全。

10. 采购信息与技术支持

CXAC85305PC 以 DIP-7 形式供货,管装每管 50 颗,符合 RoHS 标准。嘉泰姆电子提供免费样品、参考设计套件及快速响应的现场技术支持。可通过以下官方渠道获取最新规格书及应用笔记:

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