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EnglishCXAC85318F 高效率DCM/QR同步整流驱动开关
集成85V同步整流MOSFET · 自供电 · 支持宽输出电压（可低至0V）
更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85318F
嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85318F 是一款高集成度、高性能、自供电的同步整流控制芯片，内置功率MOSFET，用于替代反激变换器次级整流二极管。芯片支持DCM和QR工作模式，通过检测同步MOSFET的漏极和源极之间的电压产生理想的驱动信号，实现较低的导通损耗。CXAC85318F 能够自适应调节驱动关断的VDS阈值电压，确保在退磁结束前关断驱动；内置振铃检测电路，避免DCM模式下由于自由振荡引起误开通导致的初次级共通问题。同时配合嘉泰姆初级主控芯片（如CXAC85320/CXAC85321等）可实现动态唤醒功能，获得更好的动态响应。采用漏极自供电技术，支持宽输出电压范围（可低至0V），非常适合充电器应用。
1. 产品概述与优势
CXAC85318F 是一款用于替代反激式变换器副边整流二极管的高性能同步整流芯片。内置低导通阻抗（典型16mΩ）功率MOSFET，极大降低了副边整流管的压降，提高系统效率。支持DCM以及QR工作模式，适用于最大开关频率不高于200kHz的应用。超短的关断延时（典型值）和高达4A的驱动下拉电流，实现超快关断速度，增加MOSFET导通时间；采用自适应关断阈值方式，保证系统可靠工作并降低功耗。芯片内部使用振铃检测电路，避免由于自由振荡引起误开通导致的初次级共通问题，保证芯片在DCM模式下也能可靠工作。30ns超短开通延时缩短了体二极管的导通时间，增加了MOSFET沟道的导通时间，极大提高效率。
2. 主要特点与技术亮点
- 集成85V同步整流MOSFET，导通电阻典型16mΩ
- 支持DCM和QR工作模式，最大开关频率200kHz
- 动态唤醒初级PSR控制器，实现快速动态响应
- 芯片自供电（漏极供电），正端整流无需辅助供电绕组
- 支持宽输出电压范围，可低至0V输出，非常适合充电器
- 内置振铃检测电路，防止DCM模式下误开通导致的初次级共通
- 超短开通延时（典型30ns），增加MOSFET导通时间，优化效率
- 自适应关断阈值调整，提高关断时机准确性
- 低待机功耗，满足六级能效要求
- 集成度高，外围电路极简（仅需1μF VCC电容）
- SOP-8封装，D和S引脚可做覆铜散热
3. 引脚封装与说明
CXAC85318F 采用SOP-8封装，引脚定义如下：
| 管脚号 | 管脚名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | VOUT | 输出电压采样和供电脚 |
| 2 | VCC | 芯片供电脚，内部自供电输出端，外接1μF瓷片电容到S脚 |
| 3,4 | S | 芯片同步整流管源极，芯片地 |
| 5,6,7,8 | D | 芯片内部同步整流管漏极，连接变压器次级绕组 |
图2. CXAC85318F 引脚封装图 (SOP-8)
[ 封装外形示意图 ] 详细尺寸参见数据手册机械图。
4. 典型应用电路
图1. CXAC85318F 典型应用电路（正端整流 / 负端整流）
CXAC85318F 可放置在输出正端或负端来取代次级整流二极管，且不需要额外的辅助绕组供电。输出电压高于7V的应用可采用正端或负端整流电路；输出电压低于6V的应用需采用负端整流电路或特定连接方式。芯片仅需在VCC和S引脚之间放置一个1μF的瓷片电容即可稳定工作。
* 完整电路原理图可参考数据手册或联系FAE获取参考设计。
5. 极限参数与电气特性（工程师必读）
为保证系统可靠性，设计时请勿超出极限参数。CXAC85318F 内置同步整流MOSFET漏源耐压85V，工作结温范围-40℃~150℃。
极限参数表
| 符号 | 参数 | 范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VCC | VCC电压 | -0.3 ~ 12 | V |
| VOUT | VOUT引脚电压范围 | -0.3 ~ 30 | V |
| BVDS | 同步整流管漏极到源极耐压 | -0.7 ~ 85 | V |
| PDMAX | 最大功耗 (注2) | 0.97 | W |
| θJA | 热阻 (结到环境) | 145 | ℃/W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
关键电气参数（典型值 Ta=25℃）
| 参数 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VCC_ON 启动阈值 | VCC上升至开启 | 3.67 | V |
| VCC_UVLO 欠压保护 | VCC下降至关断 | 3.26 | V |
| ICH VCC充电电流 | VCC=6V, VD=14V | 33 | mA |
| IQ 静态工作电流 | VCC=7V | 250 | μA |
| VON_TH 驱动开通VDS阈值 | - | -150 | mV |
| tDelay_ON 驱动开通延时 | - | 40 | ns |
| tON_BL 开通消隐时间 | - | 1.3 | μs |
| tOFF_MIN 最小关断时间 | - | 300 | ns |
| RDS_ON 功率管导通阻抗 | VGS=10V, ID=20A | 16 | mΩ |
| BVDS 功率管击穿电压 | VGS=0V, ID=250μA | 85 | V |
6. 工作原理与设计要点
启动和VCC欠压保护
系统启动时，CXAC85318F 通过D引脚对VCC电容充电，充电电流典型33mA。当VCC电压上升到启动阈值3.67V时，芯片退出VCC欠压保护状态，内部控制电路开始工作，驱动同步整流MOSFET正常导通和关断。芯片工作时，所需工作电流仍然通过D引脚提供，内部线性调整器将VCC稳压到约7V。当VCC电压下降到低于欠压保护阈值3.26V时，控制器进入欠压保护状态，驱动保持低电平，同步整流MOSFET处于关断状态，直到VCC再次升高到启动阈值。
漏极电压检测与驱动开通
CXAC85318F 通过D引脚检测同步MOSFET漏极电压。当原边开关管关断后，变压器次级续流，同步MOSFET的体二极管导通，VDS电压由正变为负，控制器驱动MOSFET开通。开通延迟时间典型40ns。
斜率检测与振铃抑制（防止DCM误开通）
当检测到MOSFET的VDS从2V下降至驱动开通阈值VON_TH（-150mV）的时间小于芯片内部设定的斜率检测时间tSLEW（典型40ns）时，控制器驱动同步MOSFET导通。如果下降到VON_TH的时间超过tSLEW，驱动电路保持MOSFET关断，防止由于DCM模式下的自由振荡引起误开通导致的初次级共通问题。
在DCM模式下，当反激变压器去磁完成，次级电流下降到零后，变压器励磁电感和寄生电容产生自由振荡。如果没有斜率检测电路，控制器可能会误开通MOSFET。斜率检测电路能够有效分辨自由振荡和初级开关关断现象，禁止控制器在自由振荡期间开通MOSFET，避免共通问题。
开通消隐时间与关断阈值自适应调整
驱动MOSFET开通后，控制器在开通消隐时间tON_BL（1.3μs）内维持MOSFET导通，以抑制变压器漏感和寄生电容产生的高频振荡误触发提前关断。芯片开始工作后会逐步调整功率管的关断阈值，提高关断时机的准确性，提高可靠性并降低功耗。
驱动关断与最小关断时间
在导通时间已超过开通消隐时间的情况下，当VDS电压上升到关断阈值VOFF_TH（典型-4mV）时，控制器立即关断MOSFET。其最大4A下拉电流可以快速拉低门极电压，超低驱动内阻消除米勒效应引起的误开通。控制器一旦关断驱动，在最小关断时间tOFF_MIN（300ns）内将锁定关断状态。
7. 保护功能与系统可靠性
- VCC欠压保护（UVLO）：VCC低于3.26V时关断驱动，防止异常工作
- VCC内部稳压：内部线性调整器将VCC稳定在约7V，无需外部LDO
- 振铃检测电路：防止DCM模式下自由振荡引起误开通，避免初次级共通
- 开通消隐时间：防止寄生振荡误触发提前关断
- 自适应关断阈值：逐步优化关断时机，提高可靠性
- 最小关断时间锁定：避免误触发
- 内置功率MOSFET过流/过热耐受：配合系统整体保护
8. 基于CXAC85318F的同步整流设计实例
以65W PD快充（输出20V/3.25A）配合嘉泰姆CXAC85320/CXAC85319等初级控制器为例：
① 选择CXAC85318F作为次级同步整流，其85V耐压、16mΩ导通电阻完全满足20V输出应用。
② 外围电路：VCC引脚对S引脚之间放置1μF/16V瓷片电容（X7R材质），靠近芯片引脚。
③ 布局：D引脚连接变压器次级绕组，S引脚连接输出电容负极（负端整流）或输出正极（正端整流）。
④ 散热：D和S引脚做适当覆铜散热，D引脚为EMI动点，铺铜面积在满足散热条件下尽量小。
⑤ 配合初级动态唤醒功能：CXAC85318F与嘉泰姆初级PSR控制器配合可实现动态唤醒，改善负载瞬态响应。
技术设计支持： 嘉泰姆电子提供完整的同步整流参考设计、变压器规格书及调试建议。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
9. PCB Layout 专业建议
- 在VCC和S引脚之间放置一个1μF的瓷片电容，并靠近芯片VCC和S引脚，以提升芯片的抗干扰能力和稳定性。
- CXAC85318F 的S和D引脚做覆铜散热。芯片D脚（MOSFET漏极）是散热主要途径，但漏极属于EMI动点，在满足散热的条件下铺铜面积应尽量小。
- 为了降低辐射干扰，应减小高频功率环路面积：CXAC85318F、变压器次级绕组和输出滤波电容之间的环路面积尽可能小。
- VCC电容走线应短且宽，避免寄生电阻影响供电稳定性。
- 如果配合初级控制器使用，注意初次级地之间的Y电容连接，优化EMI性能。
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