CXAC85368D 同步整流控制器
支持ZVS功能 | 宽输出电压3V-21V | 适用于CCM/DCM/QR | 绿色模式

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAC85368D | 封装：WQFN-16L 3x3

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85368D 是一款高性能同步整流（SR）控制器，专为反激变换器设计，支持连续导通模式（CCM）、断续导通模式（DCM）和准谐振（QR）模式。该芯片通过检测功率MOSFET的漏极电压来决定栅极驱动信号的开/关，实现最小关断死区时间，提升系统效率。

CXAC85368D 支持3V至21V的宽输出电压范围，内置高压LDO（HV LDO），可在低输出电压下为SR MOSFET栅极驱动提供稳定电压。当与初级侧控制器（如CXAC85367系列）配合使用时，可启用ZVS（零电压开关）功能，优化高输入电压下的效率。芯片在轻载条件下进入绿色模式，工作电流降至250μA以下，显著提高轻载效率。此外，芯片具备快速关断（<50ns）、栅极6V钳位、初始下拉、最小关断时间等特性，为高可靠性设计提供保障。

1. 产品概述与市场定位

在USB PD快充适配器、通用高功率密度反激电源中，同步整流技术对提高转换效率至关重要。传统二极管整流损耗大，而同步整流控制器需要在宽输出电压范围（3V-21V）内精确控制SR MOSFET，同时满足高输入电压下的效率优化。CXAC85368D 专为此设计，其宽VDD范围可直接连接输出电容，内置LDO确保低压时栅极驱动电压稳定，自动死区跟踪控制则根据负载动态调整关断阈值，最小化死区时间。

该芯片尤其适合输出范围宽的USB PD适配器（5V/9V/15V/20V），以及支持快速充电协议的适配器。其ZVS功能可与初级侧控制器协同工作，在高线电压下通过次级侧产生循环电流实现初级MOSFET的ZVS，显著提高效率。绿色模式可大幅降低轻载功耗，满足能效标准。最大工作频率高达160kHz，支持高功率密度设计。

2. 主要特点与技术亮点

• 栅极驱动能力： 6V钳位，确保MOSFET安全。
• 初始输出低钳位： 启动前避免栅极误触发。
• 高/低侧应用支持： 适用于低侧和高侧SR拓扑。
• 多种版本可选： 不同频率、ZVS参数等可定制。

3. 引脚封装与说明

CXAC85368D 采用 WQFN-16L 3x3 封装，引脚功能包括：VDD（电源）、GND（地）、PGND（驱动地）、VG（栅极驱动）、VS（源极检测）、VD（漏极检测）、VBIAS（LDO输出）、RZVS（ZVS时间设定）、DET（输出电压检测，用于高侧应用）等。详细引脚排列请参考数据手册。

4. 典型应用电路与内部方框图

图2. 典型应用电路

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 电源选择与HV LDO

VDD引脚可直接连接电源输出电容，支持3V-21V宽压。当VDD低于4.7V时，内置HV LDO（180V/65mA）提供4.7V的VBIAS给栅极驱动，确保低输出电压下MOSFET能完全导通；当VDD高于4.7V时，VBIAS跟随VDD，但VG电压被钳位在6V，以防止过高的栅极电压导致关断延迟增加。启动前VG输出初始低钳位，避免寄生电容误触发。

6.2 VG导通与关断控制

当VD电压在时间内下降且低于VLow_FALLING时，VG导通。关断时，VDS电压上升至关断阈值（VTH_VGOFF）后，经过短暂延迟（<50ns快速关断）VG拉低。芯片逐周期调节关断阈值以实现最小死区跟踪（tDEAD_TRACK），优化效率。同时，最小导通时间（tMINON_VG）和最小关断时间（tMINOFF_VG）防止振铃导致误触发。

6.3 ZVS功能

当芯片与支持的初级侧控制器（如CXAC85367系列）配合时，可启用ZVS功能。在高输入电压下，次级侧SR MOSFET在初级MOSFET导通前短暂导通，产生循环电流，使初级MOSFET的漏极电压谐振到零，实现ZVS开关，显著降低开关损耗。ZVS脉冲的导通时间由VD、VOUT和外接电阻RZVS共同调制，可通过公式计算：ton_ZVS = (VD × RZVS) / (1875 × VOUT) - 200ns。RZVS推荐200kΩ~500kΩ，1%精度。

6.4 绿色模式

在轻载条件下，如果VG脉冲在tVD_EDGE周期内少于16个，芯片进入绿色模式，禁用SR驱动，工作电流降至250μA以下，降低轻载损耗。当VD脉冲在tVD_EDGE周期内超过32个时，芯片立即退出绿色模式，恢复正常工作。

6.5 高侧应用与输出电压检测

对于高侧SR应用，由于芯片GND与系统GND不同，VDD无法直接检测输出电压，此时通过DET引脚检测。在SR MOSFET导通期间，DET引脚输出与Vout成比例的钳位电流，通过外部300kΩ电阻（1%精度）检测输出电压。低侧应用时DET引脚接地。

7. 基于 CXAC85368D 的 65W USB PD 适配器同步整流设计

设计目标：65W USB PD适配器，输出5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/3.25A，初级侧采用QR反激，次级侧使用CXAC85368D进行同步整流，并启用ZVS功能优化高线效率。

• SR控制器： CXAC85368D（选用支持ZVS的版本，如HQA或LPA）。
• 初级控制器： 选用CXAC85367系列对应版本（需后缀匹配，如AE"MA"对应L"MA"）。
• SR MOSFET： 选择低RDS(on)和低Qg的100V/10A MOSFET。
• VDD供电： 直接连接输出电容（3V-21V范围），无需额外绕组。
• VD检测： 连接MOSFET漏极，串接47Ω电阻（封装≥0603）。
• VS和GND： 开尔文连接到MOSFET源极和系统地，以准确检测VDS。
• RZVS： 外接电阻（200k~500k，1%）设定ZVS脉冲宽度。
• DET（高侧时）： 外接300kΩ电阻至GND，检测输出电压。
• 布局： VDD和VBIAS电容靠近芯片，VD走线短，VS/GND独立连接。

详细设计请参考数据手册或咨询FAE。

8. PCB 布局建议（同步整流，含ZVS）

• VD走线： 连接MOSFET漏极，串接47Ω电阻（建议0603或更大），走线尽量短且远离高压开关节点。
• VS和GND： 应独立连接到MOSFET源极和系统地，采用开尔文检测，以准确感知VDS。
• VDD电容： VDD引脚对地电容（≥1μF，MLCC）应尽量靠近芯片。
• VBIAS电容： VBIAS引脚需接旁路电容（≥1μF），靠近芯片。
• VG驱动回路： 从VG到MOSFET栅极再返回PGND的环路应尽可能短，减小寄生电感。
• RZVS和DET： 电阻靠近芯片，走线远离噪声源。
• 地线： 芯片GND、PGND和暴露焊盘（Exposed Pad）需良好连接，暴露焊盘建议大面积覆铜并连接至地层，以增强散热。
• 高侧应用： 辅助绕组为VDD供电，VDD电容需≥4.7μF；DET电阻连接至输出电容GND独立走线。
• 热管理： WQFN-16L封装热阻θJA=42.5°C/W，最大功耗2.35W@25°C，注意散热设计。

9. 订购信息与技术支持

CXAC85368D 提供多种版本（如HQA、LPA、LMA），主要区别在于高低侧应用支持、ZVS参数、RZVS内部电阻等，以适应不同应用需求。所有版本均采用 WQFN-16L 3x3 封装，无铅、RoHS合规且无卤素。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计、应用笔记和FAE现场支持。