CXAS42311B 120mΩ/1.8A可编程限流电源开关
75mA-1.8A宽范围编程 | ±10%精度 | 15kV ESD | SOT-23-6 / WDFN-6L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXAS42311B | 封装：SOT-23-6 / WDFN-6L 2×2

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXAS42311B 是一款高性价比、低电压、单P-MOSFET高侧电源开关IC，专为USB应用设计，集成可编程电流限制功能。器件支持75mA至1.8A的宽范围电流限值（典型值），通过外部电阻即可灵活设置，±10%的限流精度确保在各种负载条件下提供准确可靠的过流保护。

CXAS42311B具有低导通电阻（120mΩ典型值）和低静态电流（120μA典型值），内置软启动功能有效限制启动浪涌电流，集成过温保护和反向输入-输出保护。芯片提供FLAG开漏故障指示输出，在过流、过温或反向电压条件下拉低，方便系统监控。器件具备15kV IEC 61000-4-2 ESD防护能力（加外部电容），并通过Nemko IEC62368-1认证，采用SOT-23-6和WDFN-6L 2×2两种封装，是USB集线器、USB外设、3G/4G数据卡和机顶盒等应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在USB集线器、USB外设、3G/4G数据卡和机顶盒等应用中，系统需要灵活的电源分配和精确的过流保护。CXAS42311B作为一款可编程限流高侧P-MOSFET电源开关，集成了低导通电阻的功率开关和宽范围可编程电流限制控制电路，为各种USB和便携式应用提供全面的电源路径保护。

芯片通过外部电阻（RILIM）可简单设置电流限制阈值，范围覆盖75mA至1.8A（典型值），相比同系列产品提供更高的电流能力，满足更大功率USB应用的需求。其±10%的限流精度确保在各种工作条件下都能提供准确可靠的保护。内置的软启动功能有效控制输出电压上升斜率，限制大容性负载造成的浪涌电流，避免输入电压跌落。

CXAS42311B已通过Nemko IEC62368-1安全认证，并具备15kV IEC 61000-4-2 ESD防护能力（加外部电容），适合在严苛的静电环境中使用。器件提供SOT-23-6和WDFN-6L 2×2两种封装选项，满足不同PCB空间需求。该器件适用于USB总线/自供电集线器、USB外设端口、ACPI电源分配、电池供电设备、3G/4G数据卡和机顶盒等应用。

2. 主要特点与技术亮点

• 宽范围可编程电流限制：通过ILIM引脚外接电阻（15kΩ-232kΩ）设置75mA-1.8A的限流阈值（典型值），ILIM短接至VIN时限流75mA，灵活适配各种应用需求。
• 高精度限流：±10%的电流限制精度（@1.3A），确保过流保护的准确性和可靠性。
• 低导通电阻P-MOSFET：典型值120mΩ，降低导通损耗，提高系统效率。
• 低静态电流：典型值120μA，关断电流仅1μA（典型值），适合电池供电和低功耗应用。
• 内置软启动：控制输出电压上升斜率，有效限制容性负载的浪涌电流。
• 过温保护（OTP）：结温过高时自动关断MOSFET，防止器件过热损坏。
• 反向电压保护：当VOUT > VIN时（典型值135mV），MOSFET快速关断，防止反向电流倒灌。
• FLAG故障指示：开漏输出，过流、过温或反向电压时拉低，去抖时间典型值7.5ms。
• 宽输入电压范围：2.5V至5.5V，兼容多种系统电源。
• 高ESD防护：15kV IEC 61000-4-2防护能力（加外部电容），增强系统抗静电能力。
• Nemko IEC62368-1认证：满足安全和可靠性标准要求。

3. 技术参数与电气特性

4. 应用场景

• USB总线/自供电集线器：为USB集线器的下行端口提供电源分配和保护。
• USB外设端口：为USB外设设备提供电源开关和过流保护。
• ACPI电源分配：高级配置和电源接口系统中的电源分配。
• 电池供电设备：低静态电流，适合便携式电池供电设备。
• 3G/3.5G数据卡：为无线数据卡提供电源管理。
• 机顶盒（Set-Top Boxes）：为机顶盒内部USB端口提供电源保护。

5. 功能框图

6. 典型应用电路

图2. CXAS42311B 典型应用电路（USB电源分配）

典型应用电路包括：VIN输入（2.5V-5.5V）并联10μF陶瓷电容，VOUT输出连接USB端口，ILIM引脚通过电阻（15kΩ-232kΩ）设置电流限制阈值，EN引脚连接系统使能控制信号（高电平导通），FAULT引脚外接上拉电阻（如100kΩ）至系统电压。VIN和VOUT之间连接P-MOSFET功率开关，GND连接地，Exposed Pad焊接至大面积地平面。详细元件选型请参考数据手册。

7. 引脚配置与功能描述

主要引脚包括：VIN（电源输入）、VOUT（输出）、ILIM（限流设置）、FAULT（开漏故障指示）、EN（使能控制，高电平有效）、GND（地）、Exposed Pad（散热焊盘，需接地）。SOT-23-6和WDFN-6L引脚分配略有不同，请参考数据手册。

8. 工作原理与设计指导

8.1 可编程电流限制

CXAS42311B通过ILIM引脚外接电阻（RILIM）设置电流限制阈值。推荐RILIM范围为15kΩ至232kΩ，对应的限流值范围为75mA至1.8A（典型值）。当ILIM引脚短接至VIN时，限流值为75mA（典型值）。当负载电流超过设定的限流阈值时，器件进入恒流模式，输出电流被限制在设定值。建议使用1%精度电阻以获得最佳的限流精度。

需要注意，限流值较低时（如250mA以下），FAULT故障指示的触发偏移可能引起较大误差。例如250mA设置下，FAULT触发最小电流可能为150mA（约40%误差）。

8.2 电流折返与短路保护

当输出电流超过限流阈值时，器件进入恒流模式。在严重过载或短路条件下，器件将维持恒流输出直至热关断触发或故障消除。这种机制有效保护MOSFET和下游端口免受大电流损坏。

8.3 FAULT故障指示

FAULT为开漏输出，需外接上拉电阻（推荐100kΩ）。当发生过流、过温或反向电压故障时，FAULT引脚被拉低。FAULT信号具有典型值7.5ms的去抖时间，有效消除热插拔或容性负载瞬态引起的误触发。

8.4 软启动

芯片内置软启动功能，在EN引脚被拉高后，输出电压以受控的斜率上升，有效限制大容性负载（如USB端口）的浪涌电流，防止输入电压跌落。

8.5 反向电压保护

当VOUT电压高于VIN电压超过135mV（典型值）时，反向电压比较器触发，内部MOSFET快速关断，防止电流从输出端倒灌至输入端，保护上游电源和器件。

8.6 过温保护（OTP）

当结温超过150°C时，过温保护电路触发，MOSFET关断。温度降至安全范围后，器件自动恢复工作。

8.7 欠压锁定（UVLO）

UVLO电路在输入电压低于约2.1V时关断MOSFET，防止器件在欠压条件下异常工作。输入电压超过约2.3V时，MOSFET恢复正常导通。

9. 限流电阻选型指南

下表为推荐的RILIM电阻值与限流值对应关系（包含电阻公差影响）：

10. 外部元件选型与布局建议

10.1 输入电容

• 推荐在VIN与GND之间连接10μF低ESR陶瓷电容，尽可能靠近IC引脚放置，防止热插拔时输入电压跌落。

10.2 输出电容

• 商用应用（0°C-70°C）：支持高达120μF的输出电容。
• 工业应用（-40°C-125°C）：建议输出电容小于50μF，以确保正常启动。

10.3 FAULT上拉电阻

• 推荐使用100kΩ上拉电阻至系统电压。

10.4 PCB布局

• 输入和输出电容尽量靠近IC引脚放置，并连接至地平面以降低噪声耦合。
• GND应连接至大面积地平面，以增强散热性能。
• 主电流走线尽量短而宽，降低阻抗和压降。
• Exposed Pad（散热焊盘）必须焊接至大面积地平面，多个过孔散热。

11. 热性能信息

最大功耗计算（SOT-23-6）：P_D(MAX) = (125°C - 25°C) / (250°C/W) = 0.4W

12. 订购信息与技术支持

CXAS42311B采用SOT-23-6和WDFN-6L 2×2两种封装，无铅、RoHS合规，符合Nemko IEC62368-1认证。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、参考设计和FAE现场支持。