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CXMD3578D 单相同步整流MOSFET驱动器 | 4.5-13.2V | 500kHz | WDFN-8SL - 嘉泰姆电子
| 产品型号： | CXMD3578D |
| 产品类型： | 电机驱动IC |
| 产品系列： | 栅极驱动器与 DrMOS栅极驱动器 |
| 产品状态： | 量产 |
| 浏览次数： | 12 次 |
产品简介
技术参数
| 输入电压范围 (VIN) | 12V |
|---|---|
| 输出电压 (VOUT) | 58V |
| 输出电流 (IOUT) | 200~500mA |
| 工作频率 | 60MHz |
| 转换效率 | 95% |
| 封装类型 | WDFN2x2-8S |
| Motor type | 栅极驱动器与 DrMOS栅极驱动器 |
| Control method | 1 |
| Control interface | PWM/方向/使能 |
| Microstep | 1/2/4/8/16/32/64 |
| Protection | 过流/过热/欠压/短路 |
| Drive method | 全桥/半桥/H桥 |
| Features | Built-in Bootstrap Switch;Tri-State Input |
| Application | 栅极驱动器与 DrMOS栅极驱动器 |
| Operating temp | -40℃~125℃ |
| Disable Pin | No |
| Built-In Bootstrap Diode | Yes |
| Iq (typ) (mA) | 0.12 |
| UGATE Rise Time (typ) (ns) | 25 |
| UGATE Fall Time (typ) (ns) | 12 |
| LGATE Rise Time (typ) (ns) | 24 |
| LGATE Fall Time (typ) (ns) | 10 |
| UGATE Source Resistance (typ) (Ohm) | 1.7 |
| UGATE Sink Resistance (typ) (Ohm) | 1.4 |
| LGATE Source Resistance (typ) (Ohm) | 1.6 |
| LGATE Sink Resistance (typ) (Ohm) | 1.1 |
产品详细介绍
CXMD3578D 单相同步整流MOSFET驱动器
4.5-13.2V供电 | 500kHz | 内置自举开关 | WDFN-8SL超小封装
版本：Rev 1.0 | 2026年7月 | 型号：CXMD3578D | 封装：WDFN-8SL（2×2mm）
技术咨询：ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578 (嘉泰姆电子)
嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXMD3578D 是一款高频同步整流单相双MOSFET驱动器，专为从普通MOSFET驱动到高性能CPU VR/GPU VR等应用而设计。芯片支持 4.5V至13.2V 的栅极驱动电压，功率级输入电压范围宽达 5V至24V，应用灵活广泛。内置自举功率开关，替代传统外部自举二极管，降低系统成本和复杂度。支持高达 500kHz 的开关频率，UGATE和LGATE驱动电路具备快速上升/下降时间（<30ns），自适应直通保护机制有效防止高侧和低侧功率MOSFET同时导通。PWM三态关断功能提供灵活的系统管理。采用超小型 WDFN-8SL（2×2mm） 封装，是台式机CPU核心供电、显卡GPU供电、高密度DC/DC转换器等的理想选择。
1. 产品概述与市场定位
CXMD3578D是一款高度集成的高频同步整流双MOSFET驱动器，适用于需要高效率、高功率密度的DC/DC转换应用。其内部集成了自举功率开关，无需外部自举二极管，简化了系统设计并降低了BOM成本。芯片支持4.5V至13.2V的VCC供电电压，可灵活适配5V或12V系统，同时功率级VIN范围扩展至5V至24V，覆盖更广泛的应用场景。驱动器输出级具有快速上升/下降时间（UGATE上升25ns/下降12ns，LGATE上升24ns/下降10ns），能够高效驱动大电容负载的功率MOSFET。内置自适应直通保护电路通过监测PHASE节点和UGATE电压，确保在开关过程中高侧和低侧MOSFET不会同时导通。PWM三态输入提供可靠的关断控制。CXMD3578D采用WDFN-8SL（2×2mm）超小封装，适用于台式机CPU核心供电、显卡GPU供电、高密度DC/DC转换器等应用。
2. 主要特点与技术亮点
- 灵活供电：VCC支持4.5V至13.2V宽范围，可工作在5V或12V系统，优化系统效率。
- 宽功率级输入：功率级VIN范围5V至24V，兼容多种母线电压，应用更广泛。
- 集成自举开关：内置自举功率开关取代外部自举二极管，简化设计，降低成本。
- 自适应直通保护：通过监测PHASE和UGATE电压，确保在安全条件下切换，防止上下管同时导通。
- 快速开关特性：UGATE上升25ns/下降12ns，LGATE上升24ns/下降10ns，支持高频操作，减少开关损耗。
- 高开关频率：支持高达500kHz的开关频率，适用于小型化、高功率密度的设计。
- 可靠关断机制：PWM三态输入可快速禁用输出，将UGATE和LGATE拉低。
- 超小封装：WDFN-8SL 2x2封装，热阻低（θJA=46°C/W），适合高密度布局。
3. 引脚配置与功能说明
图1. CXMD3578D 引脚封装图（WDFN-8SL 2x2，顶视图）
8引脚WDFN，2×2mm，底部散热焊盘。关键引脚：BOOT（自举）、PWM（PWM输入）、NC（无连接）、VCC（电源）、LGATE（低侧栅极驱动）、PHASE（相节点）、UGATE（高侧栅极驱动）、GND（地）。
CXMD3578D主要引脚包括：BOOT（自举供电，外接电容至PHASE）、PWM（PWM控制输入）、NC（无内部连接，可悬空）、VCC（电源，4.5-13.2V）、LGATE（低侧MOSFET栅极驱动）、PHASE（连接高侧MOSFET源极和低侧MOSFET漏极）、UGATE（高侧MOSFET栅极驱动）、GND（地）。底部Exposed Pad需焊接至地平面散热。详细引脚定义见数据手册。
4. 极限参数与电气特性
| 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VCC | 电源电压 | -0.3 | 15 | V |
| BOOT to PHASE | 自举差分电压 | -0.3 | 15 | V |
| BOOT to GND（持续） | 自举对地 | -0.3 | 45 | V |
| BOOT to GND（<60ns） | 自举对地瞬态 | -20 | 46 | V |
| PHASE（持续） | 相节点电压 | -0.3 | 30 | V |
| PHASE（<100ns） | 相节点瞬态 | -10 | 35 | V |
| UGATE to GND | 高侧驱动对地 | VPHASE-0.3 | VBOOT+0.3 | V |
| LGATE to GND（持续） | 低侧驱动对地 | -0.3 | VCC+0.3 | V |
| PWM | 逻辑输入 | -0.3 | 7 | V |
| TJ | 结温 | - | 150 | °C |
| TSTG | 存储温度 | -65 | 150 | °C |
| ESD（HBM） | 人体模型 | - | 2 | kV |
| PD（TA=25°C） | 功耗 | - | 2.17 | W |
| θJA | 热阻 | - | 46 | °C/W |
| θJC | 结壳热阻 | - | 11.5 | °C/W |
| 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VCC供电电压 | 4.5 | 5 / 12 | 13.2 | V |
| VIN（功率级输入） | 5 | - | 24 | V |
| VIN + VCC | - | - | 35 | V |
| 环境温度 | -40 | - | 85 | °C |
| 结温 | -40 | - | 125 | °C |
| 参数 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VCC工作范围 | - | 4.5-13.2 | V |
| 电源电流 | VBOOT=12V, PWM悬空 | 120 | μA |
| POR上升阈值 | - | 4 | V |
| POR下降阈值 | - | 3.5 | V |
| UGATE上升时间 | CLOAD=3nF | 25 | ns |
| UGATE下降时间 | CLOAD=3nF | 12 | ns |
| LGATE上升时间 | CLOAD=3nF | 24 | ns |
| LGATE下降时间 | CLOAD=3nF | 10 | ns |
| UGATE传播延迟（高） | - | 60 | ns |
| UGATE传播延迟（低） | - | 22 | ns |
| LGATE传播延迟（高） | - | 30 | ns |
| LGATE传播延迟（低） | - | 8 | ns |
| 最大开关频率 | - | 500 | kHz |
| PWM上升阈值 | - | 2.8 | V |
| PWM下降阈值 | - | 1.1 | V |
| PWM浮动电压 | - | 1.8 | V |
| UGATE源驱动阻抗 | VBOOT-VPHASE=12V | 1.7 | Ω |
| UGATE吸收驱动阻抗 | VBOOT-VPHASE=12V | 1.4 | Ω |
| LGATE源驱动阻抗 | - | 1.6 | Ω |
| LGATE吸收驱动阻抗 | - | 1.1 | Ω |
5. 工作原理与设计指导
5.1 供电与POR
CXMD3578D可在VCC=5V或VCC=12V下工作，分别适用于笔记本和台式机等不同应用场景。较高的VCC提供更高的栅极驱动电压，可降低MOSFET导通损耗，但会增加驱动器损耗，需根据系统效率优化选择。芯片内置POR电路，在VCC达到典型4V上升阈值前保持驱动器禁用，防止MOSFET在欠压时意外导通。
5.2 PWM控制与直通保护
当VCC超过POR阈值时，栅极驱动输出由PWM输入定义。在PWM上升沿，LGATE强制拉低，非重叠电路监测LGATE电压，待其低于1.1V后UGATE经传播延迟导通。在PWM下降沿，UGATE关断，PHASE和UGATE-PHASE电压被监测，任一低于1.1V后LGATE经传播延迟导通，有效防止直通电流。PWM三态关断窗口可禁用输出并拉低两个MOSFET栅极，PWM悬空时内部保持约1.8V。
5.3 自举控制
传统自举二极管被低导通压降的FET开关取代，由LGATE信号触发。低侧MOSFET导通时，自举电容通过VCC充电，BOOT-PHASE电压近似等于VCC，有效降低高侧导通损耗。推荐自举电容值不小于0.1μF，典型应用使用1μF陶瓷电容。
5.4 驱动能力与MOSFET选型
驱动器的源/吸收阻抗影响MOSFET开关速度。UGATE源阻抗1.7Ω，吸收阻抗1.4Ω；LGATE源阻抗1.6Ω，吸收阻抗1.1Ω。详细的MOSFET开关时间计算可参考数据手册中的公式和示例，选择匹配的MOSFET可优化开关损耗和系统效率。
6. 典型应用电路
图2. 典型应用电路（同步降压转换器）
外围元件：VCC去耦电容（1μF+0.1μF）、BOOT电容（0.1μF~1μF）、PHASE节点连接的功率MOSFET（高侧和低侧）、输出电感L、输出电容等。具体电路参考数据手册典型应用图。
7. PCB布局建议
- 芯片位置：将CXMD3578D尽量靠近功率MOSFET放置，减小寄生元件。
- VCC旁路电容：尽量靠近VCC引脚，消除开关高频分量。
- 自举电容：尽量靠近BOOT和PHASE引脚，减小寄生电感，缩短大电流路径。
- 驱动走线：UGATE、PHASE、LGATE和GND应短而宽，降低寄生阻抗。高侧驱动UGATE和PHASE直接连接MOSFET栅极和源极，PHASE走线独立于大电流路径。
- 功率回路：高侧MOSFET源极靠近低侧MOSFET漏极，低侧MOSFET源极到GND走线宽而短，最小化阻抗。
- 信号走线：PWM走线远离开关节点，避免高dV/dt噪声干扰。
- 散热：底部Exposed Pad应大面积焊接至地平面，并通过过孔散热，确保结温在额定范围内。
8. CPU/GPU供电设计实例
目标：设计一款台式机CPU或显卡GPU核心供电的同步降压转换器，输入12V，输出1.0V/20A，开关频率300kHz，使用CXMD3578D驱动高侧和低侧N-MOSFET。
- 型号选择：CXMD3578D支持4.5-13.2V VCC和5-24V功率级，完全满足12V输入要求。
- 供电与电容：VCC接12V，并接1μF+0.1μF陶瓷电容；BOOT电容选用0.47μF/25V X7R，靠近芯片。
- MOSFET选型：高侧选用CSD17301Q5A，低侧选用同系列低RDS(on)器件，计算驱动电流需求。
- 保护配置：PWM三态关断确保异常时输出安全。
- PCB布局：遵循上述布局建议，特别注意功率回路紧凑性和驱动走线的短直。
- 热管理：WDFN-8SL封装θJA=46°C/W，通过大面积铜箔和过孔散热，确保结温低于125°C。
9. 订购信息与技术支持
CXMD3578D采用WDFN-8SL（2×2mm）封装，无铅、RoHS合规。提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持。
技术邮件: ouamo18@jtm-ic.com | 技术热线: 13823140578
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