CXMD3579A 高压同步整流双通道Buck MOSFET驱动器 | 4A灌电流 | 笔记本CPU供电 | WDFN-12L - 嘉泰姆电子

CXMD3579A 高压同步整流双通道Buck MOSFET驱动器 | 4A灌电流 | 笔记本CPU供电 | WDFN-12L - 嘉泰姆电子

产品型号:CXMD3579A
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
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产品简介

CXMD3579A 高压同步整流双通道Buck MOSFET驱动器,专为笔记本电脑移动CPU供电设计,每通道驱动双N-MOSFET,0.5Ω导通电阻,4A灌电流,支持高频切换,WDFN-12L 3x3封装。嘉泰姆电子提供方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)5V
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WDFN3x3-12
Motor type栅极驱动器与 DrMOS栅极驱动器
Control method2
Control interfacePWM/方向/使能
Microstep1/2/4/8/16/32/64
Protection过流/过热/欠压/短路
Drive method全桥/半桥/H桥
FeaturesTri-State Input
Application栅极驱动器与 DrMOS栅极驱动器
Operating temp-40℃~125℃
Disable PinYes
Built-In Bootstrap DiodeYes
Iq (typ) (mA)0.12
UGATE Rise Time (typ) (ns)8
UGATE Fall Time (typ) (ns)8
LGATE Rise Time (typ) (ns)8
LGATE Fall Time (typ) (ns)4
UGATE Source Resistance (typ) (Ohm)1
UGATE Sink Resistance (typ) (Ohm)1
LGATE Source Resistance (typ) (Ohm)1
LGATE Sink Resistance (typ) (Ohm)0.5

产品详细介绍

CXMD3579A 高压同步整流双通道Buck MOSFET驱动器
双通道 | 4A灌电流 | 笔记本CPU供电 | WDFN-12L

版本:Rev 1.0 | 2026年7月 | 型号:CXMD3579A | 封装:WDFN-12L(3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXMD3579A 是一款高频双通道同步整流MOSFET驱动器,专为笔记本电脑等移动计算应用中的同步降压转换器拓扑而设计。每通道可驱动两只功率N-MOSFET,配合嘉泰姆系列多相Buck PWM控制器,可为先进微处理器提供完整的核心电压调节方案。驱动器具备快速上升/下降时间(8ns,驱动3nF负载)和快速传播延迟(20ns),支持高开关频率。上管驱动采用自举方式,仅需外部电容,降低了实现复杂度并允许使用高性能、低成本的N-MOSFET。集成 自适应直通保护,防止两只MOSFET同时导通。输出级具备 0.5Ω导通电阻4A灌电流 能力,可高效驱动大功率MOSFET。采用紧凑的 WDFN-12L(3×3mm) 封装,是Intel/AMD移动微处理器核心供电、高频DC/DC转换器的理想选择。

核心优势: 双通道独立驱动 | 每通道驱动双N-MOSFET | 0.5Ω导通电阻 | 4A灌电流 | 8ns快速上升/下降时间 | 自适应直通保护 | 三态PWM输入 | 集成自举开关 | WDFN-12L紧凑封装。

1. 产品概述与市场定位

CXMD3579A是一款高性能双通道同步整流MOSFET驱动器,专为笔记本电脑、超极本等移动计算平台的核心电压调节(VR)应用而设计。芯片集成了两个独立的驱动通道,每个通道可驱动同步降压转换器中的高侧和低侧N-MOSFET,适用于多相Buck转换器架构。驱动器采用5V VCC供电,输入电压范围4.5V至5.5V,功率级输入电压支持高达26V。其输出级具有0.5Ω(典型值)的导通电阻和4A灌电流能力,能够以极快的开关速度驱动大栅极电容的功率MOSFET。集成自举开关简化了高侧驱动设计,无需外部自举二极管。自适应直通保护机制通过监测UGATE-PHASE电压和PHASE节点电压,确保高侧和低侧MOSFET不会同时导通。CXMD3579A采用WDFN-12L(3×3mm)封装,适用于笔记本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

双通道驱动每通道驱动双MOSFET
4A灌电流0.5Ω导通电阻
8ns快速开关3nF负载驱动
自适应直通保护防穿通
三态PWM输入灵活关断
集成自举开关节省BOM
EN使能控制独立关断
VCC POR欠压保护
  • 双通道独立驱动:两路独立的MOSFET驱动器,可分别控制两相或多相Buck转换器,适合多相CPU核心供电。
  • 高驱动能力:0.5Ω(典型值)导通电阻,4A灌电流能力,可高效驱动大功率MOSFET,减少开关损耗。
  • 快速开关特性:8ns上升/下降时间(3nF负载),20ns传播延迟,支持高频开关操作。
  • 自适应直通保护:通过监测UGATE-PHASE电压(<1.1V)和PHASE电压(<2V),确保高侧MOSFET完全关断后才开启低侧MOSFET。
  • 三态PWM输入:支持高、低、关断三种状态,关断窗口内输出驱动被禁用并拉低。
  • 集成自举开关:内部自举功率开关替代外部自举二极管,简化PCB设计,降低BOM成本。
  • EN使能控制:独立使能引脚,实现灵活的电源时序管理,低电平时两通道均关断。
  • 低静态电流:典型120μA静态电流,关断电流<5μA,适合电池供电的移动设备。
  • 紧凑封装:WDFN-12L 3×3mm封装,热阻仅30.5°C/W,适合高密度布局。

3. 引脚配置与功能说明

图1. CXMD3579A 引脚封装图(WDFN-12L 3×3mm,顶视图)

12引脚WDFN,3×3mm,底部散热焊盘。关键引脚:UGATE1/UGATE2(高侧驱动输出)、BOOT1/BOOT2(自举供电)、PHASE1/PHASE2(相节点)、LGATE1/LGATE2(低侧驱动输出)、PWM1/PWM2(PWM输入)、EN(使能)、VCC(5V电源)、GND(地)。

CXMD3579A主要引脚包括:UGATE1/UGATE2(高侧MOSFET栅极驱动)、BOOT1/BOOT2(自举供电,外接电容至PHASEx)、PHASE1/PHASE2(连接高侧MOSFET源极和低侧MOSFET漏极)、LGATE1/LGATE2(低侧MOSFET栅极驱动)、PWM1/PWM2(PWM控制输入)、EN(使能控制,低电平关断)、VCC(5V电源)、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

极限参数(Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VCC 电源电压 -0.3 6 V
BOOTx to PHASEx 自举差分电压 -0.3 6 V
PHASEx(持续) 相节点电压 -0.3 32 V
PHASEx(<20ns) 相节点瞬态 -8 38 V
UGATEx to PHASEx 高侧驱动差分 -0.3 6 V
LGATEx(持续) 低侧驱动对地 -0.3 6 V
PWMx, EN 逻辑输入 -0.3 6 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 - 3.28 W
θJA 热阻 - 30.5 °C/W
θJC 结壳热阻 - 7.5 °C/W
推荐工作条件
参数 最小值 典型值 最大值 单位
VCC供电电压 4.5 5 5.5 V
VIN(功率级输入) 4.5 - 26 V
环境温度 -40 - 85 °C
结温 -40 - 125 °C
关键电气特性(典型值,TA=25°C,VCC=5V)
参数 条件 典型值 单位
静态电流(两通道) PWM悬空,EN=3.3V 120 μA
关断电流 EN=0V,PWM=0V 5 μA
POR上升阈值 - 3.85 V
POR下降阈值 - 3.65 V
UGATE上升时间 CLOAD=3nF 8 ns
UGATE下降时间 CLOAD=3nF 8 ns
LGATE上升时间 CLOAD=3nF 8 ns
LGATE下降时间 CLOAD=3nF 4 ns
UGATE关断传播延迟 - 35 ns
UGATE导通传播延迟 - 20 ns
LGATE关断传播延迟 - 35 ns
LGATE导通传播延迟 - 20 ns
UGATE/LGATE驱动源电阻 100mA源电流 1 Ω
UGATE/LGATE驱动灌电阻 100mA灌电流 0.5(LGATE) Ω
UGATE驱动源电流 VUGATE-VPHASE=2.5V 2 A
UGATE驱动灌电流 VUGATE-VPHASE=2.5V 2 A
LGATE驱动源电流 VLGATE=2.5V 2 A
LGATE驱动灌电流 VLGATE=2.5V 4 A
PWM三态上升阈值 - 3.8 V
PWM三态下降阈值 - 1.1 V
三态关断保持时间 - 175 ns
EN逻辑高阈值 - 2 V
EN逻辑低阈值 - 0.5 V

5. 工作原理与设计指导

5.1 供电与POR

CXMD3579A由5V VCC供电,典型工作电压4.5V至5.5V。建议在VCC引脚旁放置至少1μF陶瓷电容进行去耦,并尽量靠近芯片放置。芯片内置POR(上电复位)电路,监测VCC电压。当VCC超过POR上升阈值(典型3.85V)时,芯片复位并准备工作;VCC低于POR下降阈值(典型3.65V)时,UGATEx和LGATEx保持低电平,防止MOSFET在欠压时异常导通。

5.2 PWM控制与三态关断

初始化后,PWMx信号控制驱动输出。PWM上升沿首先强制LGATEx拉低,经过非重叠时间后UGATEx允许升高,避免直通电流。PWM下降沿首先强制UGATEx拉低,当UGATEx或PHASEx达到预定低电平后,LGATEx允许升高。PWM输入具有三态关断窗口:当PWMx电平进入并保持在1.1V至3.8V之间的关断窗口时,输出驱动器被禁用,两个MOSFET栅极均被拉低。PWM悬空时,内部电路将引脚保持在约1.8V,提供可识别的电平。

5.3 使能控制

EN引脚用于时序控制。当EN引脚电压超过VENH(典型2V)时,芯片初始化并跟随PWMx命令控制UGATEx和LGATEx。当EN引脚电压低于VENL(典型0.5V)时,芯片关断,UGATEx和LGATEx保持低电平。

5.4 自适应直通保护

为防止UGATEx拉低和LGATEx拉高期间的重叠,非重叠电路监测PHASEx节点电压和高侧栅极驱动电压(UGATEx-PHASEx)。当PWM输入变低时,UGATEx开始拉低(经过传播延迟)。在LGATEx拉高之前,非重叠保护电路确保(UGATEx-PHASEx)电压低于1.1V或PHASE电压低于2V。一旦满足条件,LGATEx开始拉高。同样,在LGATEx拉低和UGATEx拉高期间,电路监测LGATEx电压,当LGATEx低于1.1V时,UGATEx允许拉高。

5.5 自举电路设计

芯片集成自举功率开关,替代传统外部自举二极管。低侧MOSFET导通时,自举开关导通,VCC通过内部开关为BOOT电容充电。推荐自举电容值不小于0.1μF,典型应用使用1μF陶瓷电容,并尽量靠近BOOT和PHASE引脚放置。

5.6 驱动能力与MOSFET选型

驱动器输出级具有低阻抗特性:UGATE和LGATE源电阻典型1Ω,LGATE灌电阻典型0.5Ω,UGATE灌电阻典型1Ω。低侧驱动器灌电流能力高达4A(VLGATE=2.5V),可快速关断大电容MOSFET。详细的MOSFET开关时间计算可参考数据手册中的公式和示例。

6. 典型应用电路

典型应用电路
图2. 典型应用电路(双通道同步降压转换器)

外围元件:VCC去耦电容(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CXMD3579A尽量靠近功率MOSFET放置,减小寄生元件。
  • VCC旁路电容:1μF陶瓷电容尽量靠近VCC引脚,消除高频噪声。
  • 自举电容:尽量靠近BOOT和PHASE引脚,减小寄生电感。
  • 驱动走线:UGATEx、PHASEx、LGATEx和GND应短而宽,降低寄生阻抗。高侧驱动UGATEx和PHASEx直接连接MOSFET栅极和源极。
  • 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。
  • 信号走线:PWMx和EN走线远离开关节点了,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。WDFN-12L封装θJA=30.5°C/W,确保结温在额定范围内。
  • 双通道隔离:两个通道的功率回路和驱动走线应保持独立,减少相互干扰。

8. 笔记本CPU双相供电设计实例

目标:设计一款笔记本电脑CPU核心供电的双相同步降压转换器,输入来自电池或适配器(典型12V-19V),输出1.0V/30A,使用CXMD3579A驱动两相功率级。

  • 型号选择:CXMD3579A提供双通道驱动,每相使用一个通道,适合两相或多相VR设计。
  • 供电与电容:VCC接5V(由系统待机电源提供),并接1μF陶瓷电容;每相BOOT电容选用0.47μF/25V X7R,靠近芯片。
  • MOSFET选型:每相高侧和低侧选用低Qg、低RDS(on)的N-MOSFET(如30V/20A器件),计算驱动电流需求(CXMD3579A可提供4A灌电流)。
  • 保护配置:EN连接系统电源管理控制器,实现时序控制;PWM三态关断确保异常时输出安全。
  • PCB布局:两相功率级对称布局,驱动走线等长,确保两相电流均衡。
  • 热管理:WDFN-12L封装θJA=30.5°C/W,通过大面积铜箔和过孔散热,确保结温低于125°C。
设计支持: 嘉泰姆电子提供CXMD3579A评估板、参考设计及FAE技术支持,助力客户快速完成产品开发。

9. 订购信息与技术支持

CXMD3579A采用WDFN-12L(3×3mm)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。

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