CXSB6626A 4A单电感升降压转换器 | 1.8V-5.5V | 2.4MHz | PSM省电 - 嘉泰姆电子

CXSB6626A 4A单电感升降压转换器 | 1.8V-5.5V | 2.4MHz | PSM省电 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSB6626A
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:开关稳压器自动升压或降压 (Buck-Boost)转换器
产品状态:量产
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产品简介

CXSB6626A 是一款 4A 单电感同步升降压转换器,支持 1.8V-5.5V 宽输入,输出 1.8V-5.5V 可调,2.4MHz 固定频率,PSM 省电模式,可同步外部时钟,适用于智能手机、便携硬盘、PDA 等电池供电设备。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)1.8V~5.5V
输出电压 (VOUT)1.8V~5.5V
输出电流 (IOUT)3A
工作频率2400kHz
转换效率95%
封装类型WDFN4x3-14A
Topology开关稳压器自动升压或降压 (Buck-Boost)转换器
Control methodPWM
Switching frequency2200kHz~2600kHz
FeaturesOCP;OVP;UVP
Application开关稳压器自动升压或降压 (Buck-Boost)转换器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ron HS (typ) (mOhm)50
Ron LS (typ) (mOhm)50
Iq (typ) (mA)0.02
InterfaceI2C

产品详细介绍

CXSB6626A 4A 单电感升降压转换器
1.8V-5.5V 宽输入 | 2.4MHz 固定频率 | PSM 省电模式

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSB6626A | 封装:WDFN-14AL 4×3mm

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSB6626A 是一款高效率、单电感的同步升降压(Buck-Boost)转换器,专为单节锂离子电池供电的便携设备设计。芯片支持 1.8V 至 5.5V 的宽输入电压范围,输出可编程设定为 1.8V 至 5.5V,提供高达 4A 的负载能力(VIN > 3.6V,VOUT=3.3V 时),开关峰值电流典型值限制为 4.5A。CXSB6626A 采用 2.4MHz 固定开关频率,支持 2.2MHz 至 2.6MHz 的外部同步时钟。其 PSM(脉冲跳跃模式) 可在低功率射频传输模式下显著提升轻载效率,也可通过引脚禁用,强制固定频率运行。芯片反馈环路内部补偿,无需外部补偿网络,可实现 Buck 和 Boost 模式之间的无缝切换。CXSB6626A 采用 WDFN-14AL 4×3mm 封装,是智能手机、便携硬盘、PDA 及各类电池供电设备的理想电源方案。

核心优势: 1.8V-5.5V 宽输入/输出 | 4A 负载能力 | 单电感升降压 | 2.4MHz 固定频率 | PSM 轻载省电 | 可同步外部时钟(2.2-2.6MHz)| 内部补偿 | 峰值电流 4.5A | PGOOD 指示 | WDFN-14AL 封装。

 

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、便携硬盘、PDA 及各类电池供电设备中,系统需要从单节锂离子电池(电压范围 2.5V-4.2V)获得稳定的输出电压(如 3.3V 或 5V)。由于电池电压可能高于或低于所需输出电压,传统升压或降压转换器无法胜任,而 CXSB6626A 作为一款 单电感同步升降压转换器,能够自动在 Buck 模式(VIN > VOUT)和 Boost 模式(VIN < VOUT)之间无缝切换,无论电池电压如何变化,都能提供稳定的输出。其 2.4MHz 高开关频率 允许使用小型电感器,减小 PCB 面积,而 PSM 省电模式 则大幅提升轻载效率,延长电池续航时间。芯片内置 软启动短路保护,启动时电流限制从 1A 逐渐上升,有效抑制浪涌电流。CXSB6626A 采用 WDFN-14AL 4×3mm 封装,热阻低至 28.6°C/W,为高功率密度应用提供出色的散热性能。

2. 主要特点与技术亮点

宽输入/输出电压1.8V-5.5V
4A 负载能力VIN>3.6V,VOUT=3.3V
单电感升降压自动 Buck/Boost 切换
2.4MHz 固定频率小型电感,低 EMI
PSM 省电模式提升轻载效率
可同步外部时钟2.2MHz-2.6MHz
内部补偿无需外部网络
峰值电流 4.5A开关限流保护
PGOOD 指示开漏输出
WDFN-14AL 封装4×3mm,低热阻
  • 无缝 Buck/Boost 切换:输入电压高于或低于输出电压时自动切换,保持输出电压稳定,电流纹波最小化。
  • PSM 省电模式:轻载时(平均电感电流 < 400mA)自动进入脉冲跳跃模式,降低开关频率和静态电流,提升轻载效率。
  • 可编程输出电压:通过 FB 引脚外接分压电阻设定,VFB 参考电压 0.5V,支持 1.8V-5.5V 输出。
  • 同步功能:PS/SYNC 引脚可接入 2.2MHz-2.6MHz 外部时钟,实现开关频率同步,降低系统 EMI 干扰。
  • 动态电流限制:当 VIN 低于 2.3V 时自动降低电流限制,保护电池和电路。
  • 短路保护:输出短路时电流限制保持低值,保护芯片和负载。
  • 过温保护:结温超过阈值时关断,冷却后自动重启。

3. 引脚配置与功能描述

CXSB6626A 采用 WDFN-14AL 4×3mm 封装,主要引脚包括:VINA(模拟供电)、GND(模拟地)、FB(反馈)、VOUT(输出)、LX2(第二开关节点)、LX1(第一开关节点)、VIN(功率输入)、EN(使能)、PS/SYNC(PSM 使能/同步)、PGOOD(电源良好)、PGND(功率地,含 Exposed Pad)。详细引脚分布请参考数据手册。

引脚封装图
图1. 引脚封装图(WDFN-14AL 4×3mm)

4. 典型应用电路

CXSB6626A 的典型应用电路包含输入电容 CIN、输出电容 COUT、功率电感 L(连接 LX1 和 LX2)、反馈分压电阻 R1/R2 以及必要的控制引脚配置。电路简洁,无需外部补偿网络。

典型应用电路
图2. 典型应用电路(CXSB6626A)

5. 极限参数与电气特性

极限参数(Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最大值 单位
VIN, VINA 对 GND 电压 6 V
VOUT 对 GND 电压 6.5 V
EN, PS/SYNC 对 GND 电压 6(VIN+0.2V 限制) V
LX1 对 PGND 电压 6(VIN+0.2V 限制) V
LX2 对 PGND 电压 6.5(VIN+0.2V 限制) V
PD(WDFN-14AL) 功耗(TA=25°C) 3.49 W
θJA 热阻 28.6 °C/W
θJC 结壳热阻 3.2 °C/W
TJ 结温 150 °C
TSTG 存储温度 -65 至 150 °C
ESD(HBM) 人体模型 2 kV
ESD(MM) 机器模型 200 V
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 1.8 5.5 V
VOUT 输出电压 1.8 5.5 V
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性(VIN=3.6V,TA=25°C,典型值)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作范围 1.8-5.5 V
UVLO 上升阈值 1.7 V
UVLO 下降阈值 1.6 V
FB 参考电压 0.5 V
输出电压(固定版本) 3.3 V
关断电流 EN=0V 0.1 μA
开关频率 2.4 MHz
频率同步范围 2.2-2.6 MHz
峰值电流限制 VIN=3.6V 4.5 A
高侧 MOSFET RDS(ON) VIN=3.6V 50
低侧 MOSFET RDS(ON) VIN=3.6V 50
轻载 PSM 阈值 平均电感电流 400 mA
效率 VIN=3.7V,VOUT=3.3V 高达 96 %
最小启动电压 1.8 V
热关断阈值 150 °C

6. 工作原理与设计指导

6.1 Buck-Boost 工作模式

CXSB6626A 采用 同步电流模式 Buck-Boost 架构,通过内部四个功率 MOSFET 组成全桥拓扑。当 VIN > VOUT 时,芯片工作于 Buck 模式,降压输出;当 VIN < VOUT 时,工作于 Boost 模式,升压输出;当 VIN 接近 VOUT 时,自动在 Buck 和 Boost 模式间切换,保持输出电压稳定,同时最小化电感电流纹波。

6.2 输出电压设置

输出电压通过 FB 引脚外部分压电阻设定,FB 参考电压为 0.5V。计算公式:
VOUT = VFB × (1 + R1/R2),其中 VFB = 0.5V。建议 R2 取 200kΩ 左右,R1 根据所需输出电压计算。

6.3 PSM 省电模式与同步

  • PSM 使能(PS/SYNC = Low):轻载时(平均电感电流 < 400mA)自动进入 PSM 模式,降低开关频率和静态电流,提升轻载效率。
  • PSM 禁用(PS/SYNC = High):强制固定 2.4MHz PWM 工作模式,适合对纹波和 EMI 要求严格的场景。
  • 外部同步(PS/SYNC 接时钟):芯片开关频率跟随外部时钟(2.2MHz-2.6MHz),实现系统频率同步。

6.4 软启动与短路保护

使能后,芯片电流限制从 1A 逐渐上升,跟随输出电压爬升。当输出电压达到约 1.2V 时,电流限制恢复至额定值(4.5A)。若输出电压无法上升至 1.2V 以上,芯片判断输出短路,保持低电流限制以保护自身和负载。

6.5 电感器选择

电感连接在 LX1 和 LX2 引脚之间。推荐电感值范围 1.5μH 至 4.7μH,典型值 2.2μH(锂电池应用)。电感需满足 Buck 和 Boost 两种模式下的最小电感要求:
L1 > VOUT × (VIN_MAX - VOUT) / (f × ΔIL × VIN_MAX)(Buck 模式)
L2 > VIN_MIN × (VOUT - VIN_MIN) / (f × ΔIL × VOUT)(Boost 模式)
建议使用低 DCR、高饱和电流的屏蔽电感(如 Taiyo Yuden NRS5024T2R2NMGJ)。

6.6 输出电容选择

推荐使用 100μF X7R 陶瓷电容 作为输出电容,低 ESR 有助于降低输出纹波。Buck 模式最坏纹波出现在最高输入电压时,Boost 模式最坏纹波出现在最低输入电压时。输出电容需满足稳定性要求,同时足够大以抑制负载瞬态过冲/下冲。

7. 基于 CXSB6626A 的智能手机电源设计实例

设计目标:一款旗舰智能手机,采用单节锂离子电池(电压范围 2.8V-4.35V),需为系统提供稳定的 3.3V/3A 电源,要求高效率、小尺寸,并支持 PSM 省电模式以延长待机时间。

  • 系统配置:选用 CXSB6626A,VIN=2.8V-4.35V,VOUT=3.3V,IOUT_MAX=3A。
  • 电感:2.2μH,饱和电流 ≥ 6A(Taiyo Yuden NRS5024T2R2NMGJ)。
  • 输入电容:10μF/10V X5R × 2(0805),靠近 VIN。
  • 输出电容:47μF/6.3V X7R × 2 + 100μF/6.3V 陶瓷电容,靠近 VOUT。
  • 反馈分压:R2=200kΩ,R1 = 200kΩ × (3.3V/0.5V - 1) = 1.12MΩ。
  • 控制逻辑:EN 接系统使能,PS/SYNC 接低电平(PSM 使能)以优化轻载效率。
  • 启动过程:EN 置高后,软启动约 1ms,输出平滑上升至 3.3V,无浪涌电流。
  • PSM 效果:待机(负载 < 400mA)时 PSM 激活,效率提升 10%-20%,延长电池续航。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSB6626A 评估板、参考原理图、BOM 及 PCB 布局建议,FAE 可协助客户完成系统设计。

8. PCB 布局建议

  • 功率回路最小化:输入电容、LX1/LX2、电感和输出电容形成的回路应尽可能短,走线宽而短。
  • 输入/输出电容靠近芯片:CIN 靠近 VIN 和 PGND,COUT 靠近 VOUT 和 PGND。
  • LX 节点面积最小化:LX1 和 LX2 为高频开关节点,铜皮面积尽量小以减少 EMI 辐射。
  • 模拟地与功率地分离:GND 和 PGND 独立布线,在 Exposed Pad 处单点连接。
  • 反馈走线远离噪声:FB 分压电阻靠近 FB 引脚,并远离 LX 等噪声节点。
  • Exposed Pad 焊接:底部 Exposed Pad 必须焊接至大面积地平面,并加过孔散热,降低热阻(θJA=28.6°C/W)。
  • PS/SYNC 走线:同步时钟信号走线应短,避免噪声耦合。

9. 订购信息与技术支持

CXSB6626A 采用 WDFN-14AL 4×3mm 封装,无铅、RoHS 合规。提供可调输出电压版本(通过外部分压电阻设定)和固定输出电压版本(3.3V 等)。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。如需获取完整数据手册、应用笔记或设计咨询,请通过以下方式联系。

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