CXSB6629A 2A单电感升降压转换器 | 2.5V-5V | 2MHz | 5μA静态电流 - 嘉泰姆电子

CXSB6629A 2A单电感升降压转换器 | 2.5V-5V | 2MHz | 5μA静态电流 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSB6629A
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
浏览次数:12 次
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产品简介

CXSB6629A 是一款 2A 单电感同步升降压转换器,支持 2.5V-5V 输入,输出 2.1V-5.2V 可调,2MHz 固定频率,PFM/PWM 自动切换,可同步外部时钟(2.2-2.6MHz),非开关静态电流仅 5μA,适用于手机、Wi-Fi 模块、平板、便携仪器等。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5V~5V
输出电压 (VOUT)2.1V~5.2V
输出电流 (IOUT)2A
工作频率2000kHz
转换效率95%
封装类型WL-CSP2.07x2.33-25(BSC)
Topology开关稳压器自动升压或降压 (Buck-Boost)转换器
Control methodPWM
Switching frequency2000kHz~2800kHz
FeaturesEnable Input;External Synchronization;Internal Compensation;OCP;OVP
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)20
Ron LS (typ) (mOhm)20
Iq (typ) (mA)0.008
InterfaceI2C

产品详细介绍

CXSB6629A 2A单电感升降压转换器 | 2.5V-5V | 2MHz | 5μA静态电流 - 嘉泰姆电子

CXSB6629A 2A 单电感升降压转换器
2.5V-5V 宽输入 | 2MHz 固定频率 | PFM 省电模式

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSB6629A | 封装:WL-CSP-25B 2.07×2.33mm

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSB6629A 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 2.5V 至 5V 的宽输入电压范围,输出可编程设定为 2.1V 至 5.2V,提供高达 2A 的负载能力(VIN=3V,VOUT=3.5V 时),开关峰值电流典型值为 4.5A。CXSB6629A 采用 2MHz 固定开关频率,支持 2.2MHz 至 2.6MHz 的外部同步时钟。其 自动 PFM/PWM 模式 可在轻载时自动进入 PFM 模式,非开关静态电流仅 5μA,显著延长电池寿命;也可通过 MODE 引脚强制 FPWM 模式或同步外部时钟。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。CXSB6629A 还具备 输出放电动态电压调节(DVS) 支持以及完整的 OCP、OVP、OTP、UVLO 和 SCP 保护,采用 WL-CSP-25B 2.07×2.33mm 超小封装,是手机、Wi-Fi 模块、平板电脑和便携仪器的理想电源方案。

核心优势: 2.5V-5V 宽输入 | 2.1V-5.2V 可调输出 | 2A 负载能力 | 单电感升降压 | 2MHz 固定频率 | PFM/PWM 自动切换(可强制 FPWM)| 非开关静态电流仅 5μA | 可同步外部时钟(2.2-2.6MHz)| 输出放电功能 | 内部补偿 | 完整保护(OCP/OVP/OTP/UVLO/SCP)| WL-CSP-25B 超小封装。

1. 产品概述与市场定位

在手机、Wi-Fi 模块、平板电脑和便携仪器等设备中,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 CXSB6629A 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 2MHz 高开关频率 允许使用小型电感器,减小 PCB 面积,而 PFM 省电模式 则在轻载时将非开关静态电流降至 5μA,大幅延长电池续航时间。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。CXSB6629A 采用 WL-CSP-25B 2.07×2.33mm 超小封装,是空间受限的高性能便携设备的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

宽输入电压2.5V-5V
宽输出电压2.1V-5.2V(可调)
2A 负载能力VIN=3V,VOUT=3.5V
单电感升降压自动 Buck/Boost 切换
2MHz 固定频率小型电感,低 EMI
PFM/PWM 自动切换可强制 FPWM 或同步
超低静态电流非开关仅 5μA
内部补偿无需外部网络
输出放电功能快速泄放余电
WL-CSP-25B 封装2.07×2.33mm
  • 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。
  • 自动 PFM/PWM 模式:轻载时自动进入 PFM,降低开关频率和静态电流,提升轻载效率;可通过 MODE 引脚强制 FPWM 或同步外部时钟。
  • 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 0.8V,支持 2.1V-5.2V 输出。
  • 动态电压调节(DVS):支持在使能状态下通过外部电阻切换输出电压(需确保启动时设为最高电压)。
  • 同步功能:MODE 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。
  • 输出放电功能:关断时内部放电电阻快速泄放输出电容余电,确保下次上电时序可靠。
  • 保护功能:过流保护(OCP,4.5A)、过压保护(OVP,5.6V)、过温保护(OTP,160°C)、欠压锁定(UVLO,2.05V 下降阈值)和短路保护(SCP)。

3. 引脚配置与功能描述

CXSB6629A 采用 WL-CSP-25B 2.07×2.33mm 封装,主要引脚包括:PVIN(功率输入)、AVIN(模拟输入)、SW1/SW2(开关节点)、EN(使能)、MODE(模式选择/同步)、PGND(功率地)、AGND(模拟地)、VOUT(输出)、FB(反馈)。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(WL-CSP-25B)

4. 典型应用电路

CXSB6629A 的典型应用电路包含输入电容 CIN(10μF×2)、输出电容 COUT(10μF×4)、功率电感 L(1μH)、反馈分压电阻 R1/R2 以及可选的前馈电容 CFF。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(CXSB6629A)

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
PVIN, AVIN对 GND 电压6V
VOUT对 GND 电压6V
SW1, SW2(<20ns)对 GND 电压-3 至 8.5V
EN, MODE, FB对 GND 电压6V
PD(WL-CSP-25B)功耗(TA=25°C)2.8W
θJA热阻35.7°C/W
TJ结温150°C
TSTG存储温度-65 至 150°C
ESD(HBM)人体模型2kV
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
PVIN, AVIN 输入电压2.55V
VOUT 输出电压2.15.2V
输出电流02A
环境温度-4085°C
结温-40125°C
关键电气特性(VIN=3.6V,VOUT=3.5V,TA=25°C,典型值)
参数条件典型值单位
VIN 工作范围2.5-5V
UVLO 上升阈值2.15V
UVLO 下降阈值2.05V
FB 参考电压0.8V
关断电流EN=0<1μA
非开关静态电流VIN=4.2V,VOUT=3.5V5μA
开关静态电流空载,PFM8μA
开关频率MODE=H2MHz
PWM 频率(MODE=L)2.2MHz
同步频率范围MODE 接时钟2.2-2.6MHz
峰值电流限制4.5A
高侧 MOSFET RDS(ON)20
低侧 MOSFET RDS(ON)20
输出过压保护阈值上升沿5.6V
PFM→PWM 阈值VIN=3.6V,VOUT=3.3V200mA
软启动时间VIN=4V,IOUT=200mA0.3ms
效率(VIN=4.2V,VOUT=3.5V,IOUT=0.5A)96%
过温保护阈值160°C
过温滞回20°C

6. 工作原理与设计指导

6.1 Buck-Boost 工作模式

CXSB6629A 采用 同步电流模式恒定导通/关断时间(CMCOT) 控制架构,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 0.8V。计算公式:
VOUT = VFB × (1 + R1/R2),其中 VFB = 0.8V。建议使用高值电阻以降低 FB 漏电流影响(如 R1=1MΩ,R2=294kΩ 对应 VOUT=3.5V)。

6.3 MODE 引脚与同步

  • MODE = 高:芯片工作于 PFM 模式,轻载时降低开关频率和静态电流,提升效率。
  • MODE = 低:强制固定频率 PWM(FPWM)模式,适合对纹波和 EMI 要求严格的场景。
  • MODE 接外部时钟:芯片开关频率与外部时钟同步(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,芯片电流限制逐渐上升,输出电压在约 0.3ms 内爬升至设定值。若输出电压低于 1.2V,芯片判断输出短路,进入 1/4 频率模式并周期尝试重启(故障恢复时间约 40ms)。

6.5 输出放电功能

EN 拉低后,内部放电电阻导通,快速泄放输出电容余电,确保下次上电时序可靠。

6.6 电感器选择

推荐电感值 1μH,饱和电流 ≥ 4.5A,低 DCR 以提升效率。建议使用屏蔽电感(如 Murata DFE322520F-1R0M)。

6.7 电容选择

输入电容:推荐 10μF × 2 陶瓷电容(X5R,0402)。
输出电容:推荐 10μF × 4 陶瓷电容(X5R,0402),靠近 VOUT 和 PGND 放置。

7. 基于 CXSB6629A 的 Wi-Fi 模块电源设计实例

设计目标:一款 Wi-Fi 模块,采用单节锂离子电池(电压范围 2.8V-4.2V),需为射频电路提供稳定的 3.5V/1.5A 电源,要求高效率、快速瞬态响应,并支持轻载省电。

  • 系统配置:选用 CXSB6629A,VIN=2.8V-4.2V,VOUT=3.5V,IOUT_MAX=1.5A。
  • 电感:1μH,饱和电流 ≥ 4.5A(Murata DFE322520F-1R0M)。
  • 输入电容:10μF/6.3V X5R × 2(0402)。
  • 输出电容:10μF/6.3V X5R × 4(0402)。
  • 反馈分压:R2=294kΩ,R1=1MΩ,VOUT=3.5V。
  • 前馈电容:56pF-680pF(可选,优化瞬态响应)。
  • 控制逻辑:EN 接系统使能,MODE 接高电平(PFM 模式)以优化轻载效率。
  • 启动过程:EN 置高后,软启动约 0.3ms,输出平滑上升至 3.5V,无浪涌电流。
  • 瞬态性能:在负载跳变(50mA-450mA,slew rate 400mA/μs)时,输出跌落 < 200mV,满足 Wi-Fi 模块要求。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSB6629A 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、SW1/SW2、电感和输出电容形成的回路应尽可能短,走线宽而短。
  • 输入电容靠近 PVIN:CIN 紧靠 PVIN 和 PGND,以降低高频噪声。
  • 输出电容靠近 VOUT:COUT 紧靠 VOUT 和 PGND,确保低 ESR 路径。
  • SW 节点面积最小化:SW1 和 SW2 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:AGND 和 PGND 独立布线,在 Exposed Pad(此处为 BGA 球,对应接地焊盘)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 SW 等噪声节点。
  • MODE 和 EN 走线:控制信号走线应短,避免噪声耦合。

9. 订购信息与技术支持

CXSB6629A 采用 WL-CSP-25B 2.07×2.33mm 封装,无铅、RoHS 合规。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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