CXSD61116/CXSD61117 超低静态电流同步降压转换器
360nA静态电流 | 2.2V-5.5V输入 | VSEL两档可调输出

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61116 / CXSD61117 | 封装：WL-CSP-6B 1.415×0.885 / WDFN-6L 2×2

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61116/CXSD61117 是一款超低静态电流的同步降压DC/DC转换器，典型静态电流仅 360nA，非常适合对功耗极其敏感的便携和可穿戴设备。芯片支持 2.2V 至 5.5V 的宽输入电压范围，通过单个电压选择引脚（VSEL）可配置 两档可编程输出电压（输出电平可根据型号预定义），无需外部反馈电阻，简化设计并减少元件数量。CXSD61116 提供高达 400mA 连续输出电流（峰值0.5A），CXSD61117 提供 600mA 连续输出电流（峰值1A）。

芯片采用 滞环恒定导通时间（HCOT） 控制架构，内置补偿网络，可在宽负载和输出电容范围内实现快速瞬态响应。轻载时自动进入省电模式（PSM），在全负载范围内保持高效率，最高可达 94%。器件集成了 输出放电、过流保护、过温保护、欠压锁定 以及 自动100%占空比操作，在低压差条件下维持输出。CXSD61116/CXSD61117 提供超小型 WL-CSP-6B 1.415×0.885mm 和 WDFN-6L 2×2mm 两种封装，支持小于7mm²的整体解决方案面积，是智能手表、可穿戴设备、物联网传感器、便携仪器等电池供电设备的理想电源解决方案。

1. 产品概述与市场定位

在智能手表、无线耳机、医疗贴片、IoT传感器等电池供电设备中，电源转换效率与待机功耗直接决定了产品的续航时间。CXSD61116/CXSD61117 作为一款 超低静态电流同步降压转换器，其核心价值在于 极低的自身功耗、灵活的电压配置和小型化封装。360nA的典型静态电流使得器件在轻载或待机模式下几乎不消耗电池能量，显著延长电池寿命。宽输入电压范围（2.2V-5.5V）完美适配单节锂离子/锂聚合物电池、纽扣电池以及USB电源，可为MCU、传感器、蓝牙模块、显示屏等提供稳定的供电。

芯片通过单个 VSEL 引脚可切换 两档固定输出电压，无需外部反馈电阻分压，简化了设计并减少了元件数量。输出电压档位可根据具体型号在出厂时编程设定，覆盖从0.525V至4V的宽范围，适应不同芯片供电需求。滞环COT控制架构保证了快速的负载瞬态响应，内部补偿网络使得输出电容选择范围宽，可兼容陶瓷电容。器件提供 WL-CSP-6B 1.415×0.885mm 和 WDFN-6L 2×2mm 两种封装，占板面积极小，是空间受限应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 超低静态电流（360nA）：在轻载或待机模式下，芯片自身消耗极低，配合PSM省电模式，可显著提升电池供电设备的续航时间。
• 两档输出电压选择（VSEL）：通过单个引脚的高低电平，可在两档预设输出电压之间切换，无需I²C或外部电阻，简化设计，减少BOM，并支持动态电压调节。
• 滞环恒定导通时间（HCOT）控制：内置补偿，无需外部补偿网络，对输出电容变化不敏感，支持陶瓷电容，提供快速瞬态响应。
• 自动PSM与高效率：轻载时自动进入脉冲跳跃模式，降低开关损耗，在全负载范围内保持高效率，峰值效率可达94%。
• 100%占空比操作：当输入电压接近输出电压时，芯片自动进入100%占空比模式，低压差条件下维持输出，适合电池放电末期使用。
• 输出放电功能：关断时内部放电电阻快速泄放输出电容残余电压，确保系统安全。
• 完善保护：逐周期高侧/低侧过流保护（限流值根据型号不同）、输入欠压锁定（UVLO）、过温保护（150°C关断，130°C恢复）。
• 超小封装选择：WL-CSP-6B 1.415×0.885mm（0.4mm pitch）和WDFN-6L 2×2mm，适合空间极度受限的穿戴式设备和IoT模块，整体方案面积可小于7mm²。

3. 输出电压选择（两档可编程）

CXSD61116 和 CXSD61117 提供两档输出电压，通过 VSEL 引脚选择（低电平选择Output-1，高电平选择Output-2）。输出电压档位在出厂时编程设定，具体值可参考数据手册订购信息。以下为典型输出组合示例（实际以具体型号代码为准）：

具体输出电压组合请查阅数据手册中的“Ordering Information”部分，或咨询嘉泰姆电子销售代表。

4. 典型应用电路

CXSD61116/CXSD61117 的典型应用电路极为简单：输入电容（CXSD61116推荐4.7μF，CXSD61117推荐10μF）、输出电容（10μF）、功率电感（2.2μH）以及VSEL引脚的上拉/下拉配置。EN引脚控制使能，VOUT引脚直接连接负载。电路原理图如下所示，具体元件参数可参考数据手册推荐表。

图1. CXSD61116/CXSD61117 典型应用电路（超低静态电流同步降压转换器）

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 HCOT控制与内部补偿

CXSD61116/CXSD61117 采用 滞环恒定导通时间（HCOT） 控制架构。该架构结合了滞环控制和恒定导通时间的优点，提供快速的瞬态响应，同时无需外部补偿网络。内部补偿使得输出电容可选用低ESR的陶瓷电容，简化了设计并降低了BOM成本。

6.2 输出电压选择（VSEL引脚）

VSEL 引脚直接决定了输出电压档位（两档之一）。该引脚内部带有弱下拉，外部可通过上拉至高电平（VIN）或接地来切换输出。具体输出电压组合由出厂编程决定，设计时需根据型号选择适当的连接方式。VSEL 可在芯片使能状态下动态切换，实现动态电压调节。

6.3 轻载省电模式（PSM）

在轻载条件下，芯片自动进入脉冲跳跃模式（PSM），通过零电流检测关断低侧MOSFET，避免负电感电流，并进入休眠状态以降低开关损耗。这种机制使得器件在宽负载范围内保持高效率，特别适合待机时间长的电池应用。

6.4 100%占空比操作

当输入电压降低至接近输出电压时，芯片自动进入100%占空比模式，高侧MOSFET持续导通，输出电压等于输入电压减去内部压降。这对于电池放电末期仍能维持系统运行非常有用。

6.5 保护功能

• 输入欠压锁定（UVLO）：VIN低于约1.9V时关断，高于2.0V时重新启动。
• 逐周期过流保护：高侧和低侧MOSFET均有限流，防止短路或过载损坏。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时关断，降至130°C后自动恢复。
• 输出放电：关断时内部放电电阻快速泄放输出电容电压。

7. 基于 CXSD61116 的智能手表 1.8V/300mA 电源设计

设计目标：为智能手表主控芯片提供1.8V供电，最大负载电流300mA，输入来自3.7V锂聚合物电池（2.8V-4.2V），要求超低待机功耗和极小占板面积。

• 系统配置：选用 CXSD61116（WL-CSP封装），输入电容4.7μF（0402, 6.3V），输出电容10μF（0402, 6.3V），电感2.2μH（2016封装）。VSEL引脚接地（选择Output-1为1.8V）。EN由系统PMIC控制。
• 功耗与热设计：在3.7V输入、1.8V/300mA输出时，典型效率约90%。功耗 P_D ≈ (1-η) × P_out = 0.1 × 0.54 = 0.054W。WL-CSP封装在85°C环境下的允许功耗 (125-85)/125.6 ≈ 0.32W，热裕量充足。
• 待机功耗：当系统进入休眠时，负载电流降至几μA，芯片自动进入PSM模式，静态电流仅360nA，极大延长待机时间。
• 保护验证：若输出短路，过流保护立即启动，限制电流在0.78A以内，防止损坏芯片。

8. PCB 布局建议

• 输入/输出电容就近放置：VIN和VOUT的陶瓷电容应靠近芯片引脚，以降低寄生电感，提供良好的去耦效果。
• 功率回路最小化：VIN → 高侧MOSFET → 电感 → 输出电容 → GND 路径应尽可能短而宽，降低阻抗。
• LX节点面积控制：SW（LX）节点存在高频电压摆幅，应保持小面积以减少EMI辐射。
• VSEL走线：VSEL引脚走线应短，避免寄生电容，对于接高电平的引脚，可直连VIN或通过电阻上拉。
• 散热焊盘：WDFN封装底部有散热焊盘，需焊接至PCB地平面并添加过孔；WL-CSP封装主要通过球栅和PCB铜箔散热，建议在芯片下方铺地铜并增加过孔帮助散热。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61116/CXSD61117 提供 WL-CSP-6B 1.415×0.885mm（BSC） 和 WDFN-6L 2×2mm 两种封装，无铅、RoHS合规。输出电压档位可根据型号定制，详情请咨询嘉泰姆电子销售。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。