CXSD61131 9A同步降压转换器
3V-6.5V输入 | ACOT控制 | 1MHz固定频率 | PGOOD

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61131 | 封装：UQFN-13L 3×3（FC）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61131 是一款高性能同步降压DC/DC转换器，能够从 3V 至 6.5V 的输入电压范围内提供 9A 的连续输出电流。芯片内部集成了超低阻抗功率MOSFET（高侧12mΩ，低侧8mΩ），无需外部肖特基二极管，实现了高达 95% 的转换效率。采用 先进恒定导通时间（ACOT®） 控制架构，提供超快瞬态响应，在全输入电压、负载和输出电压范围内保持近似恒定的开关频率（1MHz）。

CXSD61131 的输出电压可通过外部电阻分压器在 0.6V 至 VIN 范围内调节，参考电压精度 ±1.5%。轻载时自动进入 省电模式（PSM），通过跳脉冲降低开关频率，维持高效率。芯片提供 可调软启动（外部电容）、电源良好指示（PGOOD）、逐周期过流保护（谷值限流，典型10.8A）、输入欠压锁定、输出欠压保护（打嗝模式） 和 过温保护（150°C关断，100°C恢复）。CXSD61131 采用 UQFN-13L 3×3mm（FC） 封装，热阻低至38.1°C/W，是手机、手持设备、机顶盒、xDSL平台以及通用负载点电源的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、平板电脑、游戏机以及高性能便携设备中，处理器和存储器的核心供电需要高电流能力、快速瞬态响应和高效率。CXSD61131 作为一款 ACOT控制同步降压转换器，其核心价值在于 高集成度、低静态电流和优异的动态性能。宽输入电压范围（3V-6.5V）使其能够兼容单节锂离子电池、USB电源以及3.3V/5V系统总线，可轻松生成1.0V、1.2V、1.8V、3.3V等低压轨，为FPGA、ASIC、DSP、Wi-Fi模块等核心负载供电。

芯片的 ACOT（Advanced Constant On-Time） 控制技术，通过内部虚拟电感电流斜坡取代了传统COT所需的输出电容ESR纹波，使得芯片能够稳定工作于低ESR的陶瓷输出电容，无需外部补偿网络。固定1MHz的开关频率允许使用0.47μH的小型电感，降低了占板面积和BOM成本。内置的 打嗝模式欠压保护 在输出短路时有效降低功耗和温升，提高系统可靠性。PGOOD引脚为系统提供了实时的电压状态指示，便于时序管理。CXSD61131 采用 UQFN-13L 3×3mm（FC）封装，热阻低至38.1°C/W，是高性能、高性价比电源转换的优选方案。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT控制架构：无需外部补偿网络，在全陶瓷电容方案下保持稳定；提供超快瞬态响应，适合负载突变应用。
• 固定1MHz开关频率：允许使用小型电感和陶瓷电容，降低输出纹波，简化EMI设计。
• 轻载效率优化（PSM）：在轻载时自动进入省电模式，通过零电流检测关断低侧MOSFET，降低开关损耗，显著提高轻载效率。
• 低导通电阻功率级：高侧12mΩ，低侧8mΩ，在9A输出时提供高效率（典型值>90%）。
• 内部软启动：典型软启动时间0.96ms（SS悬空），限制启动浪涌电流，支持预偏置启动。
• 逐周期谷值限流：典型限流值10.8A，防止过载或短路损坏。
• 输出欠压保护（打嗝模式）：输出短路时，芯片进入打嗝模式，周期性尝试重启，降低平均输入电流和功耗。
• 电源良好指示（PGOOD）：开漏输出，当FB达到设定值的95%以上时释放，用于系统时序控制。
• 100%占空比操作：在低压差条件下，芯片自动进入100%占空比模式，高侧MOSFET持续导通，确保输出稳定。
• 超小封装：UQFN-13L 3×3mm（FC），占板面积小，适合便携设备。

3. 典型应用电路

CXSD61131 的典型应用电路包括输入电容（10μF+0.1μF）、输出电容（22μF×4）、功率电感（0.47μF）、反馈分压电阻以及可选的相位补偿电容。输入电压经转换后输出稳定电压。具体原理图如下所示，详细元件参数可参考数据手册推荐表。

图1. CXSD61131 典型应用电路（9A同步降压转换器）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 ACOT控制与内部补偿

CXSD61131 采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制。在每个开关周期，反馈电压与内部虚拟电感电流斜坡叠加后与参考电压比较。当组合信号低于参考电压且满足最小关断时间（100ns）和限流条件时，触发导通时间单稳态，高侧MOSFET导通固定导通时间（由输入/输出电压和频率决定），然后关断，低侧MOSFET导通直到下一个周期。ACOT无需外部补偿网络，内部虚拟斜坡替代了传统COT所需的ESR纹波，支持低ESR陶瓷输出电容，提供超快瞬态响应。

5.2 轻载省电模式（PSM）

在轻载条件下，芯片自动进入省电模式（PSM），通过零电流检测关断低侧MOSFET，避免负电感电流，并进入睡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，特别适合待机功耗敏感的应用。

5.3 输出电压设定

输出电压通过外部电阻分压器设定，公式如下：
V_OUT = 0.6V × (1 + R1/R2)
其中R1连接在VOUT和FB之间，R2连接在FB和GND之间。建议R2在10kΩ~100kΩ范围内，以平衡功耗和抗噪声能力。V_OUT 可调范围为0.6V至VIN。

5.4 软启动与PGOOD

SS引脚外接电容可调整软启动时间（内部10μA充电），若悬空则使用内部最小启动时间（典型0.96ms）。软启动限制启动浪涌电流，支持预偏置启动。PGOOD为开漏输出，当FB电压达到设定值的95%以上且软启动完成后释放；当FB低于90%或高于110%以及触发保护时，PGOOD被拉低。

5.5 保护功能

• 输入欠压锁定（UVLO）：AVCC低于2.5V时关断，高于2.625V时重新启动。
• 逐周期谷值限流：典型限流值10.8A，防止过载或短路损坏。
• 输出欠压保护（打嗝模式）：当FB低于70%参考值时，触发打嗝模式，芯片关断并尝试重启，有效降低短路功耗。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时关断，冷却至100°C后自动恢复。
• 输出放电：关断时内部50Ω放电电阻快速泄放输出电容电压。

6. 基于 CXSD61131 的 1.0V/8A 处理器供电设计

设计目标：为智能手机应用处理器提供1.0V/8A供电，输入来自电池（3.0V-4.2V）或USB 5V，要求高效率、小尺寸和快速瞬态响应。

• 系统配置：选用 CXSD61131，输入电容 10μF（0402, X5R）+0.1μF，输出电容 22μF×4（0603, X5R），电感 0.47μH（饱和电流>12A）。反馈分压：R1=6.65kΩ, R2=10kΩ（计算 VOUT=0.6*(1+6.65/10)=0.999V）。SS悬空（默认0.96ms软启动）。EN由PMIC控制。
• 效率与热设计：在3.6V输入、1.0V/8A输出时，典型效率约90%。功耗 P_D ≈ (1-η) × P_out = 0.1 × 8 = 0.8W。UQFN-13L封装在85°C环境下的允许功耗 (125-85)/38.1 ≈ 1.05W，热裕量充足。
• 瞬态响应：ACOT控制提供快速响应，负载阶跃±4A时输出电压跌落可控制在±3%以内。
• PGOOD应用：PGOOD引脚通过100kΩ上拉至1.8V，当VOUT达到0.95V以上时释放，用于处理器复位时序。

7. PCB 布局建议

• 输入电容就近放置：VIN和PGND之间放置10μF和0.1μF陶瓷电容，靠近芯片引脚，以抑制输入电压振铃。
• 功率回路最小化：VIN → 高侧MOSFET → 电感 → 输出电容 → PGND 路径应短而宽，降低寄生电感。SW节点面积尽可能小，减少EMI。
• 反馈网络：FB分压电阻应靠近芯片放置，走线远离SW节点，避免噪声耦合。
• SS和EN走线：SS电容和EN控制线应短且远离噪声源。
• 散热焊盘：芯片底部Exposed Pad必须焊接至PCB地平面，并通过多个过孔连接至内层地和底层，以降低热阻。
• AGND与PGND：模拟地和功率地应单点连接（通常在芯片下方），避免功率电流耦合噪声。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61131 采用 UQFN-13L 3×3mm（FC） 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。