CXSD61136A 3A同步降压DC-DC转换器 | 2.7V-5.5V输入 | 1MHz | 电流模式控制 - 嘉泰姆电子

CXSD61136A 3A同步降压DC-DC转换器 | 2.7V-5.5V输入 | 1MHz | 电流模式控制 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61136A
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:开关稳压器降压 (Buck) 转换器
产品状态:量产
浏览次数:8 次
加入收藏

产品简介

CXSD61136A 是3A同步降压DC-DC转换器,输入2.7V-5.5V,1MHz固定频率,电流模式控制,集成69mΩ/49mΩ MOSFET,支持100%占空比,提供OCP、UVP、OVP、OTP保护,WDFN-10L 3x3封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.7V~5.5V
输出电压 (VOUT)0.6V~6V
输出电流 (IOUT)3A
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-10
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency2700kHz~3000kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesEnable Input;Internal Compensation;Low Dropout;OCP;OVP;PSM;Power Good;UVP;Voltage Mode Control
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)69
Ron LS (typ) (mOhm)49
Iq (typ) (mA)0.11
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)4
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61136A 3A同步降压DC-DC转换器
2.7V-5.5V输入 | 1MHz固定频率 | 电流模式控制 | WDFN-10L 3×3封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61136A | 封装:WDFN-10L (3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61136A 是一款高效率、同步降压 DC-DC 转换器,输入电压范围 2.7V 至 5.5V,可提供可调输出电压(0.6V 至 VIN),输出电流高达 3A。芯片内部集成了低导通电阻的同步功率 MOSFET(高侧 69mΩ,低侧 49mΩ),无需外部肖特基二极管,显著提高效率并减小 PCB 面积。开关频率固定为 1MHz,支持 100% 占空比 以实现低压差运行,非常适合电池供电的便携系统。采用 电流模式控制 并内置补偿,可在宽负载和输出电容范围内优化瞬态响应。该器件提供全面的保护功能,包括过流保护(OCP)、欠压保护(UVP)、过压保护(OVP)和过温保护(OTP),采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,是便携仪器、电池供电设备、笔记本电脑、分布式电源系统、IP 电话及数码相机的理想选择。

核心优势: 3A 输出电流 | 2.7V-5.5V 输入 | 1MHz 固定频率 | 同步整流(69mΩ/49mΩ)| 电流模式控制 | 100% 占空比 | 内部补偿 | 0.6V 参考电压 | OCP/UVP/OVP/OTP | WDFN-10L 3×3 封装 | 无铅/RoHS 合规。

1. 主要特点与技术亮点

3A 输出电流满足大功率负载需求
2.7V-5.5V 输入兼容多种电源
1MHz 固定频率优化尺寸与效率
低导通电阻69mΩ/49mΩ,效率高达95%
电流模式控制快速瞬态响应,内部补偿
100% 占空比低压差运行,延长电池寿命
全面保护OCP、UVP、OVP、OTP
WDFN-10L 封装3×3mm 小型化
  • 高效率同步整流:集成 69mΩ 高侧和 49mΩ 低侧 MOSFET,效率高达 95%,无需外部肖特基二极管。
  • 电流模式控制:提供快速瞬态响应,内部补偿简化设计,支持多种输出电容。
  • 固定 1MHz 开关频率:允许使用小型电感器和电容器,减小整体方案尺寸。
  • 100% 占空比:在输入电压接近输出电压时保持低压差,延长电池供电设备的工作时间。
  • 0.6V 参考电压:支持低输出电压应用,精度 ±1%。
  • 内部软启动:防止启动浪涌电流和输出电压过冲。
  • 电源良好指示(PGOOD):开漏输出,指示输出电压是否在正常范围内。
  • 多重保护:过流保护(逐周期峰值限流)、欠压保护(66% VREF 触发)、过压保护(锁存)和过温保护。

2. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
PVIN, SVIN 电源输入电压 -0.3 6.5 V
LX 开关节点电压(DC) -0.3 VIN+0.3 V
LX (<100ns) 开关节点瞬态电压 -2.5 9 V
其他 I/O 引脚 逻辑/控制引脚 -0.3 6.5 V
PD 功耗 (TA=25°C) 1.429 W
TJ 结温范围 -40 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °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 2.7 5.5 V
TJ 结温范围 -10 105 °C
关键电气特性 (VIN=5.5V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作电压范围 2.7 – 5.5 V
VOUT 调节范围 0.6 – VIN V
开关频率 1 MHz
输出电流能力 3 A
反馈参考电压 0.6 V
反馈电压精度 ±1 %
高侧导通电阻 VIN=5V 69
低侧导通电阻 VIN=5V 49
静态电流 (IQ) VFB=0.7V, 非开关 110 μA
关断电流 (ISHDN) EN=0V ≤1 μA
高侧电流限值 4 A
UVLO 上升阈值 2.4 V
UVLO 迟滞 200 mV
过温保护阈值 150 °C
过温保护迟滞 20 °C

3. 引脚功能说明

CXSD61136A 采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,底部带有散热焊盘(Exposed Pad),需焊接到 PCB 地平面以增强散热。具体引脚定义如下:

引脚号 引脚名称 功能描述
1, 2, 3 LX 开关节点,连接外部电感。
4 PGOOD 电源良好指示,开漏输出,输出电压低于目标值90%时拉低。
5 EN 使能控制,高电平使能,不可悬空。
6 FB 反馈电压输入,连接外部电阻分压器以设置输出电压。
7 NC 无内部连接,可悬空。
8 SVIN 信号输入电源,需用至少1μF陶瓷电容去耦。
9, 10 PVIN 功率输入电源,需用至少4.7μF陶瓷电容去耦。
Exposed Pad GND 接地焊盘,必须焊接到 PCB 大面积地平面以散热和降低噪声。

4. 典型应用电路

CXSD61136A 典型应用电路如下图所示,外部仅需输入电容、输出电容、电感、反馈电阻分压器以及可选的 PGOOD 上拉电阻。推荐输入电容 ≥ 20μF(X5R/X7R),输出电容建议 22μF×2,电感值根据输出电压和负载选择,典型值为 1.5μH 或 2.2μH。

典型应用电路
图2. CXSD61136A 典型应用电路

图2. 典型应用电路 (CXSD61136A)

输出电压通过反馈电阻分压器设置,推荐 RFB1 和 RFB2 取值如下表所示。对于 3.3V 输出,RFB1=229kΩ,RFB2=55.1kΩ;对于 2.5V 输出,RFB1=161kΩ,RFB2=55.1kΩ。

VOUT (V) RFB1 (kΩ) RFB2 (kΩ) CFF (pF) L (μH) COUT (μF)
3.3 229 55.1 22 2.2 22 × 2
2.5 161 55.1 22 2.2 22 × 2

5. 引脚封装图

CXSD61136A 采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,高度仅 0.8mm,适合薄型化设计。底部散热焊盘有效改善热性能,建议在 PCB 上设计多个导热过孔连接至内层地平面。

引脚封装图
图3. WDFN-10L 3×3mm 封装外形图

图3. WDFN-10L 3×3mm 封装外形图 (CXSD61136A)

6. 工作原理与设计指导

6.1 电流模式控制与内部补偿

CXSD61136A 采用 峰值电流模式控制,具有单反馈环路,提供快速瞬态响应和内置补偿,简化外部电路设计。内部 0.6V 精密参考电压确保低输出电压应用的精准调节。固定 1MHz 开关频率允许使用小型电感器和陶瓷电容,减小整体方案尺寸。

6.2 软启动与使能控制

芯片内置 软启动 功能,在使能后内部软启动电容线性充电,钳位 FB 电压,使 PWM 脉宽缓慢增加,有效抑制启动浪涌电流和输出电压过冲。EN 引脚提供逻辑电平控制,低电平关断(< 400mV),高电平使能。UVLO 功能确保输入电压低于阈值时停止开关,防止误操作。

6.3 100% 占空比与低压差运行

CXSD61136A 支持 100% 占空比,在输入电压接近输出电压时,高侧 MOSFET 持续导通,实现低压差运行,尤其适合电池供电设备在电池电压下降时仍能维持稳定输出,延长系统运行时间。

6.4 保护功能详解

  • 过流保护(OCP):通过检测高侧 MOSFET 峰值电感电流实现,限流阈值典型 4A。触发后芯片保持电流限制,直到过载消除。
  • 欠压保护(UVP):当 FB 电压低于参考电压的 66% 时,UVP 被触发,高侧和低侧驱动均被强制拉低。UVP 在启动后约 3ms 内被忽略,故障锁存需通过 EN 或 VIN 复位。
  • 过压保护(OVP):当 FB 电压超过参考电压的 120% 时,OVP 触发并进入锁存模式,需通过 EN 或 VIN 复位,内置 10μs 防误触发延迟。
  • 过温保护(OTP):当结温超过 150°C 时,芯片停止开关,待温度下降 20°C 后自动重启。

6.5 电源良好指示(PGOOD)

PGOOD 为开漏输出,需外接上拉电阻(推荐 100kΩ)。在软启动、待机和关断期间保持低电平。当输出电压升至目标值 90% 以上时释放为高阻抗;当输出电压低于 90% 或关断时拉低。

7. 应用信息

7.1 电感选择

电感值由开关频率、输入输出电压和允许的纹波电流(LIR,通常选 20%~40%)决定。计算公式:

L = VOUT × (VIN - VOUT) / (fSW × LIR × ILOAD(MAX) × VIN)

以 3.3V 输出、5V 输入、3A 负载、LIR=0.3 为例,计算得 L ≈ 2.2μH。电感峰值电流:

IPEAK = ILOAD(MAX) × (1 + LIR/2) = 3A × 1.15 = 3.45A

建议电感饱和电流 ≥ 4A(限流阈值),并选用低 DCR 的磁屏蔽型电感以降低损耗和 EMI。

7.2 输入电容选择

推荐使用 X5R/X7R 陶瓷电容,容值 ≥ 20μF,耐压 1.5 倍以上。输入电容需承受 RMS 电流,近似计算:

IRMS = ILOAD × √(VOUT/VIN × (1 - VOUT/VIN))

输入电压纹波近似:

ΔVIN = IOUT(MAX) × 0.25 / (CIN × fSW)

例如,3A 负载、20μF 电容、1MHz 频率下,纹波约 37.5mV,满足要求。建议在 PVIN 和 SVIN 引脚附近分别放置 4.7μF 和 1μF 陶瓷电容。

7.3 输出电容选择

输出电容与电感构成低通滤波器。输出纹波电压:

VP-P = LIR × ILOAD(MAX) × (ESR + 1/(8 × COUT × fSW))

负载瞬态时的电压跌落主要由 ESR 引起:

VSAG = ΔILOAD × ESR

推荐使用低 ESR 的陶瓷电容(如 X5R/X7R),总容值建议 44μF(如两个 22μF 并联),以获得良好的瞬态响应和低纹波。

7.4 输出电压设置

通过外部电阻分压器设置输出电压:

VOUT = VREF × (1 + RFB1 / RFB2),VREF = 0.6V

建议使用 ±1% 精度的电阻,并确保 FB 引脚走线短且远离噪声源。可并联前馈电容 CFF 改善瞬态响应。

8. PCB 布局建议

  • 主功率路径最短化:输入电容 → 高侧 MOSFET → 电感 → 输出电容 的环路应尽量短而宽,减少寄生电感。
  • 输入电容放置:PVIN 和 SVIN 的去耦电容应紧靠芯片引脚,尤其是 PVIN 的 4.7μF 和 SVIN 的 1μF 电容。
  • LX 节点面积最小化:LX 是高频电压摆幅节点,应保持小面积以减少辐射,并远离敏感模拟信号(如 FB、PGOOD)。
  • 反馈网络:FB 电阻分压器应靠近芯片,走线远离 LX 和电感,避免噪声耦合。
  • 地平面与散热:Exposed Pad 必须焊接到大面积地平面,并在焊盘下添加多个导热过孔至内层地,以降低热阻(θJA 典型 70°C/W)。
  • PGOOD 上拉:上拉电阻(100kΩ)可接至 VOUT 或外部 3.3V/5V 电源(< 6V)。
热设计参考: 最大允许功耗 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA。在 TA=25°C 时,PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 70°C/W ≈ 1.43W。实际设计中需根据负载和环境温度评估热耗散。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61136A 采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,无铅、RoHS 合规,兼容 SnPb 或无铅焊接工艺。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(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 现场支持。

用户评论

共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

上一篇:CXSD61135F
下一篇:CXSD61137A