
CXSD61161A/B 4A同步降压DC-DC转换器 | 5V-23V输入 | ACOT控制 | 500kHz - 嘉泰姆电子
| 产品型号: | CXSD61161A |
| 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: | 11 次 |
产品简介
技术参数
| 输入电压范围 (VIN) | 5V~23V |
|---|---|
| 输出电压 (VOUT) | 0.6V~5V |
| 输出电流 (IOUT) | 4A |
| 工作频率 | 500kHz |
| 转换效率 | 95% |
| 封装类型 | WDFN3x3-10 |
| Topology | 开关稳压器降压 (Buck) 转换器 |
| Control method | Resistor |
| Switching frequency | 2700kHz~3000kHz |
| Protection | 过流/过压/过温 |
| Features | ACOT Control;Built-in Bootstrap Switch;COT Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Diode Emulation Mode;Enable Input;Fast Transient Response;Internal Compensation;OCP;OTP;OVP;Power Good;SCP;Stable with Ceramic Capacitor;UVP |
| Application | 开关稳压器 |
| Operating temp | -40℃~125℃ |
| Precision | ±1% |
| Ext Sync | No |
| Ron HS (typ) (mOhm) | 67 |
| Ron LS (typ) (mOhm) | 41 |
| Iq (typ) (mA) | 0.1 |
| Interface | I2C |
| Current Limit (typ) (A) | 6 |
| Number of Outputs | 1 |
产品详细介绍
CXSD61161A/B 4A同步降压DC-DC转换器
5V-23V宽输入 | ACOT控制 | 500kHz开关频率 | WDFN-10L 3×3封装
产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61161A/B | 封装:WDFN-10L 3×3mm
技术咨询:ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578 (嘉泰姆电子)
嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61161A/B 是一款高性能同步降压 DC-DC 转换器,采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构,输入电压范围 5V 至 23V,可提供高达 4A 的输出电流,输出电压可调(0.6V 至 5V)。芯片内部集成了低导通电阻的功率 MOSFET(高侧 67mΩ,低侧 41mΩ),在 WDFN-10L 3×3mm 封装中实现高功率密度设计。ACOT 控制架构提供超快速瞬态响应,支持小型陶瓷输出电容,无需复杂的外部补偿网络,开关频率固定为 500kHz,在全负载范围内保持恒定。
CXSD61161A/B 在轻载时自动进入 二极管仿真模式(DEM),降低开关频率,维持高效率。芯片具备 VCC 开关切换功能(VBPY 引脚),当外部电压高于 4.6V 时自动切换以降低功耗。芯片具备全面的保护功能,包括逐周期谷值电流限制(典型 6.8A)、输入欠压锁定(UVLO)、输出欠压保护(UVP,可选打嗝或锁存模式)、输出过压保护(OVP,可选打嗝或锁存模式)以及过温保护(OTP),并配备 PGOOD 电源良好指示。该系列产品是笔记本电脑、平板电脑、网络系统、服务器、个人视频录像机及分布式电源系统的理想选择。
1. 主要特点与技术亮点
- ACOT 控制架构:先进的恒定导通时间控制,实现超快速瞬态响应,无需外部补偿网络,支持低 ESR 陶瓷输出电容,减少外部元件数量。
- 二极管仿真模式(DEM):轻载时自动进入二极管仿真模式,降低开关频率,维持全负载范围的高效率,轻载纹波更低。
- 集成低 RDS(ON) MOSFET:高侧 67mΩ、低侧 41mΩ,降低导通损耗,提升转换效率。
- VCC 开关切换功能:当 VBPY 引脚电压高于 4.6V 时,内部 3Ω 开关将 VCC 切换至 VBPY,同时关闭内部 LDO,降低功耗。
- 内部软启动:典型软启动时间 1.5ms,有效抑制启动浪涌电流,支持预偏置输出启动。
- 逐周期谷值电流限制:通过低侧 MOSFET 谷值电流检测实现精准限流(典型 6.8A),防止输出短路或过载损坏。
- 输出欠压/过压保护(UVP/OVP):可选打嗝模式(自动恢复)或锁存模式(需复位),灵活适配不同系统需求。
- 电源良好指示(PGOOD):开漏输出,实时监测输出电压状态(阈值 90%),建议通过 100kΩ 电阻上拉至 VCC(5V)。
2. 极限参数与电气特性(设计参考)
| 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VIN | 电源输入电压 | -0.3 | 27 | V |
| SW | 开关节点电压(DC) | -0.3 | VIN+0.3 | V |
| SW (<30ns) | 开关节点瞬态电压 | -5 | 28 | V |
| BOOT | 自举电压 | VSW-0.3 | VSW+6 | V |
| EN, FB | 使能/反馈电压 | -0.3 | 27 | V |
| VBPY | 开关切换输入电压 | -0.3 | 5.3 | V |
| VCC, PGOOD | 逻辑/控制引脚 | -0.3 | 6 | V |
| PD | 功耗 (TA=25°C) | — | 3.28 | 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 |
| 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VIN 输入电压 | 5 | 23 | V |
| VOUT 输出电压 | 0.6 | 5 | V |
| TJ 结温范围 | -40 | 125 | °C |
| TA 环境温度 | -40 | 85 | °C |
| 参数 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VIN 工作电压范围 | — | 5 – 23 | V |
| VOUT 调节范围 | — | 0.6 – 5 | V |
| 开关频率 | — | 500 | kHz |
| 输出电流能力 | — | 4 | A |
| 反馈参考电压 | — | 0.6 | V |
| 反馈电压精度 | — | ±1 | % |
| 高侧导通电阻 | — | 67 | mΩ |
| 低侧导通电阻 | — | 41 | mΩ |
| 关断电流 (ISHDN) | EN=0V | 2.5 | μA |
| 静态电流 (IQ) – A 型号 | 非开关 | 100 | μA |
| 静态电流 (IQ) – B 型号 | 非开关 | 110 | μA |
| 谷值电流限值 | — | 6.8 | A |
| 软启动时间 | — | 1.5 | ms |
| 最小关断时间 | — | 200 | ns |
| UVLO 上升阈值(VCC) | — | 4.2 | V |
| EN 逻辑高阈值 | — | 1.35 | V |
| EN 逻辑低阈值 | — | 1.15 | V |
| 过温保护阈值 | — | 150 | °C |
| 过温保护迟滞 | — | 25 | °C |
| OVP 触发阈值 | — | 125 | % |
| UVP 触发阈值 | — | 58 | % |
| VCC 输出电压 | — | 5 | V |
| VCC 开关切换阈值 | VBPY 上升 | 4.6 | V |
| PGOOD 上升阈值 | VOUT 上升 | 91.5 | % |
3. 引脚功能说明
CXSD61161A/B 采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,共 10 个引脚,底部带有散热焊盘(Exposed Pad)。该封装在紧凑的尺寸内集成了完整的 4A/23V 降压转换器。
| 引脚号 | 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | PGOOD | 电源良好指示,开漏输出,需通过 100kΩ 电阻上拉至 VCC(5V),不可上拉至高于 VCC 的外部电压。 |
| 2 | VBPY | VCC 开关切换输入,当电压高于 4.6V 时 VCC 切换至 VBPY,需外接低通滤波器至 AGND;不用时接 AGND。 |
| 3 | VIN | 电源输入,输入电压范围 5V~23V,连接高侧 MOSFET 漏极。 |
| 4 | EN | 使能控制输入,高电平使能,低电平关断,不可悬空,上升斜率建议慢于 4.8V/μs。 |
| 5 | FB | 反馈电压输入,连接外部反馈电阻分压器中点以设置输出电压,反馈阈值 0.6V。 |
| 6 | VCC | 5V 线性稳压器输出,为内部电路供电,需外接 2.2μF 陶瓷电容去耦,不可外接负载。 |
| 7 | BOOT | 自举电源,为高侧栅极驱动器供电,需外接 0.1μF 电容至 SW 引脚。 |
| 8, 9, 10 | SW | 开关节点,连接外部电感。 |
| Exposed Pad | PGND | 功率地,必须焊接到 PCB 地平面以散热和降低噪声。 |
4. 典型应用电路
CXSD61161A/B 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、VCC 去耦电容、BOOT 电容以及可选的 PGOOD 上拉电阻即可构成完整的 4A/23V 同步降压电源方案。建议输入电容 ≥ 20μF(X5R/X7R),输出电容根据输出电压选择 22μF~44μF,电感值推荐 0.68μH~2.2μH。

图2. CXSD61161A/B 典型应用电路
输出电压通过反馈电阻分压器设置,RFB1 和 RFB2 推荐取值如下所示(VREF=0.6V,VBPY 为可选开关切换输入):
| VOUT (V) | RFB1 (kΩ) | RFB2 (kΩ) | L (μH) | COUT (μF) | CFF (pF) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 6.8 | 10 | 0.68 – 1.0 | 22 – 44 | — |
| 1.2 | 10 | 10 | 0.68 – 1.0 | 22 – 44 | — |
| 1.8 | 20 | 10 | 1.0 – 1.5 | 22 – 44 | 22 – 68 |
| 2.5 | 31.6 | 10 | 1.5 – 2.2 | 22 – 44 | 22 – 68 |
| 3.3 | 45.3 | 10 | 1.5 – 2.2 | 22 – 44 | 22 – 68 |
| 5.0 | 73.2 | 10 | 1.5 – 2.2 | 22 – 44 | 22 – 68 |
5. 引脚封装图
CXSD61161A/B 采用 WDFN-10L 3×3mm 封装,底部散热焊盘有效改善热性能,θJA 典型值为 30.5°C/W(四层 1oz 铜测试板),散热性能优异。

图3. WDFN-10L 3×3mm 封装外形图
6. 工作原理与设计指导
6.1 ACOT 控制架构
CXSD61161A/B 采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构,通过内部生成虚拟电感电流斜坡替代传统 ESR 斜坡,实现与低 ESR 陶瓷电容的稳定工作。反馈电压与虚拟斜坡叠加后与参考电压比较,当组合信号低于参考电压且最小关断时间已过、电感电流低于限流阈值时,触发导通时间单稳态电路。导通时间与输入/输出电压成比例调整,实现伪固定频率(500kHz)工作。ACOT 架构无需外部补偿,提供超快瞬态响应。
6.2 二极管仿真模式(DEM)
CXSD61161A/B 在轻载时自动进入 二极管仿真模式(DEM),维持高效率。当负载电流减小时,电感电流谷值触及零电流,低侧 MOSFET 关断,模拟二极管行为,避免负向电流。随着负载进一步减小,开关频率随负载电流降低而降低,在轻载条件下保持高效率。DEM 模式下的轻载纹波更低,适合对噪声敏感的应用。
6.3 VCC 开关切换功能
芯片内置 VCC 开关切换功能,当 VBPY 引脚电压高于 4.6V 时,内部 3Ω P-MOSFET 开关将 VCC 连接至 VBPY,同时 VCC 线性稳压器关闭,从而降低功耗。VBPY 需外接低通滤波器,不使用时接 AGND。
6.4 内部软启动(SS)
芯片内置 内部软启动,典型软启动时间 1.5ms,有效抑制启动浪涌电流。上电时内部参考电压斜坡上升,输出电压平滑上升至目标值。
6.5 过流保护(OCP)
芯片提供 低侧 MOSFET 谷值电流检测 的逐周期过流保护。当感测的谷值电感电流超过电流限值阈值(典型 6.8A)时,OCP 被触发,抑制导通时间触发直至电感电流降至限值以下,防止输出短路或过载损坏。
6.6 输出欠压/过压保护(UVP/OVP)
芯片具备 输出欠压保护(UVP) 和 输出过压保护(OVP)。CXSD61161A 采用 锁存模式(需通过 EN 或 VIN 复位),CXSD61161B 采用 打嗝模式(自动尝试恢复),灵活适配不同系统需求。UVP 触发阈值约为参考电压的 58%,OVP 触发阈值约为输出设定值的 125%。
6.7 电源良好指示(PGOOD)
PGOOD 为开漏输出,需通过 100kΩ 电阻上拉至 VCC(5V),不可上拉至高于 VCC 的外部电压。软启动期间 PGOOD 保持低电平,软启动完成后当 FB 电压高于参考电压的 91.5% 时,PGOOD 为高阻抗;当 FB 低于 81.5% 时,PGOOD 拉低。
6.8 过温保护(OTP)
芯片包含 过温保护电路,当结温超过 150°C 时停止开关,待温度下降 25°C 后重新启动。OTP 触发期间 VCC 稳压器保持工作。
7. 应用信息
7.1 电感选择
推荐峰峰值纹波电流为负载电流的 20%~50%。电感值计算公式:
以 1.2V 输出、12V 输入、4A 负载为例:
电感峰值电流:
建议电感饱和电流额定值 ≥ 芯片电流限值(典型 6.8A),以确保瞬态条件下安全。
7.2 输入/输出电容选择
推荐使用 X5R/X7R 陶瓷电容。输入电容建议 ≥ 20μF,耐压 35V 以上。输出电容建议 22μF~44μF,需考虑 DC 偏置效应导致的有效容值下降。输出纹波电压:
7.3 前馈电容(CFF)
对于高输出电压应用(VOUT > 1.8V),建议在 RFB1 上并联前馈电容 CFF(22pF~68pF),可加快瞬态响应。
7.4 输出电压设置
通过外部反馈电阻分压器设置输出电压:
建议 R2 在 10kΩ~100kΩ 之间,使用 ±1% 精度电阻。输出电压的谷值由反馈电阻和 CFF 共同决定,实际输出存在微小直流偏移。
8. PCB 布局建议
- 高电流路径最短化:输入电容 → 高侧 FET → 电感 → 输出电容 的路径应尽可能短而宽,减少寄生电感和电阻。
- 输入电容放置:VIN 旁路电容应紧靠 VIN 和 PGND 引脚放置,与 IC 在同一层。建议使用 ≥ 20μF (1206) 陶瓷电容。
- SW 节点:高频电压摆幅节点,应保持最小面积,减少 EMI 辐射。反馈网络等模拟元件应远离 SW 节点。
- 反馈网络:反馈电阻分压器应放置在输出电容之后,靠近 FB 引脚。FB 引脚走线应短而直,避免与 SW 节点平行。
- 地线处理:PGND 应直接连接到低阻抗地平面,通过宽走线或过孔连接到内层地平面。Exposed Pad 必须焊接到地平面,并添加多个导热过孔。
- VCC 去耦:VCC 引脚需外接 2.2μF 陶瓷电容,紧靠 VCC 和 PGND 引脚。
- 散热设计:WDFN-10L 封装 θJA 典型值为 30.5°C/W(四层板),最大功耗 3.28W(TA=25°C)。建议增加铜箔面积和导热过孔改善散热。
9. 订购信息与技术支持
CXSD61161A/B 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。
| 型号 | UVP/OVP 模式 | 轻载模式 | 封装 |
|---|---|---|---|
| CXSD61161A | 锁存模式 | DEM(二极管仿真) | WDFN-10L 3×3 |
| CXSD61161B | 打嗝模式 | DEM(二极管仿真) | WDFN-10L 3×3 |
技术邮件: ouamo18@jtm-ic.com | 技术热线: 13823140578

中文
English

用户评论