CXSD61249 3A同步降压DC-DC转换器
ACOT超快瞬态响应 | 4.5V-18V宽压输入 | 700kHz固定频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61249 | 封装：SOP-8 (Exposed Pad)

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61249 是一款高性能同步降压DC-DC转换器，采用先进的 ACOT（Advanced Constant On-Time）控制架构，提供超快瞬态响应并减少外部元件数量。该芯片支持 4.5V至18V 的宽输入电压范围，可连续输出高达 3A 的电流，输出电压可在 0.765V至8V 范围内灵活调节。

芯片内部集成了 90mΩ 高侧 MOSFET 和 60mΩ 低侧 MOSFET，显著降低功率损耗，提升系统效率。ACOT控制架构使得芯片在使用 低ESR陶瓷输出电容（MLCC） 时依然保持稳定，同时提供超快的负载瞬态响应。芯片的固定开关频率为 700kHz，在效率与元件尺寸之间取得了良好的平衡。CXSD61249提供 可调软启动 功能，有效抑制启动浪涌电流；逐周期电流限制 保护防止输出短路或过流造成的损坏；输入欠压锁定（UVLO）和过温保护（OTP） 确保系统安全可靠运行。该芯片采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，是工业控制、计算机外设、LCD显示器、FPGA/DSP负载点供电等应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在工业控制、计算机外设、LCD显示器以及FPGA/DSP负载点供电等应用中，电源转换器需要在有限的空间内提供高效、稳定的电源输出。CXSD61249作为一款 3A同步降压DC-DC转换器，凭借其 ACOT控制架构 和 宽输入电压范围（4.5V-18V），为各种负载点（POL）应用提供了优异的电源解决方案。芯片支持 0.765V至8V 的宽输出电压范围，可满足从低电压逻辑供电到5V/3.3V系统供电等多种应用场景。

该芯片的 ACOT控制架构 是其核心技术优势之一。与传统COT控制相比，ACOT架构在芯片内部生成虚拟电感电流斜坡信号，使得芯片在使用 低ESR陶瓷输出电容（MLCC） 时依然保持稳定，同时提供超快的负载瞬态响应。芯片的固定开关频率为 700kHz，在效率与元件尺寸之间取得了良好的平衡。

在轻载管理方面，CXSD61249的ACOT控制架构通过自适应导通时间控制，在全负载范围内保持了优异的瞬态响应性能。芯片的 EN引脚 除了提供使能控制外，还可通过外部电阻分压网络调整UVLO阈值，为系统提供灵活的输入电压监测能力。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT控制架构：内部虚拟电感电流斜坡补偿，确保低ESR陶瓷电容稳定工作，无需外部补偿网络，减少元件数量和设计复杂度。
• 700kHz固定开关频率：在连续导通模式（CCM）下开关频率稳定，兼顾效率与EMI性能，简化滤波器设计。
• 高精度反馈参考电压：典型值 0.765V 的参考电压，确保输出电压的精确调节。
• 低RDS(ON)功率MOSFET：高侧90mΩ、低侧60mΩ，显著降低导通损耗，提升系统效率。
• 支持所有陶瓷电容：ACOT架构专为低ESR陶瓷输出电容优化，无需外部补偿网络。
• 可调软启动：通过外部电容编程软启动时间（例如3.9nF电容对应1.5ms），有效抑制启动浪涌电流。
• 逐周期电流限制：通过监测低侧MOSFET电流实现精确的逐周期电流限制保护（典型4.1A），防止输出短路、过流或电感饱和造成的损坏。
• 自适应导通时间控制：通过监测输入电压和SW信号设置导通时间，确保开关频率在700kHz下稳定工作。
• PVCC内部稳压器：提供5V电源给内部控制电路，可输出高达110mA电流。
• SOP-8封装：带Exposed Pad的SOP-8封装，提供良好的散热性能。

3. 典型应用电路

CXSD61249的典型应用电路如下图所示。芯片外围电路极其简洁，主要包括：输入电容CIN（10μF×2 + 0.1μF）、输出电容COUT、功率电感L、自举电容CBOOT（0.1μF）、反馈电阻分压网络（R1/R2）、软启动电容CSS以及PVCC旁路电容（1μF）。

图1. CXSD61249典型应用电路

在具体设计中，输入电容应尽量靠近VIN和GND引脚放置；输出电容需根据输出电压和负载瞬态要求选择适当的容值（参照推荐元件选型表）；功率电感的选择需平衡效率、尺寸和纹波电流。SW节点应尽量缩短走线，减少辐射噪声，敏感信号（如FB）应远离SW节点布置。

4. 推荐元件选型

表1. 推荐元件值 (VIN = 12V)

输出电压 VOUT (V)	R1 (kΩ)	R2 (kΩ)	CFF (pF)	电感 L1 (μH)	输出电容 C7 (μF)
1.0	6.8	22.1	—	1.4	22 to 68
1.05	8.25	22.1	—	1.4	22 to 68
1.2	12.7	22.1	—	1.4	22 to 68
1.8	30.1	22.1	5 to 22	1.4	22 to 68
2.5	49.9	22.1	5 to 22	1.4	22 to 68
3.3	73.2	22.1	5 to 22	1.4	22 to 68
5.0	124	22.1	5 to 22	3.3	22 to 68
6.5	165	22.1	50 to 220	3.3	22 to 68
7.0	180	22.1	5 to 22	3.3	22 to 68
8.0	215	22.1	5 to 22	3.3	22 to 68

注：CFF为可选前馈电容，用于优化瞬态响应；COUT需考虑直流偏置下的有效容值。

5. 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	20	V
VSW	开关节点电压（稳态）	-0.3	VIN+0.3	V
VSW (≤10ns)	开关节点电压（瞬态）	-5	25	V
VBOOT-VSW	自举电压差	-0.3	6	V
其他引脚	控制/逻辑引脚	-0.3	6	V
PD @ TA=25°C	最大功耗	—	1.333	W
θJA	结到环境热阻	—	75	°C/W
TJ	结温范围	—	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	4.5	18	V
输出电压范围	0.765	8	V
结温范围	-40	125	°C
环境温度范围	-40	85	°C

参数	条件	典型值	单位
输入电压范围	—	4.5 – 18	V
输出电压范围	可调	0.765 – 8.0	V
连续输出电流	—	3	A
开关频率	固定	700	kHz
高侧MOSFET RDS(ON)	—	90	mΩ
低侧MOSFET RDS(ON)	—	60	mΩ
反馈参考电压	4.5V≤VIN≤18V	0.765	V
最小导通时间	—	60	ns
最小关断时间	—	230	ns
关断电流	VEN=0V	1	μA
静态电流	VEN=3V, VFB=1V	0.7	mA
EN高电平阈值	—	2.0	V
EN低电平阈值	—	0.4	V
UVLO上升阈值	VIN上升	3.85	V
UVLO迟滞	—	0.3	V
电流限制	—	4.1	A
SS充电电流	—	2	μA
PVCC输出电压	6V≤VIN≤18V	5.1	V
PVCC输出电流	—	110	mA
热关断阈值	—	150	°C
热关断迟滞	—	20	°C

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT控制架构与PWM操作

CXSD61249采用 ACOT（Advanced Constant On-Time） 控制架构，实现了超快瞬态响应、低外部元件数量，并与低ESR MLCC输出电容稳定工作。芯片内部通过监测输入电压和SW信号来设置导通时间，确保开关频率在 700kHz 下稳定工作。当反馈电压低于反馈参考电压时，且最小关断时间已超时、电感电流低于电流限制阈值时，内部导通时间单稳态电路被触发，高侧开关导通。由于最小关断时间极短，器件表现出超快的瞬态响应能力，允许使用更小的输出电容。

导通时间与输入电压成反比、与输出电压成正比，从而在宽输入电压范围内实现伪固定频率操作。导通时间单稳态定时器超时后，高侧开关关断，低侧开关导通，直到下一个导通时间单稳态被触发。为实现与低ESR陶瓷输出电容的稳定工作，内部斜坡信号被添加到反馈参考电压中，模拟输出电压纹波。

6.2 自适应导通时间控制

CXSD61249的 自适应导通时间控制 电路通过监测输入电压和SW信号来设置导通时间单稳态定时器，确保开关频率在 700kHz 下稳定工作。当占空比等于VOUT/VIN时，开关频率保持恒定。对于固定开关周期T，导通时间Ton与VOUT/VIN成正比，从而实现自适应导通时间控制。

6.3 可调软启动

CXSD61249提供 可调软启动 功能。SS引脚通过外部电容连接到地，内部2μA电流源为电容充电，生成软启动斜坡电压。软启动时间可通过以下公式计算：

推荐电容范围为 2.7nF至220nF。例如，使用3.9nF电容时，软启动时间约为1.5ms。软启动功能有效限制了启动浪涌电流，确保输出电压平稳上升。

6.4 使能控制与UVLO调整

CXSD61249提供EN引脚作为外部芯片使能控制。当EN电压低于 0.4V 时，芯片进入关断模式（关断电流<10μA）；当EN电压高于 2.0V 时，芯片启动软启动序列。EN引脚还可用于外部时序控制和UVLO阈值调整，通过外部电阻分压网络连接VIN至EN引脚，可设置输入欠压锁定阈值。

6.5 PVCC内部稳压器

CXSD61249内置 PVCC内部稳压器，提供5V电源给内部控制电路和栅极驱动器。PVCC引脚需外接1μF陶瓷电容到GND进行去耦和稳定。该稳压器可输出高达 110mA 的电流，为内部电路提供稳定的供电。

6.6 保护功能详解

CXSD61249集成了全面的保护功能：

• 逐周期过流保护（OCP）：通过低侧MOSFET谷值检测实现精确的逐周期电流限制保护（典型4.1A），防止输出短路、过流或电感饱和造成的损坏。
• 输入欠压锁定（UVLO）：当PVCC电压低于UVLO下降阈值时，芯片停止开关；当PVCC电压高于UVLO上升阈值时，芯片恢复开关。
• 过温保护（OTP）：当结温超过 150°C 时，芯片停止开关；当温度降至 130°C 以下后，芯片自动恢复，并执行完整的软启动序列。

7. 基于CXSD61249的应用设计实例

设计目标：一款工业控制系统，需要从12V电源总线转换出3.3V/3A的供电轨，为FPGA和外围电路供电。

• 系统配置：选用CXSD61249，输入电压12V，输出电压3.3V，输出电流3A。根据推荐元件选型表：R1=73.2kΩ，R2=22.1kΩ，电感 1.4μH，输出电容 22μF × 2（有效容值约18μF/颗），自举电容 0.1μF，软启动电容 10nF（tSS≈5.3ms），PVCC旁路电容 1μF。
• 输出电压设置：VOUT = 0.765V × (1 + R1/R2) = 0.765V × (1 + 73.2kΩ/22.1kΩ) = 3.30V，满足3.3V要求。
• 电感选择：输入12V、输出3.3V、开关频率700kHz，设纹波电流为0.6A（20%额定电流），L = 3.3V × (12V - 3.3V) / (12V × 700kHz × 0.6A) = 1.54μH，选用标准值 1.4μH。
• 软启动电容选择：tSS = CSS × 1.065 / 2μA，若需5ms软启动时间，CSS = 5ms × 2μA / 1.065 ≈ 9.4nF，选用标准值 10nF。
• 热设计：在12V输入、3.3V/3A输出条件下，效率约90%，功耗约1.1W。SOP-8封装的θJA为75°C/W，温升约82.5°C，在85°C环境温度下结温约167.5°C，超过125°C上限。建议增加Exposed Pad下方的铜箔面积（如70mm²可降低热阻）或使用散热器/风冷。

8. PCB布局建议

• 高电流路径最短化：高电流路径（输入电容、高侧FET、电感、输出电容）应尽可能短，这对实现稳定、无抖动的操作至关重要，也是实现高效率的关键。
• 输入电容布局：输入MLCC电容（10μF×2 + 0.1μF）应尽可能靠近VIN和GND引脚放置。主要MLCC电容应与芯片放在同一层。
• SW节点最小化：SW节点具有高频电压摆幅，应保持在小面积内。将模拟元件远离SW节点，防止寄生电容噪声耦合。
• 反馈网络布局：反馈网络应连接在输出电容后方。反馈元件应靠近FB引脚放置。
• 散热设计：Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，并通过多个过孔连接到内层地平面。对于3A输出应用，建议在器件下方和周围增加散热过孔。
• PVCC旁路电容：1μF陶瓷电容应靠近PVCC和GND引脚放置。
• SS引脚：软启动电容应靠近SS引脚放置，走线应远离噪声源。

图2. CXSD61249引脚封装图（SOP-8 Exposed Pad）

9. 订购信息与技术支持

CXSD61249采用SOP-8（Exposed Pad）封装，适用于3A输出应用：

型号	封装类型	反馈参考电压	热阻 θJA
CXSD61249	SOP-8 (Exposed Pad)	0.765V	75°C/W

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。如需获取更多技术资料或申请样品，请联系我们。