CXSD61287 3A同步降压DC/DC转换器
2.7V-5.5V宽输入 | 3A输出 | 可调频率200kHz-2MHz

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61287 | 封装：SOP-8（Exposed Pad）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61287 是一款简单易用、电流模式控制的3A同步降压DC/DC转换器，专为需要高功率密度、灵活频率调整和低成本的大电流分布式电源应用而设计。该芯片支持 2.7V至5.5V 的宽输入电压范围，提供高达 3A 的连续输出电流，输出电压可调范围 0.8V至VIN。采用 电流模式控制 架构，外部补偿使设计者能够根据具体应用优化瞬态响应和环路稳定性。内部集成低导通电阻功率MOSFET（120mΩ 高侧 和 80mΩ 低侧），在全负载范围内提供卓越的转换效率。芯片开关频率可通过外部电阻在 200kHz至2MHz 范围内灵活调节，允许设计者在效率与尺寸之间灵活权衡。 自动PSM省电模式 在轻载条件下降低开关频率，显著提升轻载效率。 100%占空比低压差操作 在电池放电末期延长设备工作时间。内置 逐周期电流限制、输入欠压锁定（UVLO）、hiccup模式输出欠压保护（UVP） 和 热关断保护（OTP），确保系统安全可靠。CXSD61287 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，是LCD电视/显示器、笔记本电脑、分布式电源、IP电话和数码相机的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在LCD电视/显示器、笔记本电脑、分布式电源和IP电话等应用中，系统对电源芯片的灵活性、效率和可靠性提出了较高要求。CXSD61287 作为一款 电流模式同步降压转换器，其核心优势在于 可调开关频率（200kHz-2MHz）允许设计者在效率与尺寸之间灵活权衡：低频（200kHz）可实现最高效率，高频（2MHz）可大幅减小外部电感器和电容器的尺寸，非常适合高密度布局。芯片支持 2.7V至5.5V 的宽输入电压，可直接从单节锂离子电池（3.0V-4.2V）或USB电源（5V）取电，可提供高达 3A 的输出电流，输出电压可通过外部电阻在0.8V至VIN范围内可调，满足各种低压核心供电需求。

芯片采用 电流模式PWM控制，提供快速瞬态响应和可靠的逐周期电流限制，外部补偿使设计者能够根据不同的输出电容类型和负载特性优化环路稳定性。 自动PSM省电模式 在轻载时自动降低开关频率，减少开关损耗，显著提升轻载效率，特别适合待机功耗要求严格的应用。 100%占空比低压差操作 在输入电压接近输出电压时，通过持续导通上管P-MOSFET维持输出调节，延长电池供电设备的工作时间。 hiccup模式欠压保护（UVP） 在输出短路或过载时自动尝试重启，故障移除后恢复正常工作，适合无人值守系统。CXSD61287 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，底部散热焊盘增强热传导能力，是高性能、高可靠性电源系统的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 电流模式控制：提供快速的负载瞬态响应和精确的逐周期电流限制，外部补偿使设计者能够根据具体应用优化环路性能。
• 低导通阻抗：高侧120mΩ和低侧80mΩ的导通电阻，显著降低功率损耗，提升轻载和满载效率。
• 可调开关频率：通过RT引脚外接电阻可设定200kHz至2MHz的频率，允许在效率和尺寸之间灵活权衡。低频提高效率，高频减小电感/电容尺寸。
• 自动PSM省电模式：在轻载条件下自动进入省电模式，降低有效开关频率，减少开关损耗，显著提升轻载效率，特别适合待机功耗要求严格的应用。
• 100%占空比低压差操作：在输入电压接近输出电压时，上管P-MOSFET持续导通，实现低压差调节，延长电池供电设备的工作时间。
• hiccup模式欠压保护（UVP）：当VFB低于50% VREF时触发，芯片自动软重启，故障移除后恢复正常，有效降低短路功耗。
• 外部补偿：COMP引脚支持RC网络补偿，允许设计者根据输出电容类型和负载特性优化控制环路带宽和瞬态响应。
• 内部软启动：COMP引脚电压在软启动期间逐渐上升，限制启动浪涌电流。
• 热关断保护（OTP）：结温超过150°C时关断，降温20°C后自动重启。
• SOP-8（Exposed Pad）封装：底部散热焊盘增强热传导能力，适合高功耗应用。

3. 引脚封装图

引脚封装图：SOP-8（Exposed Pad）

4. 典型应用电路

图2. 典型应用电路（2.7V-5.5V输入，3A输出）

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	输入电压	-0.3	6	V
LX	开关节点电压	-0.3（<10ns -2.5）	6（<10ns 8.5）	V
其他I/O引脚	控制/逻辑引脚	-0.3	6	V
PD @ TA=25°C	最大功耗（SOP-8 EP）	—	1.33	W
θJA	结到环境热阻（SOP-8 EP）	—	75	°C/W
TJ	结温范围	-	150	°C
TSTG	存储温度范围	-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	2.7	5.5	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（VIN）	—	2.7-5.5	V
反馈参考电压（VREF）	—	0.8	V
VREF精度	—	±2	%
静态电流（IQ）	VFB=0.78V, 不开关	460	μA
关断电流（ISHDN）	EN=GND	1	μA
高侧导通电阻（RDS(ON)_P）	ILX=0.5A	120	mΩ
低侧导通电阻（RDS(ON)_N）	ILX=0.5A	80	mΩ
开关频率范围	RT电阻设定	0.2-2.0	MHz
开关频率（fSW）	RRT=300kΩ	1.0	MHz
EN阈值（上升/下降）	—	1.6 / 0.4	V
误差放大器跨导（gm）	—	400	μA/V
电流检测跨阻（RT）	—	0.3	Ω
最小导通时间（tON_MIN）	—	90	ns
热关断阈值（TSD）	—	150	°C
热关断迟滞（ΔTSD）	—	20	°C

6. 工作原理与设计指导

6.1 电流模式控制与自动PSM模式

CXSD61287 采用 峰值电流模式PWM控制，固定频率可调（200kHz-2MHz）。在正常工作时，内部高侧P-MOSFET在每个时钟周期开始时导通，电感电流上升直至达到COMP引脚电压设定的峰值电流阈值。误差放大器通过比较FB引脚反馈电压与内部0.8V参考电压来调节输出。当负载电流增加时，FB电压下降，误差放大器提高COMP电压，使电感电流增加以匹配负载。当高侧MOSFET关断时，低侧同步N-MOSFET导通，直至下一个时钟周期开始。

芯片在轻载时自动进入 省电模式（PSM） 以提高效率。在PSM中，当电感电流降至零时，低侧MOSFET关断，防止负电流流动，减少开关损耗。随着负载进一步降低，有效开关频率降低，显著提升轻载效率。

6.2 频率设置

芯片开关频率通过 RT 引脚外接电阻设定，范围 200kHz至2MHz。频率与电阻的关系近似为：

例如，RRT=300kΩ时，fSW≈1.0MHz。注意频率精度为±15%。

最小导通时间（典型90ns）限制了最高工作频率下的最小占空比：fSW_MAX = VOUT / (tON_MIN × VIN_MAX)。

6.3 输出电压设置

输出电压通过外部分压电阻设置，FB参考电压为 0.8V（典型值）。公式：VOUT = VREF × (1 + R1/R2)。推荐使用1%精度电阻，R2取值范围10kΩ-100kΩ。

推荐元件配置（VIN=3.3V，fSW=1MHz）：

VOUT（V）	R1（kΩ）	R2（kΩ）	RCOMP（kΩ）	CCOMP（pF）	L（μH）	COUT（μF）
3.3	75	24	33	560	2.2	22
2.5	51	24	25	560	2.2	22
1.8	30	24	15	560	1.5	22
1.5	21	24	13	560	1.5	22
1.2	12	24	11	560	1.5	22
1.0	6	24	8.2	560	1.5	22

注：COUT有效容值至少需15μF以确保稳定运行。

6.4 外部补偿

芯片提供 COMP引脚 用于外部环路补偿。通过RC网络（RCOMP和CCOMP）可优化控制环路带宽和瞬态响应。典型应用电路中的补偿元件值（见表1）可满足大多数应用需求。设计者可参考数据手册调整补偿网络以适应不同的输出电容类型和负载特性。

6.5 低压差操作（100%占空比）

当输入电压降低至接近输出电压时，芯片自动增加占空比，最终达到 100%占空比，上管P-MOSFET持续导通。此时输出电压等于输入电压减去P-MOSFET和电感的压降。该功能在电池放电末期特别重要，可延长设备工作时间。

6.6 电感器选型

建议纹波电流为最大负载电流的 40%（ΔIL = 0.4 × IOUT(MAX)）。电感值公式：L = [VOUT × (VIN - VOUT)] / [VIN × fSW × ΔIL]。高频允许使用小型电感，推荐电感值范围：1.5μH-2.2μH（参考上表）。饱和电流应大于峰值限流值。

设计示例（VIN=3.3V，VOUT=1.8V，IOUT=3A，ΔIL=1.2A，fSW=1MHz）：L = 1.8×(3.3-1.8)/(3.3×1M×1.2) ≈ 0.68μH，实际可选用1.5μH。峰值电流 = 3 + 0.6 = 3.6A。

6.7 输入与输出电容选型

输入电容推荐 10μF + 0.1μF 陶瓷（X5R/X7R），电压额定值应大于最大输入电压的1.5倍。输入RMS电流在最坏情况（VIN=2×VOUT）下为 IOUT/2。输出电容推荐 22μF 陶瓷（有效容值≥15μF）。陶瓷电容具有低ESR和高纹波电流能力，是理想选择。但需注意，当输入通过长导线供电时，负载阶跃可能在输入端引起振铃，建议在输入侧增加适当容量的电容抑制。

推荐使用 Murata、TDK 或 TAIYO YUDEN 的 X5R/X7R 系列电容。

6.8 保护功能详解

• 逐周期峰值电流限制：监测P-MOSFET电流，防止过流。
• hiccup模式欠压保护（UVP）：当VFB低于50% VREF时触发，芯片自动软重启，故障移除后恢复正常，降低短路功耗。软启动期间UVP被屏蔽。
• 输入欠压锁定（UVLO）：防止输入电压过低时芯片工作异常。
• 热关断保护（OTP）：结温超过150°C关断，降温20°C后重启。

7. 基于 CXSD61287 的分布式电源设计实例

设计目标：一款LCD显示器电源板，需要为逻辑电路提供 1.8V/3A 的电源，输入来自 5V 系统电源，要求高效率、小尺寸和灵活的频率选择以优化EMI，并具备轻载待机节能功能。

• 系统配置：选用 CXSD61287（SOP-8 EP），VIN=5V，VOUT=1.8V，IOUT=3A。频率设为1MHz（RRT≈300kΩ），电感 L=1.5μH（DCR<15mΩ），输入电容 CIN=10μF+0.1μF（X5R，10V），输出电容 COUT=22μF（陶瓷，有效容值≥15μF）。分压电阻 R1=30kΩ，R2=24kΩ（VREF=0.8V，VOUT=1.8V），RCOMP=15kΩ，CCOMP=560pF。
• 效率表现：在 5V 输入、1.8V/3A 输出条件下，典型效率高于 88%。轻载PSM模式在待机时显著提升效率。
• 频率调整优势：选择1MHz频率在效率与尺寸之间取得良好平衡，可通过调整RT电阻优化EMI。
• hiccup UVP保护：在输出短路时，芯片自动进入hiccup模式，降低输入电流和功耗，故障移除后自动恢复。
• 热设计：SOP-8（Exposed Pad）封装 θJA=75°C/W，在 TA=25°C 时最大功耗1.33W。实际满载功耗约0.8W，温升约60°C，结温约85°C，满足要求。

8. PCB 布局建议

• 主功率回路最小化：将输入电容、CXSD61287 的 VIN 和 GND 引脚、LX 节点以及输出电感紧密布局，减小功率回路的寄生电感和电阻。
• LX 节点控制：LX 走线应短而宽，但面积尽可能小以降低辐射EMI。保持模拟元件远离LX节点，避免杂散电容噪声耦合。
• 输入电容靠近芯片：输入电容应尽可能靠近 VIN 和 GND 引脚放置，以减小输入回路寄生电感。
• 输出电容靠近负载：输出电容应靠近负载端放置，以提供最佳的瞬态电流响应。
• 反馈网络短而直接：FB 分压电阻和COMP补偿网络应紧靠芯片放置，走线远离 LX 节点和电感等噪声源。
• GND 与散热焊盘：GND引脚和Exposed Pad必须连接至大面积地平面，通过多个过孔散热。建议采用多层PCB设计，地平面作为第二层。
• RT电阻：RT电阻靠近RT引脚，走线远离噪声源。
• EN 引脚：EN引脚不可悬空，需接逻辑高或低电平。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61287 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，无铅、RoHS合规，工作温度范围 -40°C 至 +85°C（环境），结温范围 -40°C 至 +125°C。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。