CXSD61300 高效率3A同步降压DC/DC转换器
2.7V-5.5V输入 | 1V-5V可调输出 | 2MHz固定频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61300 | 封装：WDFN-12EL（3×3mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61300 是一款高效率同步降压DC/DC转换器，专为便携式设备、分布式电源系统和消费电子应用设计。芯片输入电压范围 2.7V至5.5V，可提供 1V至5V 的可调输出电压，并支持高达 3A 的连续输出电流。

CXSD61300 内部集成了低导通电阻的同步功率开关（高侧75mΩ，低侧55mΩ），无需外部肖特基二极管，显著提高了系统效率并减少了外围元件数量。固定 2MHz 的工作频率允许使用小尺寸的电感和电容，有效减小了整体方案面积。芯片支持 100%占空比 工作模式，在电池供电系统中可实现低压差运行，延长电池使用寿命。电流模式控制配合内部补偿网络，确保在宽负载和输出电容范围内获得优异的瞬态响应性能。

CXSD61300 采用强制连续PWM工作模式，有效降低了输出纹波电压，减少了噪声和射频干扰，非常适合对噪声敏感的应用场景。芯片采用 WDFN-12EL（3×3mm） 封装，是高性能、小尺寸降压电源方案的理想选择。

1. 主要特点与技术亮点

• 高效率同步整流：内部集成低导通电阻功率MOSFET（高侧75mΩ，低侧55mΩ），无需外部肖特基二极管，效率高达95%。
• 固定2MHz开关频率：允许使用小尺寸的电感器和陶瓷电容器，降低整体BOM成本和PCB面积。
• 1V参考电压：支持低输出电压应用，通过外部电阻分压器可精确设定1V至5V的输出电压。
• 100%占空比工作：在电池电压接近输出电压时，高侧开关持续导通，实现低压差运行，延长便携设备的工作时间。
• 强制连续PWM模式：在所有负载条件下保持恒定开关频率，最小化输出纹波电压，降低噪声和RF干扰。
• 内部软启动：内置1ms软启动时间，有效抑制启动时的浪涌电流和输出电压过冲。
• 功率良好指示（PGOOD）：开漏输出，当输出电压在设定值的±7%范围内时指示正常，便于系统时序管理。
• 使能控制（EN）：逻辑高电平使能，逻辑低电平关闭，支持系统电源时序控制。
• 全面保护功能：包括欠压锁定（UVLO）、逐周期峰值电流限制、过温保护（OTP）等，确保系统安全可靠运行。
• RoHS合规：无铅、无卤素，符合环保要求。

2. 引脚配置与功能描述

CXSD61300 采用 WDFN-12EL（3×3mm） 封装，底部带有裸露焊盘（Exposed Pad），用于增强散热性能。引脚排列紧凑，适合高密度PCB布局。

引脚封装图

3. 典型应用电路

CXSD61300 的典型应用电路极为精简，仅需少量外部元件即可构成完整的降压电源方案。输入侧采用两个10μF陶瓷电容进行去耦，输出侧根据负载需求选择适当的输出电容。反馈网络由两个电阻构成的分压器实现输出电压设定，具体阻值可参考下表中的推荐配置。

图2. 典型应用电路

3.1 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：

其中 VREF = 1V（典型值），R1 为连接至VOUT的上拉电阻，R2 为连接至AGND的下拉电阻。下表提供了常用输出电压的推荐电阻值和电感选型。

4. 极限参数与电气特性

5. 工作原理与设计指导

5.1 基本工作原理

CXSD61300 采用电流模式PWM控制架构，在每个时钟周期开始时，内部高侧功率开关（P-MOSFET）导通，电感电流线性上升。当电感峰值电流达到误差放大器输出（VCOMP）所设定的阈值时，高侧开关关断，低侧开关（N-MOSFET）导通，电感电流线性下降，直至下一个时钟周期开始。

误差放大器通过比较FB引脚上的反馈电压与内部1V参考电压，调整其输出VCOMP。当负载电流增加时，反馈电压下降，误差放大器提高VCOMP，从而增大电感峰值电流，使平均电感电流跟踪负载变化。这种电流模式控制具有逐周期电流限制、快速瞬态响应和易于补偿的优点。

5.2 软启动

CXSD61300 内置软启动功能，当EN引脚拉高后，内部软启动电容开始充电，产生一个线性上升的电压。FB电压跟随该上升电压，使占空比缓慢增加，有效抑制启动浪涌电流和输出电压过冲。当内部软启动电压超过1V后，内部参考电压接管环路控制。典型软启动时间为1ms。

5.3 功率良好指示

PGOOD引脚为开漏输出，需外接上拉电阻。当输出电压在设定值的±7%范围内时，PGOOD拉低；当输出电压超出该范围时，PGOOD被释放（高阻态）。在软启动期间，PGOOD保持高阻态，仅在软启动完成且输出电压达到设定值的93%后，PGOOD才会拉低指示正常。

5.4 电感选型

电感值的选择决定了电感纹波电流的大小，进而影响输出纹波电压和系统效率。对于给定的输入和输出电压，纹波电流计算如下：

推荐的纹波电流为最大输出电流的40%（ΔIL = 0.4 × IMAX）。最大纹波电流出现在最高输入电压下，电感值应满足：

对于CXSD61300，推荐使用 1μH 的电感作为初始设计选择。电感的电流额定值（在25°C环境下温升40°C的电流）必须大于最大负载电流，并确保在短路条件下电感不会饱和。

5.5 输入输出电容选型

陶瓷电容因其低ESR、高纹波电流能力和小封装尺寸，非常适合开关电源应用。输入侧建议使用两个 10μF 低ESR陶瓷电容并联，并在靠近IC引脚处额外放置一个 0.1μF 高频滤波电容。输出电容的选择取决于所需ESR以最小化电压纹波，同时需要足够的电容量以保证环路稳定性。

5.6 保护功能

• 欠压锁定（UVLO）：当输入电压低于UVLO下降阈值（2.25V典型值）时，芯片停止开关；当输入电压回升至上升阈值（2.45V典型值）以上时，芯片复位并重新开始工作。0.2V的迟滞有效防止噪声引起的误触发。
• 逐周期峰值电流限制：每个周期检测电感峰值电流，当超过3.5A（典型值）时，立即关断高侧开关，保护功率器件不受损坏。
• 过温保护（OTP）：当结温超过160°C时，芯片关闭；当结温下降至140°C（20°C迟滞）以下时，芯片自动重新启动并完成上电序列。

6. PCB布局建议

良好的PCB布局对于充分发挥CXSD61300的性能至关重要。以下布局建议可帮助设计人员获得最佳的系统稳定性和EMI性能：

• 主功率回路最小化：VIN → 高侧MOSFET → LX → 电感 → COUT → PGND 的回路应尽可能短而宽，以减小寄生电感和电阻。
• 输入电容就近放置：两个10μF输入陶瓷电容应尽可能靠近VIN引脚和PGND引脚放置，以提供低阻抗的电流回路。
• LX节点面积最小化：LX节点承载高频电压摆幅，应保持尽可能小的铜箔面积，以降低EMI辐射。
• 反馈网络远离噪声源：FB引脚的分压电阻应靠近IC放置，反馈走线应远离LX节点和电感，避免耦合噪声。
• 模拟地与功率地分离：AGND和PGND应分开走线，在裸露焊盘（Exposed Pad）处单点连接，避免功率地电流干扰模拟电路。
• 裸露焊盘散热设计：Exposed Pad必须焊接至PCB的大面积地铜箔上，并通过多个过孔连接至内层地平面，以实现最佳散热效果。
• 输出电容布置：输出电容应靠近电感输出端和负载放置，确保低ESR路径。

7. 热设计考虑

CXSD61300 的最大功耗取决于封装热阻、PCB布局、环境温度和最大结温。最大功耗计算公式为：

在推荐工作条件下，最大结温为125°C。WDFN-12EL封装在标准JEDEC 51-7四层热测试板上的θJA为60°C/W。在TA=25°C时，最大功耗为：

设计人员应根据实际工作条件计算功耗，并确保结温不超过125°C。在高环境温度或高功耗应用中，应优化PCB散热设计（增加铜箔面积、增加过孔等）以降低热阻。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61300 采用 WDFN-12EL（3×3mm） 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。