CXSD61326A 3A/24V同步降压转换器 | 电流模式 | 内部补偿 | PGOOD | SOP-8/WDFN - 嘉泰姆电子

CXSD61326A 3A/24V同步降压转换器 | 电流模式 | 内部补偿 | PGOOD | SOP-8/WDFN - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61326A
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
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产品简介

CXSD61326A 是一款3A、高效率同步降压DC/DC转换器,输入3V-24V,输出可调0.8V-15V,采用电流模式控制,固定500kHz,内部补偿,集成PGOOD指示、过流/欠压/过温保护,采用SOP-8(Exposed Pad)或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)3V~24V
输出电压 (VOUT)0.8V~15V
输出电流 (IOUT)3A
工作频率500kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-10;PSOP-8
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency300kHz~2000kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesCurrent Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;Fast Transient Response;Internal Compensation;OCP;OTP;PSM;Power Good;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)100
Ron LS (typ) (mOhm)100
Iq (typ) (mA)1
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)5.5
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61326A 3A/24V同步降压转换器
3V-24V输入 | 0.8V-15V可调输出 | 500kHz | 电流模式控制 | 内部补偿 | PGOOD

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61326A | 封装:SOP-8(Exposed Pad)或 WDFN-10L(3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61326A 是一款高效率、单片同步降压DC/DC转换器,采用 电流模式控制 架构,支持 3V至24V 的宽输入电压范围,可提供高达 3A 的连续输出电流。输出电压通过外部电阻分压器可调,范围为 0.8V至15V。芯片集成N-MOSFET功率开关(高侧/低侧典型值100mΩ),无需外部肖特基二极管,效率高达 95%

CXSD61326A 内置 内部补偿 网络,无需外部补偿元件,简化了设计并减少了BOM成本,适用于低ESR陶瓷输出电容。固定 500kHz 的开关频率,在效率和元件尺寸之间取得良好平衡。芯片提供 可编程软启动(内部2ms)、逐周期过流保护输入欠压锁定(UVLO)(上升阈值2.8V)、输出欠压保护(打嗝模式)过温保护(OTP)。WDFN-10L封装版本还集成了 功率良好指示(PGOOD) 开漏输出,便于系统时序监控。关断模式下功耗低于 3μA,适合电池供电系统中的电源管理。芯片内部还提供 VCC线性稳压器(5V输出),为内部电路供电。

CXSD61326A 提供 SOP-8(Exposed Pad)WDFN-10L(3×3mm) 两种封装,是工业/商用低功耗系统、计算机外设、LCD显示器/电视以及高性能DSP/FPGA/ASIC负载点(POL)调节等应用的理想选择。

核心优势: 3V-24V宽输入 | 3A输出电流 | 0.8V-15V可调输出 | 500kHz固定频率 | 效率高达95% | 电流模式控制 | 内部补偿 | PGOOD指示(WDFN) | 逐周期过流保护 | 关断电流<3μA | SOP-8(Exposed Pad)/WDFN-10L封装。

1. 主要特点与技术亮点

高效率效率高达95%
宽输入电压3V-24V
可调输出0.8V-15V
3A输出电流满足中等负载需求
电流模式控制快速瞬态响应
内部补偿减少外部元件
可编程软启动抑制浪涌电流
PGOOD指示系统监控
  • 高效率同步整流:集成低导通电阻N-MOSFET(高侧/低侧典型值100mΩ),无需外部肖特基二极管,效率高达95%。
  • 宽输入电压范围(3V-24V):兼容5V、12V、19V、24V等多种电源轨,适用于工业、通信和消费电子应用。
  • 可调输出电压(0.8V-15V):通过外部电阻分压器灵活设定,满足不同负载电压需求,反馈参考电压精度高。
  • 电流模式控制:提供快速的负载瞬态响应,内部补偿简化设计,无需外部补偿元件。
  • 500kHz固定开关频率:在效率和元件尺寸之间取得良好平衡,允许使用小尺寸电感和电容。
  • 可编程软启动(2ms):内部软启动电路抑制启动浪涌电流和输出电压过冲。
  • 功率良好指示(PGOOD):开漏输出(仅WDFN-10L封装),当输出电压正常时指示良好,便于系统时序管理。
  • 超低关断电流(<3μA):EN拉低时进入关断模式,适合电池供电和低功耗系统。
  • 保护功能
    • 逐周期过流保护:检测高侧MOSFET电流(典型值5.5A),防止过流损坏。
    • 输入欠压锁定(UVLO):上升阈值2.8V,防止输入电压过低时误动作。
    • 输出欠压保护(打嗝模式):FB低于参考电压50%时触发打嗝保护,自动重启,降低短路功耗。
    • 过温保护(OTP):结温超过150°C时停止开关,温度下降后自动恢复。
  • 外部自举二极管支持:在输入电压低于5.5V或占空比高于65%时,可外接自举二极管提升效率。
  • 最大占空比93%:支持低压差运行。
  • RoHS合规:无铅、无卤素,环保设计。

2. 引脚配置与功能描述

CXSD61326A 提供 SOP-8(Exposed Pad)WDFN-10L(3×3mm) 两种封装。WDFN封装包含PGOOD功能,SOP-8封装无PGOOD引脚。两种封装均内置VCC线性稳压器输出。

引脚封装图
引脚封装图(SOP-8 Exposed Pad 和 WDFN-10L 3x3)

SOP-8 WDFN-10L 引脚名称 功能描述
1 5 BOOT 高侧栅极驱动器自举引脚。连接0.1μF或更大的陶瓷电容至SW。
2 6, 7 VIN 电源输入,3V-24V,需用22μF或更大电容去耦。
3 8, 9 SW 开关节点,连接外部LC滤波器。
4, 9 (Exposed Pad) 10, 11 (Exposed Pad) GND 地。裸露焊盘必须焊接至大面积PCB铜箔并连接至地,以实现最大功耗散热。
5 1 FB 反馈输入。通过外部电阻分压器设置输出电压,内部参考电压0.8V(典型值)。
6 3 EN 使能控制输入(高电平有效)。逻辑高使能,逻辑低关断(关断电流<3μA)。可接100kΩ上拉至VIN实现自动启动。
7 2 PGOOD 功率良好指示输出(仅WDFN封装),开漏输出,需外接上拉电阻。输出电压正常时呈高阻抗。
8 4 VCC 内部5V线性稳压器输出,用1μF陶瓷电容去耦,为内部电路供电。

3. 典型应用电路

CXSD61326A 的典型应用电路非常精简,只需少量外部元件。输入电容推荐10μF×2陶瓷电容,输出电容根据负载选择(推荐22μF×2)。反馈网络由两个电阻构成分压器,参考下表推荐的元件值。芯片内部补偿简化了设计,VCC引脚需外接1μF电容去耦。

典型应用电路
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:

VOUT = VREF × (1 + R1 / R2)

其中 VREF = 0.8V(典型值),R1 为连接至VOUT的上拉电阻,R2 为连接至GND的下拉电阻。下表提供了常用输出电压的推荐元件值。

VOUT (V) R1 (kΩ) R2 (kΩ) RT (kΩ) L (μH) COUT (μF)
1.2 15 30 50 2.2 22 × 2
2.5 25.5 12 40 3.6 22 × 2
3.3 16.5 5.1 30 4.7 22 × 2
5 27 5.1 18 6.8 22 × 2

4. 极限参数与电气特性

绝对最大额定值 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN 电源输入电压 -0.3 26 V
VSW SW引脚开关电压 -0.6 VIN+0.3 V
VSW (AC<20ns) SW瞬态电压 -5 30 V
VBOOT - VSW 自举电压 -0.3 6 V
其他引脚 控制/逻辑引脚 -0.3 6 V
PD 功耗 (TA=25°C) SOP-8 (Exposed Pad) 1.333 W
PD 功耗 (TA=25°C) WDFN-10L 1.429 W
θJA 结到环境热阻 (SOP-8 Exposed Pad) 75 °C/W
θJA 结到环境热阻 (WDFN-10L) 70 °C/W
TJ 结温 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
输入电压 VIN 3 24 V
结温 TJ -40 125 °C
环境温度 TA -40 85 °C
关键电气特性 (VIN = 12V, TA = 25°C, 典型值)
参数 测试条件 典型值 单位
输入电压范围 3 – 24 V
反馈参考电压 0.8 V
关断电流 VEN = 0V 1 μA
静态电流 VEN=3V, VFB=1V 1 mA
开关频率 500 kHz
高侧导通电阻 100
低侧导通电阻 100
上管峰值电流限制 最小占空比 5.5 A
最大占空比 VFB = 0.8V 93 %
最小导通时间 100 ns
EN 逻辑高电平 2.0 V
EN 逻辑低电平 0.4 V
UVLO 上升阈值 VIN 上升 2.8 V
VCC 输出电压 5 V
软启动时间 2 ms

5. 工作原理与设计指导

5.1 基本工作原理

CXSD61326A 采用 电流模式PWM控制架构。在每个开关周期,内部振荡器产生固定频率(500kHz)的时钟信号,触发高侧N-MOSFET导通。电流检测放大器监测高侧MOSFET的电流,当电流达到误差放大器输出设定的阈值时,高侧MOSFET关断,低侧MOSFET导通,直至下一个周期开始。误差放大器通过比较FB引脚上的反馈电压与内部0.8V参考电压,调整占空比,从而调节输出。电流模式控制提供快速的瞬态响应和逐周期电流限制。

5.2 内部补偿

CXSD61326A 内置 内部补偿 网络,无需外部补偿元件,简化了设计并减少了BOM成本,适用于低ESR陶瓷输出电容。

5.3 软启动与使能控制

软启动由内部电路实现,典型软启动时间为2ms,有效抑制启动浪涌电流。EN引脚为高电平有效使能输入,EN拉低(<0.4V)时芯片进入关断模式,功耗低于3μA。EN拉高(>2V)时芯片启动。

5.4 功率良好指示(PGOOD)

仅WDFN-10L封装提供PGOOD功能。PGOOD为开漏输出,需外接上拉电阻。当输出电压正常时,PGOOD呈高阻抗;当输出电压低于标称值时,PGOOD被拉低。可用于系统上电时序监控和故障指示。

5.5 外部自举二极管

在BOOT和SW之间连接0.1μF陶瓷电容,为高侧MOSFET提供栅极驱动电压。当输入电压低于5.5V或占空比高于65%时,建议在BOOT引脚和外部5V电源之间添加外部自举二极管(如1N4148或BAT54),以提升效率。

5.6 保护功能

  • 逐周期过流保护(OCP):每个周期检测高侧MOSFET电流,超过电流限制阈值(典型值5.5A)时关断高侧MOSFET,防止过流损坏。
  • 输入欠压锁定(UVLO):输入电压低于2.8V(上升阈值)时,芯片停止开关,防止低电压误动作。
  • 输出欠压保护(打嗝模式):FB电压低于参考电压50%时触发打嗝保护,芯片关断一段时间后自动重启,降低短路功耗。
  • 过温保护(OTP):结温超过150°C时停止开关,温度下降后自动恢复。

5.7 电感选型

电感值影响纹波电流,计算公式为:

ΔIL = [VOUT / (f × L)] × (1 - VOUT / VIN)

推荐的纹波电流为最大输出电流的24%(ΔIL = 0.24 × IMAX)。最大纹波电流出现在最高输入电压下。推荐电感值范围2.2μH至6.8μH,具体取决于输出电压。电感的饱和电流应高于峰值电流(IPEAK = ILOAD(MAX) + ΔIL/2),DCR尽可能低。

5.8 输入输出电容选型

输入电容:推荐使用10μF×2低ESR陶瓷电容,RMS电流计算公式:

IRMS = IOUT(MAX) × √[VOUT/VIN × (1 - VOUT/VIN)]

最恶劣条件出现在VIN = 2×VOUT时,IRMS = IOUT(MAX) / 2。

输出电容:推荐使用22μF×2陶瓷电容,输出纹波电压估算:

ΔVOUT ≤ ΔIL × [ESR + 1/(8 × f × COUT)]

5.9 EMI抑制

为改善EMI性能,可在SW和GND之间放置R-C吸收电路(Snubber),或在自举电容上串联电阻(会降低驱动能力)。建议在PCB布局中预留吸收电路位置,同时减小SW走线面积,保持主功率回路小环路。

6. PCB布局建议

对于CXSD61326A,良好的PCB布局对性能和EMI至关重要,建议遵循以下原则:

  • 输入电容就近放置:10μF×2输入陶瓷电容尽可能靠近VIN和GND引脚。
  • SW走线短而宽:SW节点连接电感,走线应短而宽,敏感元件远离该走线。
  • 反馈网络靠近芯片:FB分压电阻靠近IC放置,反馈走线远离SW和电感。
  • VCC去耦电容靠近VCC引脚:1μF电容紧靠VCC和GND引脚。
  • 裸露焊盘散热:Exposed Pad必须焊接至大面积地铜,并通过过孔连接内层地平面,以降低热阻。
  • PGOOD走线(WDFN封装):PGOOD为开漏输出,上拉电阻应靠近IC放置,走线远离噪声源。
  • 主功率回路小环路:VIN → 高侧MOSFET → SW → 电感 → COUT → GND 的回路应尽量小。

7. 热设计考虑

CXSD61326A 的最大功耗取决于封装热阻和布局。SOP-8(Exposed Pad)的θJA为75°C/W,WDFN-10L的θJA为70°C/W。在TA=25°C时,最大功耗分别为:

PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 75°C/W ≈ 1.333W(SOP-8 Exposed Pad)
PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 70°C/W ≈ 1.429W(WDFN-10L)

实际应用中需确保结温不超过125°C,建议在PCB上为裸露焊盘提供足够的铜箔面积和过孔以改善散热。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61326A 提供 SOP-8(Exposed Pad)WDFN-10L(3×3mm) 两种封装,无铅、RoHS合规。嘉泰姆电子提供工程样品、评估板、参考设计及FAE技术支持。

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