CXSD61328A/CXSD61328B 1.5A/6V同步降压转换器 | ACOT | 2.7MHz | AEC-Q100 | PGOOD | WDFN-8L - 嘉泰姆电子

CXSD61328A/CXSD61328B 1.5A/6V同步降压转换器 | ACOT | 2.7MHz | AEC-Q100 | PGOOD | WDFN-8L - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61328A-QA
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

CXSD61328A/CXSD61328B 是一款1.5A、高效率同步降压DC/DC转换器,输入3V-6V,输出可调0.45V至VIN,采用ACOT控制,开关频率2.7MHz,集成110mΩ/90mΩ MOSFET,支持PSM、PGOOD指示、UVLO/UVP/OTP保护,AEC-Q100 Grade 1,采用WDFN-8L 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~6V
输出电压 (VOUT)0.45V~3.3V
输出电流 (IOUT)1.5A
工作频率2700kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-8
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency300kHz~2000kHz
Protection过流/过压/过温
Features100% Duty Cycle;ACOT Control;AEC-Q100;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)110
Ron LS (typ) (mOhm)90
Iq (typ) (mA)0.03
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)3.2
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61328A/CXSD61328B 1.5A/6V同步降压转换器
3V-6V输入 | 0.45V至VIN可调输出 | 2.7MHz | ACOT控制 | AEC-Q100 | WDFN-8L

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61328A / CXSD61328B | 封装:WDFN-8L(3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61328ACXSD61328B 是两款1.5A、高效率、先进恒定导通时间(ACOT)同步降压DC/DC转换器,采用 AEC-Q100 Grade 1 汽车级认证,适用于车载信息娱乐、仪表集群、抬头显示以及通用负载点(POL)应用。芯片输入电压范围 3V至6V,输出电压可调范围为 0.45V至VIN,集成低导通电阻功率MOSFET(高侧110mΩ,低侧90mΩ),静态电流低至 30μA,在宽负载范围内实现高效率。

CXSD61328A和CXSD61328B采用 ACOT(Advanced Constant On-Time) 控制架构,提供超快速瞬态响应,无需外部补偿,优化了低ESR陶瓷输出电容的稳定性。固定 2.7MHz 开关频率允许使用小尺寸电感和陶瓷电容,显著减小方案面积。芯片在轻载时自动进入 省电模式(PSM),提高轻载效率。内置 软启动(启动时间150μs)、逐周期过流保护(高侧/低侧)、输入欠压锁定(UVLO)输出欠压保护(打嗝模式) 以及 过温保护(OTP)。芯片提供 功率良好指示(PGOOD) 开漏输出,便于系统时序监控。CXSD61328A和CXSD61328B的主要区别在于PGOOD引脚逻辑:CXSD61328A的PGOOD在关断或故障时为高阻态,而CXSD61328B的PGOOD在同样条件下为低电平,用户可根据系统需求选择。

CXSD61328A/CXSD61328B 采用 WDFN-8L(3×3mm) 小型封装,是手机、手持设备、机顶盒、电缆调制解调器、xDSL平台、WLAN ASIC电源以及汽车信息娱乐等应用的理想选择。

核心优势: 3V-6V宽输入 | 1.5A输出电流 | 0.45V至VIN可调输出 | 2.7MHz开关频率 | ACOT快速瞬态 | 低静态电流30μA | 集成110mΩ/90mΩ MOSFET | PSM省电模式 | PGOOD指示 | AEC-Q100 Grade 1 | WDFN-8L 3x3封装。

1. 主要特点与技术亮点

AEC-Q100 Grade 1汽车级认证
宽输入电压3V-6V
可调输出0.45V至VIN
1.5A输出电流满足负载需求
2.7MHz开关频率小尺寸外围元件
低导通电阻高侧110mΩ,低侧90mΩ
ACOT控制超快瞬态响应
低静态电流30μA
  • AEC-Q100 Grade 1 认证:满足汽车电子可靠性要求,适用于车载信息娱乐、仪表集群、HUD等严苛环境。
  • 高效率同步整流:集成低导通电阻MOSFET(高侧110mΩ,低侧90mΩ),无需外部肖特基二极管,效率高。
  • 宽输入电压范围(3V-6V):兼容5V和3.3V电源轨,适用于多种应用场景。
  • 可调输出电压(0.45V至VIN):通过外部电阻分压器灵活设定,反馈参考电压0.45V(典型值),支持低电压输出。
  • ACOT控制架构:先进恒定导通时间控制,提供超快瞬态响应,内部补偿简化设计,无需外部补偿元件,优化低ESR陶瓷输出电容。
  • 2.7MHz固定开关频率:允许使用小尺寸电感和电容(推荐0.47μH或1μH),降低BOM成本和PCB面积。
  • 自动省电模式(PSM):轻载时自动进入PSM,降低开关频率,提高轻载效率。
  • 内部软启动(150μs):抑制启动浪涌电流,支持预偏置输出启动,确保系统安全上电。
  • 功率良好指示(PGOOD):开漏输出,监控输出电压状态。CXSD61328A在关断或故障时为高阻态;CXSD61328B为低电平,便于不同系统时序需求。
  • 保护功能
    • 逐周期过流保护(高侧/低侧):检测高侧峰值电流和低侧谷值电流,防止过流损坏。
    • 输入欠压锁定(UVLO):上升阈值2.35V,迟滞400mV,防止低电压误动作。
    • 输出欠压保护(打嗝模式):FB低于参考电压66%时触发打嗝模式,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20°C后自动恢复。
  • 最大占空比接近100%:支持低压差(LDO)运行,适用于输入电压接近输出电压的场景。
  • 输出放电功能:关断时内部1kΩ放电电阻快速泄放输出电容能量。
  • RoHS合规:无铅、无卤素,环保设计。

2. 引脚配置与功能描述

CXSD61328A/CXSD61328B 采用 WDFN-8L(3×3mm) 封装,底部裸露焊盘增强散热性能,需焊接至大面积地铜。

引脚封装图
引脚封装图(WDFN-8L 3x3)

引脚号 引脚名称 功能描述
1 VIN 电源输入,3V-6V,需用大容量陶瓷电容去耦。
2 EN 使能控制输入,高电平使能,低电平关断。
3 AGND 模拟地,需靠近芯片连接至GND。
4 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0.45V(典型值)。
5 VOUT 输出电压检测引脚,连接至输出端。
6 PGOOD 功率良好指示输出,开漏,需外接上拉电阻。CXSD61328A:关断/故障时为高阻态;CXSD61328B:关断/故障时为低电平。
7, 8 LX 开关节点,连接功率电感。
9 (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。

3. 典型应用电路

CXSD61328A/CXSD61328B 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陶瓷电容,输出电容推荐22μF,电感推荐0.47μH(VOUT≤1.2V)或1μH(VOUT>1.2V)。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。

典型应用电路
图2. 典型应用电路(CXSD61328A)

典型应用电路
图3. 典型应用电路(CXSD61328B)

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 + RFB1 / RFB2)

其中 VREF = 0.45V(典型值),RFB1 为连接至VOUT的上拉电阻,RFB2 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) RFB1 (kΩ) RFB2 (kΩ) L (μH) COUT (μF)
1.2 64.9 39.2 0.47 22
1.8 118 39.2 1.0 22
2.5 178 39.2 1.0 22
3.3 249 39.2 1.0 22

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 7 V
VLX LX引脚开关电压 -0.3 VIN+0.3 V
其他引脚 控制/逻辑引脚 -0.3 VIN+0.3 V
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 6 V
结温 TJ -40 125 °C
环境温度 TA -40 125 °C
关键电气特性 (VIN = 3.7V, TA = 25°C, 典型值)
参数 测试条件 典型值 单位
输入电压范围 3 – 6 V
反馈参考电压 (CXSD61328A) 0.45 V
反馈参考电压 (CXSD61328B) 0.45 V
关断电流 EN=0V 2 μA
静态电流 VFB=0.5V, 非开关 30 μA
开关频率 2.7 MHz
高侧导通电阻 110
低侧导通电阻 90
高侧峰值电流限制 (CXSD61328A) 3.2 A
高侧峰值电流限制 (CXSD61328B) 3.2 A
低侧谷值电流限制 (CXSD61328A) 2.4 A
低侧谷值电流限制 (CXSD61328B) 2.4 A
UVLO 上升阈值 VCC 上升 2.35 V
UVLO 迟滞 400 mV
EN 逻辑高电平 上升 1.0 V
EN 逻辑低电平 下降 0.4 V
PGOOD 阈值(相对于标称) VOUT 下降 -10 %
PGOOD 迟滞 5 %
热关断阈值 150 °C
输出放电电阻 1

5. 工作原理与设计指导

5.1 ACOT控制架构

CXSD61328A/CXSD61328B 采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构。与传统COT相比,ACOT内置虚拟电感电流斜坡发生器,替代了输出电容ESR提供的斜坡,从而实现了对低ESR陶瓷输出电容的稳定控制。在稳态下,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满足最小关断时间条件时,触发导通时间单稳态电路,高侧MOSFET导通固定时间(由输入/输出电压决定,Ton ≈ VOUT/VIN × 1/fosc)。导通结束后,低侧MOSFET导通,直至下一次触发。ACOT提供超快瞬态响应,无需外部补偿,简化了设计。

5.2 轻载省电模式(PSM)

在轻载条件下,芯片自动进入PSM模式。当电感电流谷值降至零时,低侧MOSFET关断,防止反向电感电流,输出电容仅由负载放电,开关频率降低,从而减少开关损耗,提高轻载效率。

5.3 软启动与预偏置启动

内部软启动电路在EN拉高后激活,内部电容充电产生斜坡参考电压。FB电压跟踪该斜坡,使占空比缓慢增加,启动时间典型150μs(从10%至90% VOUT)。芯片支持预偏置输出启动,确保输出电压从现有电压平稳上升。

5.4 功率良好指示(PGOOD)

PGOOD为开漏输出,需外接上拉电阻。当VFB高于参考电压的90%时,PGOOD呈高阻抗;当VFB低于85%时,PGOOD被拉低。CXSD61328A与CXSD61328B的区别在于关断或故障状态下的逻辑:CXSD61328A在关断或过温时为高阻态;CXSD61328B为低电平。用户可根据系统时序要求选择合适型号。

5.5 保护功能

  • 逐周期过流保护(OCP):高侧峰值电流限制(典型3.2A)和低侧谷值电流限制(典型2.4A)共同作用,防止过流损坏。
  • 输入欠压锁定(UVLO):VIN低于UVLO阈值时停止开关,上升阈值2.35V,迟滞400mV。
  • 输出欠压保护(打嗝模式):VFB低于参考电压66%时触发,关断MOSFET,间隔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20°C后自动恢复。

5.6 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30%-40%(ΔIL = 0.3-0.4 × IMAX)。最大纹波电流出现在最高输入电压下。推荐电感值:VOUT≤1.2V时使用0.47μH,VOUT>1.2V时使用1μH。电感的饱和电流应高于峰值电流,DCR尽可能低。

5.7 输入输出电容选型

输入电容:推荐使用10μF X7R陶瓷电容,额定电压≥10V,RMS电流计算公式:

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

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 X7R陶瓷电容,有效容值应大于14μF,输出纹波电压估算:

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

6. PCB布局建议

对于CXSD61328A/CXSD61328B,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输入陶瓷电容尽可能靠近VIN和GND引脚。
  • SW走线短而宽:LX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(5mm以内),反馈走线远离LX和电感。
  • VOUT检测引脚:VOUT引脚应直接连接至输出电容正端,进行远程电压采样。
  • 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。
  • 主功率回路小环路:VIN → 高侧MOSFET → LX → 电感 → COUT → GND 的回路应尽量小。
  • PGOOD上拉电阻:上拉电阻靠近PGOOD引脚,走线远离噪声源。

7. 热设计考虑

CXSD61328A/CXSD61328B 的最大功耗取决于封装热阻和PCB布局。WDFN-8L在特定EVB上的θJA为47.7°C/W(两层板)。在TA=25°C时,最大功耗为:

PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 47.7°C/W ≈ 2.09W

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

CXSD61328A 和 CXSD61328B 均采用 WDFN-8L(3×3mm) 封装,无铅、RoHS合规。两款型号主要区别在于PGOOD逻辑,用户可根据系统需求选择。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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