CXSD61343 高性能同步降压 DC-DC 转换器
6A 输出 | 4.5V-18V 宽输入 | 电流模式控制 | 可调频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61343 | 封装：WQFN-14AL 3.5x3.5

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61343 是一款高效率、单片同步降压 DC-DC 转换器，采用峰值电流模式控制，可提供高达 6A 的输出电流。芯片支持 4.5V 至 18V 的宽输入电压范围（PVIN 可低至 1.6V），输出电压可通过外部电阻分压器设置，内部基准电压 0.8V ±1%（-40°C 至 85°C）。

CXSD61343 集成了低 RDS(ON) 功率 MOSFET（高侧 26mΩ，低侧 19mΩ），并采用 外部补偿 设计，允许工程师根据不同的输出电容和负载条件灵活优化环路稳定性。芯片的 可调开关频率（200kHz 至 1.6MHz） 和 外部时钟同步 功能，使其在效率和尺寸之间取得最佳平衡。CXSD61343 提供完整的保护功能，包括 逐周期过流保护、输出欠压/过压保护、输入欠压锁定 和 过温保护，并具备 预偏置启动 和 可调软启动，适合高性能点负载调节、笔记本电脑和高密度分布式电源系统。

1. 产品概述与市场定位

在服务器、存储设备、网络设备、笔记本电脑以及高密度分布式电源系统中，FPGA、ASIC 和处理器等负载对电源的瞬态响应、电压精度和功率密度要求日益严苛。CXSD61343 作为一款 电流模式控制的同步降压转换器，凭借其 外部补偿 的灵活性，允许设计者根据实际输出电容和负载特性优化环路响应，实现最佳稳定性和瞬态性能。

芯片的 宽输入电压范围（4.5V-18V） 使其能够适应 5V、12V 等标准总线电压，而 PVIN 可低至 1.6V 的特性则允许在低电压轨上直接驱动，提高了系统灵活性。CXSD61343 的 可调开关频率（200kHz 至 1.6MHz） 和 外部同步功能 使设计者能够在效率和尺寸之间自由权衡，同时避免敏感频段的 EMI 干扰。

芯片集成了完整的保护功能，包括 逐周期高侧和低侧过流保护、输出欠压保护、输出过压保护、输入欠压锁定 和 过温保护，确保系统在异常条件下安全运行。CXSD61343 采用 WQFN-14AL 3.5x3.5 封装，热性能优异，适合高密度 PCB 布局。

2. 主要特点与技术亮点

• 峰值电流模式控制：提供优异的线路和负载瞬态响应，外部补偿允许针对各种输出电容（陶瓷、聚合物等）优化环路稳定性。
• 0.8V 高精度基准：内部基准电压 0.8V，精度 ±1% 覆盖 -40°C 至 85°C 温度范围，为输出电压提供高精度参考。
• 宽输入电压范围：VIN 支持 4.5V 至 18V，PVIN 可低至 1.6V，适用于多种总线电压和后级降压应用。
• 可调开关频率（RT 模式）：通过外部电阻设置 200kHz 至 1.6MHz 频率，在效率和尺寸之间灵活取舍。
• 外部时钟同步（SYNC 模式）：可将开关频率同步至外部时钟（200kHz-1.6MHz），便于多相或敏感频率应用。
• 外部补偿：COMP 引脚外接 RC 网络，可针对不同输出电容和负载条件优化环路带宽和稳定性。
• 可调软启动：SS/TR 引脚外接电容，可编程软启动时间，有效限制启动浪涌电流。
• 预偏置启动：在输出端存在残余电压时，低侧 MOSFET 不会吸收电流，确保平滑启动。
• 电源良好指示：PGOOD 开漏输出提供电源状态指示，支持系统上电时序和故障监控。
• 全面保护：逐周期高侧和低侧过流保护（含过流和吸电流限制）、输出欠压/过压保护、输入欠压锁定、过温保护，确保系统安全。

3. 典型应用电路

CXSD61343 的典型应用电路包含输入电容 CIN、输出电容 COUT、功率电感 L、自举电容 CBOOT、反馈电阻分压网络（R1/R2）、补偿网络（RCOMP、CCOMP1、CCOMP2）以及 RT 频率设定电阻。芯片的 PVIN 和 VIN 引脚可分别供电，FB 引脚通过分压电阻设置输出电压，COMP 引脚外接补偿网络，SS/TR 引脚外接电容设定软启动时间，RT/SYNC 引脚设定频率或接受外部时钟，EN 引脚控制使能，PGOOD 提供电源状态指示。

图1. CXSD61343 典型应用电路

4. 极限参数与电气特性

符号	参数	最小值	最大值	单位
VIN, PVIN	电源输入电压	-0.3	20	V
LX	开关节点电压	-1	20.3	V
LX（t≤10ns）	开关节点瞬态	-5	VIN+6.3	V
BOOT	自举电压	-0.3	VIN+7	V
其他引脚	其他引脚电压	-0.3	6	V
PD @ TA=25°C	功耗	—	2.083	W
θJA	结到环境热阻	—	48	°C/W
θJC	结到外壳热阻	—	3.8	°C/W
TJ	结温	—	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
PVIN 输入电压	1.6	18	V
VIN 输入电压	4.5	18	V
结温范围	-40	125	°C

参数	条件	典型值	单位
输入电压范围（VIN）	—	4.5 – 18	V
输入电压范围（PVIN）	—	1.6 – 18	V
关断电流（ISHDN）	VEN = 0V	3	μA
静态电流（非开关）	VFB = 0.83V	600	μA
内部基准电压（VREF）	—	0.8	V
基准精度	-40°C 至 85°C	±1	%
开关频率（可调）	RT 电阻设定	200 – 1600	kHz
同步频率范围	外部时钟	200 – 1600	kHz
高侧 RDS(ON)	VBOOT-VLX = 5.5V	26	mΩ
低侧 RDS(ON)	VIN = 12V	19	mΩ
最小导通时间	—	135	ns
高侧电流限制	—	11	A
低侧源电流限制	—	10	A
低侧吸电流限制	—	2.3	A
误差放大器跨导	—	1300	μA/V
PGOOD 上升阈值	VFB 上升（良好）	94	%VREF
PGOOD 故障阈值	VFB 上升（故障）	109	%VREF
UVLO 上升阈值	VIN 上升	4.0	V
UVLO 迟滞	—	150	mV
热关断阈值	—	175	°C
热恢复迟滞	—	10	°C

5. 工作原理与设计指导

5.1 电流模式控制与外部补偿

CXSD61343 采用 峰值电流模式控制，通过内部振荡器启动每个周期，高侧 MOSFET 导通，电感电流上升，当高侧开关电流达到误差放大器输出（COMP 电压）决定的电流参考值时，高侧开关关断，低侧 MOSFET 导通直至下一周期开始。这种控制方式具有快速的线路和负载瞬态响应，并逐周期限制电流。

外部补偿 是 CXSD61343 的显著优势。COMP 引脚外接 RC 网络（RCOMP、CCOMP1、CCOMP2），设计者可以根据输出电容（陶瓷、聚合物等）和负载特性灵活调整环路带宽和相位裕度，优化瞬态响应和稳定性。建议参考数据手册中的典型补偿网络值，并通过实际负载瞬态测试验证环路稳定性。

5.2 VIN 和 PVIN 引脚

芯片提供独立的 VIN 和 PVIN 引脚。VIN 为内部控制和基准电路供电，需 4.5V 至 18V；PVIN 为功率开关供电，可低至 1.6V，适用于高效率转换。两者可短接使用，也可分别供电以实现更宽的输入范围或后级稳压。

5.3 输出电压设置

输出电压通过外部分压电阻 R1 和 R2 设置，公式为 VOUT = 0.8V × (1 + R1/R2)。建议 R2 取值在 10kΩ 至 100kΩ 之间，以平衡功耗和噪声抑制。反馈走线应远离噪声源。

5.4 软启动与跟踪

SS/TR 引脚外接电容可编程软启动时间。内部 2μA 电流源对电容充电，输出电压跟随 SS/TR 电压上升，直到达到设定值。软启动时间计算公式为 TSS = CSS × 0.8V / 2μA。例如，10nF 电容对应约 4ms 软启动时间。预偏置启动时，低侧 MOSFET 不会吸收电流，直至 SS/TR 超过 2.1V，确保平滑启动。

5.5 频率设置与同步（RT/SYNC）

RT/SYNC 引脚外接电阻至 GND 可设置开关频率，范围 200kHz 至 1.6MHz。典型值：27kΩ 对应约 1600kHz，110kΩ 对应约 480kHz，270kΩ 对应约 200kHz。当外部时钟信号（200kHz-1.6MHz，占空比 20%-80%）施加到该引脚时，芯片自动切换至 SYNC 模式，开关频率同步至外部时钟的下降沿，便于多相系统或避开敏感频段。

5.6 保护机制

• 高侧过流保护（OCP）：逐周期检测高侧开关电流，当峰值电流超过设定阈值时关断高侧 MOSFET。
• 低侧过流保护：提供源电流和吸电流两种限制。源电流限制防止过大的正向电流；吸电流限制在预偏置启动时防止低侧 MOSFET 吸收过多电流，保护负载。
• 输出过压保护（OVP）：当 VFB 超过 109% VREF 时，关断高侧 MOSFET，直到输出电压降至 106% VREF 以下。
• 输出欠压保护（UVP）：当 VFB 低于 91% VREF 时，PGOOD 被拉低，但芯片继续工作（非锁存）。
• 过温保护（OTP）：结温超过 175°C 时芯片关断，温度下降 10°C 后自动重启。

6. 基于 CXSD61343 的 POL 供电设计实例

设计目标：一款网络交换机，需要为 ASIC 核心（1.2V/5A）供电，输入来自 12V 电源总线，要求高效率和小尺寸。

• 系统配置：选用 CXSD61343，VIN = PVIN = 12V，VOUT = 1.2V，IOUT = 5A。开关频率选择 600kHz（RT 电阻约 110kΩ），在效率和尺寸间取得平衡。
• 电感选择：推荐 3.7μH 作为起始点，实际根据纹波电流计算。取 ΔIL = 0.24 × IOUT_MAX = 1.2A，L = VOUT × (1 - VOUT/VIN) / (f × ΔIL) ≈ 1.2 × (1-0.1) / (600k × 1.2) ≈ 1.5μH。选用 1.5μH/8A 饱和电流的低 DCR 功率电感。
• 输入电容：选用 10μF × 2 陶瓷电容 + 4.7μF + 0.1μF 高频去耦，靠近 PVIN 和 VIN 引脚放置。
• 输出电容：选用 22μF × 2 陶瓷电容 + 47μF 聚合物电容，确保 ESR 足够低，满足输出电压纹波要求（< ±30mV）。
• 补偿网络：参照数据手册建议值，RCOMP = 8.2kΩ，CCOMP1 = 18nF，CCOMP2 = 22pF（针对 1.2V 输出和 22μF 输出电容）。
• 软启动：SS 引脚外接 10nF 电容，软启动时间约 4ms，降低启动浪涌电流。
• 使能控制：EN 引脚通过电阻分压器实现 UVLO，设置启动电压 10V，防止输入电压不足时启动。

7. PCB 布局建议

• 主功率回路：PVIN、LX、电感、输出电容和 PGND 形成的回路应尽可能短而宽，减少寄生电感和电阻。
• 输入电容放置：输入电容尽可能靠近 PVIN 和 VIN 引脚，高频去耦电容（0.1μF）紧贴 IC 放置。
• LX 节点：LX 为高频开关节点，走线面积应尽可能小，避免耦合噪声。
• 反馈网络：FB 分压电阻应靠近 FB 引脚，反馈走线远离 LX 和电感等噪声源，从输出电容后端引出。
• 补偿网络：COMP 引脚的外接 RC 元件应靠近 COMP 引脚，减少寄生影响。
• RT/SYNC 引脚：频率设定电阻或同步信号走线应尽量短，避免噪声干扰。
• 地平面：使用多层 PCB，提供大面积地平面。AGND 和 PGND 应单点连接，通常在 IC 下方或输出电容地端汇合。
• 散热设计：芯片底部散热焊盘必须焊接至 PCB 地平面，通过多个热过孔连接至内层和底层地平面，有效降低 θJA。4 层 2oz 铜 PCB 可实现良好的热性能。

8. 引脚封装图

CXSD61343 采用 WQFN-14AL 3.5x3.5 封装，14 引脚，3.5mm × 3.5mm 尺寸，底部散热焊盘增强热性能。该封装适合高密度 PCB 布局，支持自动光学检测（AOI）和标准 SMT 工艺。

图2. CXSD61343 引脚封装图（WQFN-14AL 3.5x3.5）

9. 订购信息与技术支持

CXSD61343 采用 WQFN-14AL 3.5x3.5 封装，无铅、RoHS 合规，支持 -40°C 至 +125°C 结温范围。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。