CXSU63322 系列超低功耗 VFM 升压 DC-DC 转换器 | 5μA 静态电流 | 0.85V 启动 - 嘉泰姆电子

CXSU63322 系列超低功耗 VFM 升压 DC-DC 转换器 | 5μA 静态电流 | 0.85V 启动 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSU63322A
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:开关稳压器升压 (Boost)
产品状态:量产
浏览次数:7 次
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产品简介

CXSU63322 系列是超低功耗 VFM 升压 DC-DC 转换器,输入电流仅 5μA(开关关断),启动电压低至 0.85V,输出精度 ±2%,外围仅需电感、二极管和电容,适用于电池供电设备、相机、PDA 等。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)1V~7V
输出电压 (VOUT)1.5V~5V
输出电流 (IOUT)0.08A
工作频率120kHz
转换效率95%
封装类型SOT-25;SOT-89
Topology开关稳压器升压 (Boost)
Control methodFixed
Switching frequency80kHz~160kHz
FeaturesEnable Input;OCP
Application升压 (Boost)
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ron (typ) (Ohm)80
InterfaceI2C
Iq (typ) (mA)0.018

产品详细介绍

CXSU63322 系列超低功耗 VFM 升压 DC-DC 转换器 | 5μA 静态电流 | 0.85V 启动 - 嘉泰姆电子

CXSU63322 系列超低功耗 VFM 升压 DC-DC 转换器
5μA 静态电流 | 0.85V 启动 | 仅需三颗外部元件

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 系列型号:CXSU63322 / CXSU63322A | 封装:SOT-89 / SOT-23-5

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSU63322 系列 是采用 CMOS 工艺制造的超低功耗 VFM(Variable Frequency Modulation)升压 DC-DC 转换器 IC,专为电池供电的便携设备设计。芯片内部集成振荡器、VFM 控制电路、驱动晶体管(LX 开关)、参考电压单元、误差放大器、电压检测电阻以及 LX 开关保护电路。仅需 电感、二极管和输出电容 三颗外部元件即可构建高效、低纹波的升压电源。该系列提供 CXSU63322(内置开关管)CXSU63322A(EXT 驱动外部晶体管) 两种版本,后者支持更大输出电流。部分型号还提供 EN 使能引脚,可将待机电流降至 0.5μA 以下。CXSU63322 系列具备 ±2% 高输出电压精度低至 0.85V 的启动电压仅 5μA 的开关关断电流 以及 +50ppm/°C 低温漂,采用 SOT-89SOT-23-5 小封装,是相机、摄像机、PDA、电子数据簿、手持通信设备等电池供电应用的理想升压方案。

系列选型: CXSU63322(内置开关管)| CXSU63322A(EXT 驱动外部晶体管,支持更大电流)| 带 EN 使能版本(待机电流 <0.5μA)| 输出精度 ±2% | 启动电压 0.85V | 静态电流 5μA(开关关断)| 效率高达 85% | SOT-89 / SOT-23-5 封装。

1. 产品概述与市场定位

在电池供电的便携设备中,如相机、PDA、手持通信设备等,系统经常需要从单节或两节干电池(1.5V~3V)升压至更高电压(如 3.3V、5V 等)来为 MCU、传感器、显示屏等供电。CXSU63322 系列作为一款 VFM 升压 DC-DC 转换器,以 极低的静态电流(5μA 开关关断)低至 0.85V 的启动电压 脱颖而出,能够在电池电量接近耗尽时仍维持稳定输出,有效延长电池寿命。其 VFM 控制方式 在轻载时自动降低开关频率,减少开关损耗,提升轻载效率。芯片只需 三颗外部元件,极大简化了电路设计和 PCB 布局。对于需要更大输出电流的应用,CXSU63322A 版本提供 EXT 引脚驱动外部 NPN 或 MOSFET 功率管,可灵活扩展输出能力。此外,带 EN 使能 的型号可将待机功耗降至 0.5μA,非常适合需要低功耗待机的便携设备。CXSU63322 系列采用 SOT-89SOT-23-5 小封装,是成本敏感和空间受限应用的优选方案。

2. 主要特点与技术亮点

极少外部元件仅需电感、二极管、电容
超低静态电流5μA(开关关断)
高输出精度±2% 输出电压精度
低启动电压0.85V(1mA 负载)
低纹波低噪声VFM 控制,输出干净
高效率最高 85%(低成本电感)
低温漂+50ppm/°C
内置/外置开关可选CXSU63322(内置)| CXSU63322A(外置)
EN 使能控制待机电流 <0.5μA
小封装SOT-89 / SOT-23-5
  • 两种驱动方式:CXSU63322 内置 LX 功率开关,最大电流 250mA;CXSU63322A 通过 EXT 引脚驱动外部晶体管,支持更高输出电流。
  • EN 使能版本:部分型号提供 EN 引脚(高电平使能),关断时输入电流 <0.5μA,适合低功耗待机。
  • 宽输出电压范围:固定输出电压可选 1.5V~5V(具体型号后缀决定),满足不同系统需求。
  • VFM 控制:轻载时自动降低开关频率,减少开关损耗,提升轻载效率。
  • 保护功能:内置 LX 开关保护电路,防止过流损坏。

3. 引脚配置与功能描述

CXSU63322 系列提供 SOT-89 和 SOT-23-5 两种封装。主要引脚包括:GND(地)、VOUT(输出)、LX(开关节点,仅内置开关版本)、EXT(驱动外部晶体管,仅 CXSU63322A 版本)、EN(使能,可选)、NC(无连接)。详细引脚分布请参考数据手册。

引脚封装图
图1. 引脚封装图(SOT-89 与 SOT-23-5)

4. 典型应用电路

CXSU63322 系列典型应用电路包含功率电感 L1(典型值 100μH 或 27μH)、续流二极管 D1(1N5819 或肖特基二极管)以及输出电容 COUT(22μF)。CXSU63322A 版本需额外外接 NPN 晶体管(如 ZTX650)及基极电阻 Rb(300Ω)和旁路电容 Cb(0.01μF)。EN 使能版本可外接控制信号。

典型应用电路
图2. 典型应用电路(CXSU63322 / CXSU63322A)

5. 极限参数与电气特性

极限参数(Absolute Maximum Ratings)
符号参数最大值单位
VOUT输出电压8V
LX 引脚电压开关节点电压8V
EXT 引脚电压外部驱动引脚-0.3 至 VOUT+0.3V
EN 引脚电压使能引脚-0.3 至 VOUT+0.5V
LX 输出电流内置开关最大电流250mA
EXT 引脚电流外部驱动输出电流±50mA
PD(SOT-89)功耗(TA=25°C)0.5W
PD(SOT-23-5)功耗(TA=25°C)0.25W
TJ结温范围150°C
TSTG存储温度-65 至 150°C
ESD(HBM)人体模型2kV
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
VIN 输入电压0.857V
VOUT 输出电压(固定)1.55V
环境温度-2085°C
关键电气特性(CXSU63322,典型值,TA=25°C)
参数条件典型值单位
输出电压精度±2%
输入电压范围7
启动电压IOUT=1mA0.85V
保持电压IOUT=1mA0.7V
输入电流(无负载)VOUT≤3.5V15μA
输入电流(无负载)3.5V<VOUT≤5V18μA
输入电流(开关关断)5μA
LX 开关电流VLX=0.4V60-80mA
LX 漏电流VLX=6V0.5μA
最大振荡频率120kHz
振荡器占空比VOUT=2.5V-5V75%
效率75-85%
LX 电压限制(导通)0.65-0.8V
EN 高电平阈值0.4×VOUTV
EN 低电平阈值0.2V
EN 输入电流0.5μA

6. 工作原理与设计指导

6.1 VFM 控制与轻载效率

CXSU63322 系列采用 VFM(可变频率调制) 控制方式,在轻载时自动降低开关频率,从而减少开关损耗,提升轻载效率。与固定频率 PWM 相比,VFM 在输出电流较小时具有更低的静态功耗,非常适合电池供电设备。

6.2 内置开关与外部驱动选择

  • CXSU63322(内置 LX 开关):内部集成功率晶体管,最大开关电流 250mA,适合输出电流 <100mA 的应用,外围最简。
  • CXSU63322A(EXT 驱动外部晶体管):通过 EXT 引脚驱动外部 NPN 或 MOSFET 功率管,可支持更大输出电流(取决于外部晶体管规格),适合输出电流 >100mA 的应用。

6.3 输出电压设置

CXSU63322 系列为 固定输出电压 版本,输出电压值由型号后缀决定(如 1.5V、2.0V、2.5V、2.7V、3.0V、3.3V、5.0V 等)。用户可根据系统需求选择相应型号,无需外部分压电阻。

6.4 使能控制(EN 引脚)

带 EN 引脚的版本支持外部逻辑信号控制芯片开关。EN 为高电平时芯片工作;EN 为低电平时芯片进入关断状态,待机电流 <0.5μA,有效延长电池寿命。

6.5 保护机制

  • LX 开关保护:内部电路限制 LX 开关电流,防止过流损坏。
  • 欠压锁定:当 VIN 低于启动电压时,芯片停止开关,保护电池深度放电。

6.6 元件选型指导

  • 电感 L1:推荐 100μH(CXSU63322)或 27μH(CXSU63322A),饱和电流需大于峰值电感电流。建议使用铁氧体屏蔽电感以降低 EMI。
  • 二极管 D1:推荐肖特基二极管(如 1N5819),正向压降低,反向恢复时间短,有助于提升效率。
  • 输出电容 COUT:推荐 22μF 陶瓷电容或电解电容,耐压需大于 VOUT。低 ESR 电容有助于降低输出纹波。
  • 外部晶体管(CXSU63322A):推荐 NPN 小信号管(如 ZTX650)或 N-MOSFET,需满足输出电流和功率要求。

7. 基于 CXSU63322 的干电池升压设计实例

设计目标:一款便携式温湿度计,使用两节 AAA 干电池(1.5V×2,放电终止电压约 1.8V),需要升压至 3.3V 为 MCU 和 LCD 显示屏供电,最大负载电流 50mA。

  • 系统配置:选用 CXSU63322(内置开关,固定 3.3V 输出版本),VIN=1.8V-3.0V,VOUT=3.3V,最大负载 50mA。
  • 电感:100μH,饱和电流 >200mA(如 TDK VLF10040 系列)。
  • 二极管:1N5819 肖特基二极管。
  • 输出电容:22μF/10V 陶瓷电容(X5R,0805)。
  • EN 控制:如果系统需要低功耗待机,可选择带 EN 引脚的版本,将 EN 接 MCU GPIO,待机时拉低 EN,功耗降至 <0.5μA。
  • 启动性能:在 VIN=1.8V 时,芯片可正常启动(启动电压 0.85V),输出稳定 3.3V,效率约 75%-80%。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSU63322 系列评估板、参考原理图、BOM 及 PCB 布局建议,FAE 可协助客户完成系统设计。

8. PCB 布局建议

  • 功率回路最小化:电感 L1、二极管 D1、输出电容 COUT 和 IC 的 GND 引脚之间形成的回路应尽可能小,以降低 EMI 和电压尖峰。
  • 输入电容靠近 VIN:虽然典型电路未明确要求,但建议在 VIN 和 GND 之间并联 10μF 陶瓷电容,以平滑输入电压。
  • 输出电容靠近 VOUT:COUT 应紧靠 VOUT 和 GND 引脚放置,确保低 ESR 路径,降低输出纹波。
  • LX 节点面积最小化:LX 引脚连接电感,该节点高频开关,铜皮面积应尽量小以减少 EMI 辐射。
  • 反馈走线(如需):固定输出电压版本无需外部反馈走线。
  • 外部晶体管(CXSU63322A):EXT 引脚走线应短而宽,外部晶体管的基极/栅极驱动走线避免过长,基极电阻 Rb 靠近晶体管。
  • 散热设计:SOT-89 封装有较大散热面积,可焊接至 PCB 铜箔辅助散热。SOT-23-5 封装功耗较小,一般无需额外散热。

9. 订购信息与技术支持

CXSU63322 系列提供 SOT-89SOT-23-5 两种封装,固定输出电压可选 1.5V、2.0V、2.5V、2.7V、3.0V、3.3V、5.0V 等,并提供带/不带 EN 使能、内置/外置开关多种选项。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。如需获取完整数据手册、应用笔记或设计咨询,请通过以下方式联系。

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