CXSU63323A/B 16V升压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V输入 | 1.6A开关 | 可调频率 - 嘉泰姆电子

CXSU63323A/B 16V升压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V输入 | 1.6A开关 | 可调频率 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSU63323A
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:8 次
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产品简介

CXSU63323A/B 是一款 2.5V-5.5V 输入、输出高达 16V 的同步升压 DC-DC 转换器,内置 1.6A、0.2Ω 功率 MOSFET,支持 640kHz/1.2MHz 可调频率,电流模式控制,外部补偿,可编程软启动,适用于 TFT LCD、OLED、PCMCIA 及便携设备。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5V~5.5V
输出电压 (VOUT)3V~16V
输出电流 (IOUT)1.6A
工作频率1200;640kHz
转换效率95%
封装类型MSOP-8
Topology开关稳压器升压 (Boost)
Control methodResistor
Switching frequency640kHz~1200kHz
FeaturesAdjustable Soft-Start;Enable Input;OCP;OVP;SCP
Application升压 (Boost)
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ron (typ) (Ohm)0.2
InterfaceI2C
Iq (typ) (mA)2

产品详细介绍

CXSU63323A/B 16V升压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V输入 | 1.6A开关 | 可调频率 - 嘉泰姆电子

CXSU63323A / CXSU63323B 高性能升压 DC-DC 转换器
2.5V-5.5V 输入 | 输出高达 16V | 内置 1.6A MOSFET

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 系列型号:CXSU63323A / CXSU63323B | 封装:MSOP-8

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSU63323A/B 是一款高性能、低噪声、固定频率的升压 DC-DC 转换器,专为需要从 2.5V 至 5.5V 输入电压产生高达 16V 输出的应用而设计。芯片内部集成 1.6A、0.2Ω 功率 MOSFET,采用 电流模式控制 并支持外部补偿网络,可灵活优化环路稳定性。该系列提供 640kHz 和 1.2MHz 两种开关频率选项(通过 FREQ 引脚选择),兼顾效率与外围元件尺寸。轻载时自动进入 PSM(脉冲跳跃模式),进一步提升轻载效率。CXSU63323B 版本还提供 可编程软启动 功能(通过外部电容设定),有效限制启动冲击电流。芯片内置 UVLO、OCP 和 OTP 等保护功能,采用 MSOP-8 小封装,是 TFT LCD 面板、OLED 显示屏、PCMCIA 卡及各类便携设备的理想升压方案。

系列选型: CXSU63323A(无软启动引脚,NC)| CXSU63323B(带 SS 软启动引脚,可编程软启动)| 输入 2.5V-5.5V | 输出高达 16V | 内置 1.6A 开关 | 频率 640kHz/1.2MHz 可选 | 电流模式控制 | 外部补偿 | PSM 轻载高效 | MSOP-8 封装。

1. 产品概述与市场定位

在 TFT LCD 面板、OLED 显示屏、PCMCIA 卡及各类便携设备中,系统常常需要从 3.3V 或 5V 电源轨升压至 12V、15V 甚至 16V,为背光驱动、模拟电路或接口供电。CXSU63323A/B 作为一款 固定频率、电流模式升压转换器,以 高达 16V 的输出能力1.6A 内部开关电流 满足此类需求。其 电流模式控制 提供快速瞬态响应和逐周期限流,而 外部补偿网络 则允许设计者根据具体输出电容和负载特性优化环路稳定性。芯片通过 FREQ 引脚 可选择 640kHz 或 1.2MHz 开关频率,低频(640kHz)适合高效率、大电感应用,高频(1.2MHz)则允许使用更小的电感,减小 PCB 面积。轻载时自动进入 PSM 模式,通过跳过部分脉冲降低开关损耗,提升轻载效率。CXSU63323B 版本提供 可编程软启动,通过外部电容设定启动时间,有效抑制输入浪涌电流。芯片内置 欠压锁定、过流保护和过温保护,确保系统安全可靠。采用 MSOP-8 小封装,是空间受限应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

宽输入电压2.5V-5.5V
高输出电压高达 16V
内置 1.6A 开关0.2Ω 低导通电阻
可调开关频率640kHz / 1.2MHz
电流模式控制快速瞬态响应,逐周期限流
外部补偿灵活优化环路稳定性
PSM 轻载模式提升轻载效率
可编程软启动仅 CXSU63323B 版本
保护功能UVLO、OCP、OTP
小封装MSOP-8
  • 两个版本可选:CXSU63323A(无软启动引脚)和 CXSU63323B(带 SS 引脚,支持外部电容设定软启动时间)。
  • 频率选择灵活:FREQ 引脚接地为 640kHz,接 VIN 为 1.2MHz,悬空默认 640kHz。
  • 高效率:内置 0.2Ω MOSFET 和同步整流架构,效率最高可达 90% 以上。
  • 外部补偿:通过 COMP 引脚外接电阻电容网络,可针对不同输出电容和负载特性进行优化。
  • 轻载 PSM:在轻载时自动进入脉冲跳跃模式,降低开关频率,减少损耗。
  • 软启动(B 版本):内部 4μA 恒流源给外部电容充电,限制 COMP 引脚电压上升速率,从而限制峰值电感电流,实现平滑启动。
  • 关断模式:EN 引脚拉低时,芯片关断,功耗降至 0.1μA。

3. 引脚配置与功能描述

CXSU63323A/B 采用 MSOP-8 封装。主要引脚包括:COMP(补偿)、FB(反馈,参考 1.24V)、EN(使能)、GND(地)、LX(开关节点)、VIN(输入)、FREQ(频率选择)、SS(软启动,仅 B 版本)或 NC(A 版本)。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(MSOP-8)

4. 典型应用电路

CXSU63323A/B 的典型应用电路包含输入电容 C1(10μF)、功率电感 L1(推荐 4.7μH 或 10μH)、输出电容 C2(33μF 陶瓷)、续流二极管 D1(肖特基)、反馈分压电阻 R1/R2 以及补偿网络 R3、C3、C4。CXSU63323B 还需外接软启动电容 CSS。

典型应用电路
图2. 典型应用电路(CXSU63323A/B)

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
VIN输入电压6V
LX开关节点电压16V
其他引脚(EN、FB、COMP、FREQ、SS)6V
PD(MSOP-8)功耗(TA=70°C)625mW
θJA热阻(MSOP-8)160°C/W
TJ结温150°C
TSTG存储温度-65 至 150°C
ESD(HBM)人体模型2kV
ESD(MM)机器模型200V
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
VIN 输入电压2.55.5V
VOUT 输出电压16V
环境温度-4085°C
结温-40125°C
关键电气特性(VIN=3V,TA=25°C,典型值)
参数条件典型值单位
VIN 工作范围2.5-5.5V
UVLO 阈值2.0V
UVLO 滞回100mV
静态电流(非开关)VFB=1.3V250μA
静态电流(开关,空载)VFB=1.0V25mA
关断电流EN=GND<1μA
软启动充电电流(B版)VSS=1.2V4μA
开关频率(FREQ=GND)640kHz
开关频率(FREQ=VIN)1200kHz
最大占空比90%
FB 参考电压1.24V
FB 电压精度±1.5%
误差放大器跨导140μΩ
MOSFET 导通电阻0.2Ω
开关电流限制1.6A
EN 高电平阈值0.7×VINV
EN 低电平阈值0.3×VINV
过温保护170°C
过温滞回20°C

6. 工作原理与设计指导

6.1 电流模式控制与外部补偿

CXSU63323A/B 采用 固定频率、电流模式 PWM 控制 架构。内部误差放大器通过 FB 引脚检测输出电压,与 1.24V 参考比较后产生 COMP 电压。电感电流检测信号与斜坡补偿信号叠加,与 COMP 电压比较后决定开关占空比。电流模式控制提供快速瞬态响应和逐周期限流,而 外部补偿网络(R3、C3、C4) 允许设计者根据输出电容和负载特性优化环路稳定性,避免振荡。

6.2 频率选择(FREQ 引脚)

  • FREQ = GND:开关频率固定为 640kHz,适合注重效率的应用,可使用较大电感(如 10μH)。
  • FREQ = VIN 或悬空:开关频率为 1.2MHz,允许使用更小的电感(如 4.7μH),减小 PCB 面积。

6.3 PSM 轻载模式

在轻载条件下,芯片自动进入 脉冲跳跃模式(PSM),通过跳过部分开关脉冲降低有效开关频率,减少开关损耗,提升轻载效率。该模式在输出电流较小时显著提高转换效率。

6.4 可编程软启动(仅 CXSU63323B)

CXSU63323B 的 SS 引脚外接电容 CSS。上电时内部 4μA 恒流源给 CSS 充电,SS 电压从 0V 线性上升至 1.24V,期间 COMP 引脚电压被钳位,限制峰值电感电流,从而实现输出电压平滑上升,抑制输入浪涌电流。软启动时间 tSS 可通过 CSS 值调节,典型范围 10nF-200nF。

6.5 保护机制

  • 欠压锁定(UVLO):VIN 低于 2.0V 时关闭芯片,防止电池深放电。
  • 过流保护(OCP):逐周期监测开关电流,超过 1.6A(典型)时限制占空比,保护 MOSFET。
  • 过温保护(OTP):结温超过 170°C 时关闭芯片,冷却 20°C 后自动恢复。

6.6 元件选型指导

  • 电感 L1:推荐 2.2μH-10μH,饱和电流需大于峰值电流。典型值 4.7μH(1.2MHz)或 10μH(640kHz)。建议使用铁氧体屏蔽电感。
  • 输入电容 C1:推荐 10μF 陶瓷电容(X5R/X7R,耐压 ≥6.3V),靠近 VIN 和 GND。
  • 输出电容 C2:推荐 33μF 陶瓷电容或钽电容,低 ESR 有助于降低输出纹波。耐压需大于 VOUT。
  • 续流二极管 D1:推荐肖特基二极管,反向耐压 ≥VOUT,正向电流 ≥峰值电流,如 1N5819 或 SS34。
  • 补偿网络(R3、C3、C4):参考数据手册中的推荐值(如表1),并根据实际电路微调。
  • 软启动电容(仅 B 版本):典型值 10nF-200nF,根据所需启动时间选择。

7. 基于 CXSU63323B 的 TFT LCD 偏置电源设计实例

设计目标:一款 7 英寸 TFT LCD 面板,需要从 3.3V 系统电源升压至 12V,为背光驱动和模拟电路供电,最大负载电流 150mA。

  • 系统配置:选用 CXSU63323B(带软启动),VIN=3.3V,VOUT=12V,IOUT_MAX=150mA,开关频率 1.2MHz(FREQ=VIN)。
  • 电感:4.7μH,饱和电流 >1.5A(如 TDK SLF6028)。
  • 输入电容:10μF/10V X5R(0805)。
  • 输出电容:33μF/25V 陶瓷电容(X5R,1210)。
  • 二极管:肖特基 SS34(1N5819 也可)。
  • 反馈分压:R2 取 10kΩ,R1 = R2 × (12V/1.24V - 1) ≈ 86.8kΩ,选用 86.6kΩ(1%)。
  • 补偿网络:参照数据手册表1,R3=180kΩ,C3=680pF,C4=22pF(或根据实际调试)。
  • 软启动电容:100nF,启动时间约 t = CSS × 1.24V / 4μA ≈ 31ms,足够平缓。
  • 效率:1.2MHz 下效率约 85%-90%。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSU63323A/B 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:输入电容 C1、电感 L1、二极管 D1、输出电容 C2 和 IC 的 GND 引脚形成的回路应尽可能小,以降低 EMI。
  • LX 节点面积最小化:LX 引脚连接电感和二极管,该节点高频高压,铜皮面积应尽量小以减少辐射。
  • 输入电容靠近 VIN:C1 应紧靠 VIN 和 GND 引脚放置,提供低阻抗旁路。
  • 输出电容靠近 VOUT:C2 应紧靠 VOUT 和 GND 放置,降低输出纹波。
  • 反馈和补偿网络远离功率回路:FB 分压电阻和补偿元件(R3、C3、C4)应靠近 FB 和 COMP 引脚,并用接地平面屏蔽,避免噪声耦合。
  • FREQ 引脚走线:FREQ 引脚走线应短,避免噪声干扰频率设定。
  • 散热设计:MSOP-8 封装底部有散热焊盘,应焊接至 PCB 铜箔,并加过孔辅助散热。θJA 为 160°C/W,在 TA=70°C 时最大功耗 625mW。

9. 订购信息与技术支持

CXSU63323A/B 采用 MSOP-8 封装,无铅、RoHS 合规。提供两个版本:CXSU63323A(无软启动)和 CXSU63323B(带软启动)。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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