1. 产品概述与市场定位

在 LCD 电视、显示器背光以及大功率 LED 照明驱动中，系统需要从 12V、24V 等电源总线升压至数十伏甚至更高电压，为多串 LED 供电。CXSU63330D 作为一款 升压控制器，通过外置 N-MOSFET 和电流检测电阻，可灵活配置输出功率，满足不同负载需求。其 宽输入电压范围（4.5V-25V） 兼容常见的工业电源总线，可编程开关频率 允许在效率和尺寸之间优化权衡。芯片内置 12V 稳压器 为外部 MOSFET 提供驱动电压，简化设计。完善的 输出过压/欠压、过流和过温保护 确保系统在异常情况下安全运行。CXSU63330D 采用 WDFN-12L 3×3mm 封装，具有出色的热性能，是 LED 背光、工业照明及通用升压应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 内置 12V 稳压器：为外部 MOSFET 栅极驱动供电，输出电流能力最高 100mA（VIN 13.5V-16V 时）。
• 可编程开关频率：通过 FSW 引脚外接电阻，范围 50kHz 至 600kHz，灵活优化效率和 EMI。
• 斜率补偿：内置斜率补偿，防止电流模式控制下的次谐波振荡。
• 故障指示：FAULT 引脚为开漏输出，可外接上拉电阻，指示 OVP、UVP 或 OTP 等故障。
• 软启动：外部电容设定软启动时间，减少启动浪涌电流。
• WDFN 封装：3×3mm 小尺寸，底部散热焊盘，热阻低（θJA=60°C/W）。

3. 引脚配置与功能描述

CXSU63330D 采用 WDFN-12L 3×3mm 封装，主要引脚包括：VDC（内部稳压器输出）、VIN（输入电源）、COMP（补偿）、SS（软启动）、FSW（频率设定）、AGND（模拟地）、FAULT（故障指示）、FB（反馈）、OVP（过压/欠压检测）、ISW（电流检测）、EN（使能）、PGND（功率地）、DRV（栅极驱动输出）以及 Exposed Pad（散热焊盘）。详细引脚定义请参考数据手册。

图1. 引脚封装图（WDFN-12L 3×3mm）

4. 典型应用电路

CXSU63330D 的典型应用电路包含输入电容、功率电感、外置 N-MOSFET、续流二极管、输出电容、反馈分压电阻、电流检测电阻、频率设定电阻以及补偿网络。电路支持高电压输出（如 50V）和大电流，适用于 LED 背光驱动。

图2. 典型应用电路（CXSU63330D）

5. 极限参数与电气特性

6. 工作原理与设计指导

6.1 输出电压设置

输出电压通过 FB 引脚的外部分压电阻设定：
VOUT = VFB × (1 + RFB1 / RFB2)，其中 VFB = 1.25V（典型）。建议 RFB2 ≥ 1kΩ，分压电阻靠近芯片放置以减少噪声耦合。

6.2 开关频率设定

通过 FSW 引脚外接电阻 RSW 设定频率，范围 50kHz-600kHz。典型值 RSW=56kΩ 对应 200kHz。

6.3 斜率补偿与电流限制

ISW 引脚检测外接电流检测电阻 RS 上的电压，同时内部斜率补偿电流（最大 50μA）通过 RSLP 电阻产生附加电压。当 ISW 电压超过 0.4V 时，触发逐周期过流保护。斜率补偿电阻 RSLP 计算公式：
RSLP > ((VOUT - VIN) × RS) / (2 × L × 50μ × fSW)

6.4 输出过压/欠压保护（OVP 引脚）

OVP 引脚通过外部分压电阻检测输出电压。OVP 阈值为 2.5V（典型），UVP 阈值为 0.1V（典型）。保护触发后，FAULT 引脚拉低，芯片进入保护状态。

6.5 软启动

SS 引脚外接电容 CSS，内部 4μA 恒流源充电，限制 COMP 引脚电压上升速率，从而控制启动时的峰值电流。软启动时间 tSS ≈ CSS × 5 × 10^5（秒），典型 CSS=0.33μF 对应约 165ms。

6.6 元件选型指导

• 功率电感 L：根据开关频率和输出功率选择，典型值 33μH（50V 输出，200kHz）。需确保饱和电流大于峰值电感电流。
• 外置 N-MOSFET：选择 VDS 耐压高于 VOUT，导通电阻和栅极电荷（Qg）低，以降低损耗。VDC 稳压器可提供 12V 栅极驱动。
• 续流二极管 D：推荐肖特基二极管，反向耐压 ≥ VOUT，正向电流 ≥ 峰值电流。
• 输入/输出电容：低 ESR 陶瓷或电解电容，输入电容推荐 ≥10μF，输出电容根据纹波要求选择。
• 电流检测电阻 RS：根据限流阈值和峰值电流计算，需满足 V_ISW = I_L × RS ≤ 0.4V。

7. 基于 CXSU63330D 的 50V LED 背光驱动设计实例

设计目标：一款 55 英寸 LCD 电视背光驱动，输入电压 24V，输出 50V/1.5A（总电流），驱动 10 串 LED，每串 150mA，开关频率 200kHz。

• 系统配置：选用 CXSU63330D，VIN=24V，VOUT=50V，IOUT=1.5A，fSW=200kHz（RSW=56kΩ）。
• 电感：33μH，饱和电流 ≥ 峰值电流（约 4.5A），如 TDK 或 Coilcraft 系列。
• 外置 MOSFET：选择 VDS=60V，RDS(ON)≈30mΩ，Qg≈15nC，如 Infineon BSC014N06NS。
• 二极管：肖特基 60V/3A，如 SS36。
• 输入电容：47μF/35V 电解 + 4.7μF 陶瓷。
• 输出电容：100μF/63V 电解 × 2 + 2.2μF 陶瓷。
• 反馈分压：RFB2=10kΩ，RFB1= (50V/1.25V -1) × 10kΩ = 390kΩ。
• OVP 分压：ROVP2=10kΩ，ROVP1 = (50V/2.5V -1) × 10kΩ = 190kΩ（OVP 约 50V）。
• 电流检测电阻：峰值电流约 4.5A，RS = 0.4V / 4.5A ≈ 0.089Ω，选 0.1Ω 电阻。
• 软启动电容：0.33μF，软启动时间约 165ms。

8. PCB 布局建议

• 功率回路最小化：电感 L、MOSFET、二极管、输出电容和电流检测电阻形成的回路应尽可能短，走线宽而短。
• 输入/输出电容靠近芯片：CIN 靠近 VIN 和 PGND，COUT 靠近 VOUT 和 PGND。
• ISW 和 RSLP 走线：电流检测电阻 RS 靠近 MOSFET 源极，ISW 走线采用开尔文连接，避免功率电流干扰。
• 反馈和补偿网络远离噪声：FB、COMP 和 OVP 分压电阻应靠近芯片，并远离 LX 等噪声节点。
• 地线分割：AGND 和 PGND 应独立布线，在芯片下方或靠近芯片单点连接。
• FAULT 走线：避免与高频开关节点并行。
• 散热：WDFN-12L 封装底部有 Exposed Pad，必须焊接至 PCB 大面积铜箔，并加过孔辅助散热。θJA 为 60°C/W，在 TA=25°C 时最大功耗 1.667W。

9. 订购信息与技术支持

CXSU63330D 采用 WDFN-12L 3×3mm 封装，无铅、RoHS 合规。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。