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CXSD62679高压降压芯片 - 600V同步整流方案 | 电动自行车电源转换器
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在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。

CXSD62679高压降压芯片 - 600V同步整流方案 | 电动自行车电源转换器
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产品简介

CXSD62679高压大电流降压芯片:革新电动车电源系统的核心方案

        在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。G1y嘉泰姆


一、核心特性与技术创新

1.高压大电流支持:内部集成半桥驱动电路,配合外部MOS管可承受高达600V输入电压,输出电流达10A(典型应用),满足电动交通工具的严苛供电需求。G1y嘉泰姆

2.智能同步整流G1y嘉泰姆

a.采用同步MOSFET替代传统续流二极管,转换效率提升显著。支持:G1y嘉泰姆

b.逐周限流控制(180mV比较阈值)G1y嘉泰姆

c.输出短路保护(VCC欠压触发自动重启)G1y嘉泰姆

d.可调工作频率(0-300KHz通过外接电容配置)G1y嘉泰姆

3.多重安全防护G1y嘉泰姆

a.UVLO欠压锁定(CXSD62679:开启16.5V/关闭8V)G1y嘉泰姆

b.双路电流比较器(SDHIN/SDLIN引脚)G1y嘉泰姆

c.95%最大占空比输出G1y嘉泰姆

d.200ns死区时间控制G1y嘉泰姆


二、典型应用场景解析

1.电动交通工具转换器G1y嘉泰姆
         (图6-1)12V10A方案中,通过FB引脚电阻分压(公式:Vout=(1+R1/R2)*1.2V)实现精准稳压,配合同步MOS管将48V/60V电池电压高效降至12V系统供电。
G1y嘉泰姆

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2.工业电源系统G1y嘉泰姆

a.适用于电信设备、PoE供电及工业控制G1y嘉泰姆

b.VCC引脚配置22μF储能电容增强短路保护G1y嘉泰姆

c.REF5V基准源(±50mV调整率)为传感电路提供稳定参考G1y嘉泰姆

3.恒压恒流方案G1y嘉泰姆

(图6-2)5V输出设计中,CP引脚连接200pF电容实现72KHz开关频率,电感选型公式:G1y嘉泰姆

L = Vout(Vin-Vout)/(Vin·Fs·Iripple)(纹波电流建议≤30%满载电流)G1y嘉泰姆

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三、关键设计指南

1.PCB布局要点G1y嘉泰姆

a.REF5V引脚需紧贴1μF陶瓷电容滤噪G1y嘉泰姆

b.功率地(COM)与信号地(VSS)分离布线G1y嘉泰姆

c.自举电路VB-VS间耐压600VG1y嘉泰姆

2.短路保护机制:当输出短路时,VCC电容放电至8V关闭PWM,电压升至17V后自动重启,形成间歇保护循环(CXSD62679专属功能)。G1y嘉泰姆

3.元器件选型G1y嘉泰姆

组件 选型建议
同步MOS管 低内阻(<10mΩ)+低结电容
输出电容 低ESR陶瓷电容(ΔVo计算公式见8.9节)
电感 饱和电流>130%负载电流

四、技术优势总结

CXSD62679系列通过四重技术革新解决高压应用痛点:G1y嘉泰姆

1.36μA/720μA恒流充放电实现精准频率控制G1y嘉泰姆

2.180mV电流检测提升限流精度G1y嘉泰姆

3.VCC双电源模式(自供电/外部供电)G1y嘉泰姆

4.-45℃~125℃工业级温度范围G1y嘉泰姆

         该芯片已成功应用于电动自行车转换器、工业逆变器等场景,其SOP16封装(尺寸见9.1节)兼容标准贴装工艺,显著降低高压系统设计门槛。设计文档与典型电路图可访问官网获取。G1y嘉泰姆


六.应用设计中元器件参数及注意事项G1y嘉泰姆

1  REF5V 输入电容G1y嘉泰姆
           在  REF5V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少  REF5V 端的高频噪声,高频旁路电容可选用G1y嘉泰姆
1uF 陶瓷电容,布板时尽可能靠近芯片引脚  REF5V 输入端。G1y嘉泰姆
2  VCC 储能电容G1y嘉泰姆
          CXSD62679  需求  VCC 引脚端对地放置一个  22uF 电容,主要用于启动时对  VCC 引脚进行储能充电和正常工G1y嘉泰姆
作时稳定   VCC 引脚的工作电压,同时该电容对输出短路保护有一定的作用,当输出短路时,VCC 引脚将掉G1y嘉泰姆
电,芯片进入  UVLO 模式,该电容的大小将影响当输出短路时芯片间隙去开启功率管的时间,电容越大间隙G1y嘉泰姆
的时间越长,功率管发热越小,反之功率管发热将增大。G1y嘉泰姆
3  启动过程G1y嘉泰姆
         CXSD62679  是输入电源通过外部  R1 电阻对  VCC 引脚的外接电容开始充电,此时芯片将在低静态电流工作G1y嘉泰姆
模式大概消耗<0.3mA 的工作电流,内部仅  UVLO 电路在工作,其他振荡器及  PWM 模块都处于关闭状态,G1y嘉泰姆
输出电压为零,当  VDD 引脚上的电容电压充电到 17V 以上时,芯片开始正常工作,开启振荡器、PWM 模块G1y嘉泰姆
及反馈处理电路,输出电压稳压输出,同时输出电压通过外部二极管到  VCC 引脚提供  VCC 工作电源,启动G1y嘉泰姆
过程结束。CXSD62680  由外部电源供电启动。G1y嘉泰姆
4  振荡器 Cr 电容的开关频率计算G1y嘉泰姆
       CXSD62679/CXSD62680仅需一个外接电容可设置 PWM 工作频率,内部采用恒流源对  Cp 电容进行充放G1y嘉泰姆
电如图  8.4a,灌电流的恒流源内部提供大概  36uA左右的电流对   Cp 电容进行充电,拉电流的恒流源内部提供G1y嘉泰姆
大概   720uA左右的电流对   CT  电容进行放电,近似的工作频率和电容之间关系由公式f=(14.4 x106 )/Cp 确定G1y嘉泰姆
(该公式的电容单位为 pF),如     Cp=200pF 的电容,对应的  PWM 工作频率大概为 72KHz。
G1y嘉泰姆

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5  输出峰值限流G1y嘉泰姆
       CXSD62679/CXSD62680芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端    MOS  管外置限流电阻决定,峰值电流的关G1y嘉泰姆
系式是IPK=180mV/(外置限流电阻 R37);   芯片低端输出峰值电流限流大小由低端  MOS 管内阻决定,峰值电流G1y嘉泰姆
的关系式是  IPK=180mV/(低端 MOS 管内阻)。G1y嘉泰姆
6  输出短路保护G1y嘉泰姆
         当输出短路时,CXSD62679 将工作在最大峰值电流限流输出,同时  VCC 的电压将会失电由于输出电压不能G1y嘉泰姆
再通过二极管为 VCC引脚提供电源,CXSD62679 芯片的静态工作电流很快泄放掉 VCC 引脚上电容的电压,当  VCCG1y嘉泰姆
引脚的电压低于  8 V 时,CXSD62679 芯片将彻底关闭  PWM 输出,同时输入电源通过外部启动电阻重新对  VCC 引G1y嘉泰姆
脚的电容开始充电,当  VCC 引脚的电压高于  17V,芯片重新开启  PWM,如果输出一直处于短路状态,芯片将G1y嘉泰姆
间隙去开启功率管,此时 CXSD62679 芯片将处于限流和短路保护模式。CXSD62680外部供电情况下,输出短路没G1y嘉泰姆
有打嗝功能。G1y嘉泰姆
7  输出电感G1y嘉泰姆
CXSD62679/CXSD62680有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响降G1y嘉泰姆
压器的工作模式,在轻载时  CXSD62679/CXSD62680工作在不连续工作模式,同时电感值会影响到电感电G1y嘉泰姆
流的纹波,电感的选取可根据下式公式:式中 Vin  是输入电压,Vout 是输出电压,FsG1y嘉泰姆
是 PWM 工作频率,Iripple 是电感中电流纹波的峰峰值,通常选择 Iripple 不超过最大输出电流的 30%。G1y嘉泰姆
8  同步整流 MOS 管G1y嘉泰姆
        采用同步整流   MOSFET  代替传统异步变换器的续流二极管,从而极大提高电源转换效率;同步整流G1y嘉泰姆
MOSFET 选择低内阻、低结电容,能给 CXSD62679/CXSD62680降压器提供好的性能。G1y嘉泰姆
9  输出电容G1y嘉泰姆
       输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波,使  DC-DC 降压器输出比较平稳的直流电提供给负载,选取该G1y嘉泰姆
电容时尽可能选取低  ESR 的电容,选取电容值的大小主要由输出电压的纹波要求决定,可由下式公式确定G1y嘉泰姆
式中ΔVo 是输出电压纹波,ΔIL 是电感电流纹波,Fs 是   PWM 工作频率,ESRG1y嘉泰姆
是输出电容等效串联电阻。G1y嘉泰姆
10  输出电压调节设置G1y嘉泰姆
      CXSD62679/CXSD62680的输出电压由FB引脚上的两个分压电阻进行设定,内部误差放大器基准电压为1.2V,G1y嘉泰姆
如图8.10a 所示,输出电压 Vout=(1+R1/R2)*1.2V,如需设置输出电压到12.12V,可设定R1为  9.1K,R2为G1y嘉泰姆
1K,输出电压  Vout=(1+9.1/1)*1.2V=12.12V。G1y嘉泰姆
    
G1y嘉泰姆
 G1y嘉泰姆


技术规格书(产品PDF):     需要详细的PDF规格书请扫一扫微信联系我们,还可以获得免费样品以及技术支持G1y嘉泰姆

G1y嘉泰姆
   产品封装图 G1y嘉泰姆


  G1y嘉泰姆

   电路原理图 G1y嘉泰姆


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  相关芯片选择指南               更多相关产品......G1y嘉泰姆


型号
VCC启动电压
VCC关闭电压
输入电压范围
启动电流
开关频率
输出电压精度
内置功率管
特点
封装
6.5V
3.5V
20-60V
内置快速启动
10-100K,外围可设置
3%
48V电池供电系统降压型开关电源芯片
ESOP8
16V
9V
20-150V
3uA
抖频
1.5%
非隔离系统恒压恒流输出
SOP7
9.5V
7.8V
10-25V
80uA
0-300K,外围可调
1.50%
可编程电源芯片
SOP16
9.5V
7.8V
10-25V
80uA
0-300K,外围可调
1.50%
可编程电源芯片
SSOP24
6.5V
3.5V
10-600V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电
SOP16
-
-
7-150V
外置辅助电源
70K
1.5%
升降压控制芯片,支持高压大电流护方案
QFN32
-
-
13-90V
外置辅助电源
100K
1.5%
支持PD3.0协议的升降压数字电源芯片
QFN64
3.65V
3.6V
4-600V
50uA
0-300K,外围可设置
1.5%
升压同步整流方案,支持高压大电流方案
SOP16
16V
9V
20-90V
3uA
抖频
1.5%
非隔离系统恒压恒流输出
SOP7
16V
9V
20-600V
3uA
抖频
1.5%
非隔离系统恒压恒流输出
SOP7
-
-
10-115V
内置快速启动
140KHz
3%
短路打嗝,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-115V
内置快速启动
120KHz
3%
短路锁住,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-100V
内置快速启动
120KHz
3%
零功耗使能,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-120V
内置快速启动
120KHz
3%
零功耗使能,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-120V
内置快速启动
120KHz
3%
短路打嗝,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-120V
内置快速启动
120KHz
3%
短路打嗝,输出电压灵活可调
ESOP8
-
-
10-120V
内置快速启动
70KHz
3%
短路锁住,输出电压灵活可调
ESOP8
4.6V
3.8V
4-600V
50uA
0-300K,外围可设置
1.5%
降压同步整流方案,支持高压大电流方案
SOP16
16.5V
8V
10-600V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电
SOP16
8.5V
7.5V
10-600V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电
SOP16
9.5V
7.8V
11-250V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等
SSOP16
9.5V
7.8V
11-100V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等
QFN32
9.5V
7.8V
11-30V
200uA
0-300K,外围可设置
1.5%
同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等
QFN32
-
-
-
外置辅助电源
最高工作频率100KHz
-
数字算法电流模式同步降压控制芯片
SSOP24
9.5V
7.8V
10-25V
80uA
0-300K,外围可调
1.50%
同步整流降压电源控制芯片
SSOP16

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