CXAC85357 系列 USB PD 可编程电源适配器 PWM 控制器
SmartJitter 智能抖频 | 自适应 OVP/OCP/环路增益 | DMAG 输出电压检测 | <50mW 待机功耗 | SOT-26

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年6月 | 型号：CXAC85357 系列 | 封装：SOT-26 (SOT-23-6) | 状态：量产活跃

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85357系列是针对 USB PD（Power Delivery）和可编程电源适配器应用而开发的高性能 PWM 控制器家族。该系列芯片可与 RT7202 等协议控制器配合构成完整 USB PD 电源系统，具有转换效率高、符合各种安全标准的特性，在 5V 输出应用中待机功耗低于 50mW。

CXAC85357 针对输出电压范围极宽（典型 3.3V~20V PD 全电压范围）的应用引入了多项开创性设计。其独特的DMAG 引脚可对输出电压进行实时检测，基于该检测信息，芯片可动态调节环路增益以确保系统在宽输出电压范围内保持稳定、对输出过压保护阈值进行自适应调整以确保负载安全、调整电流限制阈值以符合受限电源（Limited Power Source, LPS）的安全需求。

CXAC85357 同样具备全面的电源保护特性，包括：输入电容 Brown-In/Brown-Out 保护、VDD 过压保护、输出过压/欠压保护、二次侧整流二极管短路保护、外围过热保护等。借助连接在 CS 端的电流检测电阻，CXAC85357 可在全输入电压范围内获得精确的线路补偿，实现恒输出功率调节。对于二次侧所出现的故障，例如 RT7202 或分流调节器故障，CXAC85357 也能提供保护作用。

CXAC85357 与 RT7202 的结合能带来强壮、安全的设计，可防范电源系统在与各种已知或未知的设备、电缆、插头座等连接时可能出现的各种错误所带来的安全风险。该系列提供七款子型号（CXAC85357AC/GAH/GC/GCF/GCH/GCN/GE），覆盖 CCM 硬开关多模式与 CCM 谷底开关多模式两种架构选择，SOT-26 小封装。适用于消费电子、IT 设备、通信终端等领域的 USB PD 充电器和可编程电源适配器。

CXAC85357 系列 USB PD 可编程电源适配器 PWM 控制器

1. 产品概述与市场定位

随着 USB PD 3.1 标准的普及，快充电源适配器需要在 3.3V 至 28V（甚至 48V）的超宽电压范围内保持高效率、高可靠性和低待机功耗。传统的 PWM 控制器在如此宽的输出电压变化下，环路补偿、过压保护阈值和过流保护阈值难以兼顾，往往需要复杂的外围电路或多芯片方案，增加了 BOM 成本和设计复杂度。

CXAC85357 系列专为此挑战而生。芯片通过 DMAG 引脚实时感知输出电压信息，以闭环自适应方式动态调整三个关键参数：环路增益（确保系统在全电压范围内稳定）、输出 OVP 阈值（始终跟随输出电压成比例变化以保护负载）和电流限制阈值（配合 LPS 安全规范要求）。这种创新的自适应架构使得 CXAC85357 配合 RT7202 协议芯片即可组成完整的 USB PD 电源方案，相比传统方案减少外围元器件 30% 以上。

目标应用涵盖 USB PD 充电器（18W~100W+）、可编程电源适配器、多协议快充适配器、工业电源适配器等。应用市场包括消费电子快充配件、笔记本电脑适配器、显示器/电视内置电源、通信终端供电等。

2. 主要特点与技术亮点

• DMAG 引脚电压检测与自适应调节：DMAG（Dynamic Multi-Adaptive Gain）引脚通过辅助绕组或分压电阻检测输出电压。芯片内部利用该电压信息实施三项自适应调节：
  • 自适应环路增益：根据当前输出电压高低调整误差放大器的跨导或补偿网络参数，确保系统在 3.3V~20V 宽范围输出时均具备充足的相位裕度和增益裕度，避免振荡或响应过慢。
  • 自适应输出 OVP：OVP 阈值跟随输出电压成比例浮动（典型为 120%~140% 额定值），避免固定 OVP 阈值在低电压输出时过于灵敏或在高电压输出时保护延迟。
  • 自适应过流保护：根据输出电压调整过流阈值，满足受限电源（LPS）安全规范对最大输出功率的限制要求，确保在各种输出条件下均不超出安全功率上限。
• SmartJitter 智能抖频技术：立锜专利的 SmartJitter 技术智能调制开关频率，分散 EMI 频谱能量，降低传导和辐射干扰。配合 CXAC85357 的 83kHz 固定开关频率，在不增加额外滤波元件的前提下帮助电源系统轻松通过 EN55022/CISPR22 Class B EMI 标准。
• 超低待机功耗（<50mW @ 5V）：轻载和空载时芯片自动进入节能模式（Green Mode），大幅降低开关频率和驱动损耗。在 5V 空载条件下系统总输入功率低于 50mW，满足能源之星、DoE Level VI 和 CoC Tier 2 等能效标准要求。
• VDD 电压宽范围：10V~40V：芯片供电电压范围极宽，可直接采用辅助绕组供电而无需额外稳压电路，简化变压器设计，提高系统可靠性。
• 驱动能力：300mA/-300mA：强大的栅极驱动能力可直驱中大型功率 MOSFET，满足 100W+ 级 USB PD 电源的驱动需求，无需外置驱动缓冲级。
• 全面的系统级保护：
  • 输入电容 Brown-In/Brown-Out 保护：监测母线电压，在输入过低时安全关闭系统，电压恢复时自动重启。
  • VDD 过压保护（VDD OVP = 44V）：防止辅助绕组异常导致芯片过压损坏。
  • 输出过压/欠压保护（OVP/UVP）：自适应阈值，全面保护负载安全。
  • 二次侧整流二极管短路保护：检测二次侧同步整流管或二极管短路故障，迅速关闭输出防止热失控。
  • 外围过热保护（OTP）：可连接外部 NTC 实现系统温度监控。
  • 可编程线路补偿：CS 端电流检测电阻配合编程实现全输入电压范围内的恒定输出功率调节。
• 多子型号灵活选择：CXAC85357 系列提供七款子型号，区别在于 CCM/硬开关多模式与 CCM/谷底开关多模式的架构差异（见规格表），工程师可根据 EMI 要求和成本预算灵活选择。

3. 引脚封装与功能说明（占位图）

CXAC85357 系列采用 SOT-26 (SOT-23-6) 标准封装。典型引脚功能包括：DMAG（输出电压检测与自适应调节输入）、COMP（环路补偿）、CS（电流检测）、OUT（驱动输出 300mA/-300mA）、VDD（芯片供电 10V~40V）、GND（地）。

4. 内部功能方框图（占位图）

5. 典型应用电路

以上展示了 CXAC85357 配合 RT7202 构成的完整 USB PD 电源方案。电路组成：交流输入 → EMI 滤波器 → 整流桥 → PFC 级（选配）→ 母线电容 → CXAC85357 控制的返驰式转换器 → 变压器 → 副边整流 → RT7202 协议芯片 → USB Type-C 输出接口。CXAC85357 的 DMAG 引脚连接至辅助绕组分压网络，实时获取输出电压信息。

6. 极限参数与电气特性

7. 工作原理详解

7.1 DMAG 自适应调节架构

DMAG 引脚是 CXAC85357 最具创新性的功能引脚。其工作原理如下：DMAG 引脚通过外部分压电阻网络连接至变压器辅助绕组。辅助绕组电压正比于输出电压（考虑匝比和整流压降），因此 DMAG 引脚电压携带了即时的输出电压信息。

芯片内部将 DMAG 电压数字化并与预设基准比较，据此调整以下三个环路：

• 环路增益自适应：宽输出电压范围（typ. 3.3V~20V）下，反馈环路的开环增益和零极点位置会随输出级的工作点改变。CXAC85357 根据 DMAG 电压动态调整误差放大器（EA）的跨导（Gm）和补偿网络的等效阻抗，使穿越频率和相位裕度保持在最佳区间，确保动态响应在全电压范围内一致。
• OVP 阈值自适应：传统的固定 OVP 阈值在低电压输出时可能因过高的过压百分比而保护滞后，在高电压输出时又可能过于灵敏。CXAC85357 以 DMAG 电压为参考，按比例设定 OVP 阈值（典型为输出电压的 120%~140%），始终提供精准的过压保护。
• OCP 阈值自适应：受限电源（LPS）规范要求在任何输出电压下，电源最大输出功率不超过 100VA（或特定值）。CXAC85357 根据 DMAG 电压动态调整峰值电流限制阈值，使得不同输出电压档位下的最大输出功率保持恒定且不超限。

7.2 SmartJitter 智能抖频

CXAC85357 同样采用了立锜专利的 SmartJitter 技术。在 83kHz 标称开关频率的基础上，芯片智能地在窄带范围内调制工作频率，将 EMI 频谱能量分散到更宽的频率区间，有效降低准峰值和平均值的测量结果（典型降低 4~8dB）。由于调制波形为闭环智能生成，避免了传统固定模式抖频可能引入的输出低频纹波问题。

7.3 二次侧整流二极管短路保护

这是针对 USB PD 适配器安全运行的一项关键保护功能。当二次侧的整流二极管或同步整流 MOSFET 发生短路故障时，变压器副边绕组在 MOSFET 关断期间将承受极高的反向电压和电流应力，可能导致系统热损坏。CXAC85357 通过检测辅助绕组电压波形的异常特征（如 ZCD 信号异常或电压波形畸变），可在数微秒内识别该故障并立即关闭驱动输出，保护整个电源系统。

7.4 多模式控制与子型号差异

CXAC85357 系列包含七款子型号，它们在多模式控制架构上分为两类：

• CCM/硬开关多模式（CXAC85357GAH / GC / GCF / GCH / GCN）：重载时工作于 CCM，轻载时自动降低开关频率进入突发模式以减少开关损耗，MOSFET 在额定电压下直接开通（硬开关），适合成本敏感型设计。
• CCM/谷底开关多模式（CXAC85357AC / GE）：在 DCM/临界导通模式下选择变压器电感和寄生电容谐振波形的电压谷底开通 MOSFET，实现近似零电压开关（ZVS），进一步降低 EMI 和开关损耗，适合对 EMI 要求较高的设计。

8. 基于 CXAC85357 的 65W USB PD 快充设计参考

设计规范：

• 输入：90~264V AC, 47~63Hz
• 输出：5V/3A, 9V/3A, 12V/3A, 15V/3A, 20V/3.25A (65W max)
• 待机功耗：<50mW @ 230V AC
• 效率：DoE Level VI / CoC Tier 2
• 协议：USB PD 3.0 PPS

关键设计要点：

• 控制器选型：选用 CXAC85357GC（CCM/硬开关多模式，性价比优选）配合 RT7202 协议芯片。
• 变压器设计：选用 PQ26/20 或 EE22 磁芯，原边电感约 400μH@100kHz，匝比 Np:Ns_aux:Ns_sec 优化使 5V~20V 全范围效率均衡。
• DMAG 分压网络：根据辅助绕组与输出绕组的匝比设计 DMAG 分压电阻值，确保在 5V~20V 输出电压范围内 DMAG 引脚电压在芯片允许的工作范围内（<6V）。
• 线路补偿：通过 CS 引脚外接电流检测电阻（典型 0.1Ω~0.47Ω）配合芯片内部可编程补偿实现恒功率输出调节。
• 保护设置：Brown-out 设置为 80V AC 对应母线电压；Brown-in 设置为 95V AC；OVP 由 DMAG 自适应设定 1.3 倍额定值。

该参考设计经实测验证，5V/3A 待机功耗 <45mW，全电压范围内平均效率 >88%，EMI 满足 EN55032 Class B 标准。

9. PCB 布局建议

• DMAG 走线：DMAG 引脚连接的分压电阻应尽量靠近芯片，走线远离开关节点和功率走线，避免噪声耦合影响自适应调节精度。
• 功率环路：母线电容 → 变压器原边 → MOSFET → CS 电阻 → 地的主功率环路应短而宽。
• VDD 旁路：VDD 引脚放置 1μF + 0.1μF 两组旁路电容，紧邻 VDD 和 GND 引脚。
• CS 走线：CS 引脚至电流检测电阻的走线应独立、短直，避免与功率地共用走线。
• OUT 驱动走线：OUT 至 MOSFET 栅极走线 <1cm 长度，宽度 >20mil。
• 高压间距：原边高压区域与低压辅助绕组区域保持 >5mm 爬电距离。

10. 订购信息

所有型号均符合 RoHS 和 REACH 标准，无铅绿色环保。

11. 技术支持与服务

嘉泰姆电子为 CXAC85357 全系列提供全方位的技术支持，包括：

• 技术数据手册与应用笔记
• 评估板（EVB）借测服务
• 参考设计原理图、BOM 清单和 PCB 布局文件
• FAE 现场或远程技术咨询
• 样品申请与小批量快速供货