CXAC85358GCV USB PD 和可编程电源适配器多模式 PWM 控制器
SmartJitter 智能抖频 | CCM+QR 多模式操作 | 9V-42V 宽 VDD 范围 | 自适应 OVP/OCP/环路增益 | 待机功耗 <50mW (5V) | SOT-23-6

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年6月 | 产品型号：CXAC85358GCV | 封装：SOT-23-6

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85358GCV 是一款专为 USB Power Delivery (USB PD) 和可编程电源适配器设计的多模式 PWM 控制器，需与CXUS7757 次级侧控制器配合使用，提供完整的电源适配器解决方案。CXAC85358GCV 不仅提供高效率的电源控制方案，更在 5V 待机条件下实现了低于 50mW 的超低待机功耗。

CXAC85358GCV 系列采用多模式 PWM 控制架构，根据负载条件自动在 CCM (Continuous-Conduction Mode) 和 QR (Quasi-Resonant) 谷底开关模式之间切换，在宽负载范围内优化效率。通过多项创新设计实现宽输出电压范围：借助 DMAG 引脚感测输出电压，动态调整环路增益以维持系统稳定，自适应调节输出过压保护阈值以保护外部器件，并自适应调整电流限制以满足 Limited Power Source (LPS) 安全要求。

芯片内置了完善的保护体系，包括 Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护、VDD 过压保护 (VDD OVP)、输出过压/欠压保护 (Output OVP/UVP)、次级整流器短路保护 (SRSP) 以及外部过温保护 (External OTP)。此外，CS 引脚外接电阻可实现精确的可编程线路补偿，在全电压输入范围内保持恒定的输出功率调节。

CXAC85358GCV 采用 SOT-23-6 绿色无卤封装，正常工作频率 84kHz，Green Mode 最低频率 25kHz，栅极驱动能力 300mA/-300mA，建议配合 CXUS7757 次级控制器使用，实现可靠安全的系统设计，防范因各种设备、线缆、插头和插座的错误连接导致的所有潜在故障状态。

1. 产品概述

CXAC85358GCV 系列是专为 USB Power Delivery (USB PD) 和可编程电源适配器应用设计的高性能多模式 PWM 控制器，需与 CXUS7757 次级侧控制器配合使用，构成完整的原边+副边控制方案。CXAC85358GCV 负责原边功率级的控制，包括功率 MOSFET 的栅极驱动、电流检测、环路补偿和全面保护功能，而 CXUS7757 负责次级侧的协议通信和输出电压/电流调节。

该芯片的核心创新在于通过 DMAG 引脚实现了自适应输出功率控制。DMAG 引脚直接感测输出电压水平，使控制器能够动态调整多个关键参数：其一，自适应调整环路增益以在整个输出电压范围内维持系统稳定，避免传统固定增益设计面临的稳定性折中问题；其二，自适应调整输出过压保护 (OVP) 阈值，使其与输出电压正相关，有效保护次级侧元件；其三，自适应调整电流限制以满足 LPS (Limited Power Source) 安全规范要求，简化安全认证过程。

CXAC85358GCV 内置 SmartJitter 智能抖频技术，在所有工作条件下均能有效降低 EMI 辐射。芯片采用多模式控制策略，在重载时以 CCM 模式 (84kHz) 运行，在中等负载时切换至 QR 谷底开关模式，在轻载和空载时进入 Green Mode (最低 25kHz)，全负载范围优化效率。完善的多重保护体系确保系统在所有工作条件下均安全可靠。凭借这些特性，CXAC85358GCV 成为 USB PD 适配器和可编程电源适配器设计的理想选择，特别是需要宽范围输出电压调节的应用场景。

2. 主要特点与技术亮点

• 自适应输出功率优化：通过 DMAG 引脚感测输出电压，自适应调节环路增益、OVP 阈值和过流限制。
• 多模式 PWM 操作：CCM (IDMAG < IDMAG_HVSW) 和 QR 谷底开关模式 (IDMAG > IDMAG_HVSW) 自动切换，全负载范围优化效率。
• 宽 VDD 工作范围（9V 至 42V）：支持宽范围辅助绕组供电电压，适应不同输出配置。
• SmartJitter 智能抖频技术：所有工作条件下有效降低 EMI 辐射，同时最小化输出纹波。
• 超低待机功耗（<50mW @5V）：在 5V 待机条件下功耗低于 50mW，满足能效法规要求。
• 300mA/-300mA 栅极驱动能力：有效驱动外部 N 沟道功率 MOSFET。
• Green Mode 节能运行：轻载和空载时自动降低开关频率至最低 25kHz，进一步降低功耗。
• 频率抖动：PWM 频率抖动范围 ±6%（典型），抖动周期 12.2ms。
• Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护：通过 DMAG 引脚电流阈值监测母线电容电压。
• VDD 过压保护 (VDD OVP, 46V)：防止辅助绕组反馈异常导致芯片损坏，自动恢复。
• 输出过压保护 (Output OVP, 14.4V)：自适应阈值，自动恢复。
• 输出欠压保护 (Output UVP)：侦测输出异常，自动恢复。
• 启动 OVP：启动阶段专用 OVP 监测。
• 次级整流器短路保护 (SRSP)：次级整流器件短路时快速关断，自动恢复。
• 外部过温保护 (External OTP)：配合外部 NTC 热敏电阻监测系统温度，自动恢复。
• COMP 开环保护：检测环路断开故障，确保安全。
• 可编程线路补偿：一个 CS 引脚外接电阻即可实现精确线路补偿。
• VDD 维持模式 (Holdup Mode)：防止轻载/空载/快速负载瞬态下 VDD 跌至关断阈值。
• 完善的次级侧故障保护：保护 CXUS7757 或并联稳压器可能出现的各种故障。
• 符合 RoHS 标准及不含卤素：SOT-23-6 绿色封装。

3. 主要规格参数

以下为主要电气特性参数（CXAC85358GCV 规格，VDD=15V, TA=25°C）。完整技术参数及测试条件请下载 PDF 数据手册。

4. 引脚说明与封装图

CXAC85358GCV 采用 SOT-23-6 标准封装。以下为引脚功能定义（顶视图）。

引脚功能定义

5. 典型应用电路与内部方框图

图2. 典型应用电路原理图（配合 CXUS7757 次级控制器）

6. 工作原理与关键技术解析

6.1 多模式 PWM 操作

CXAC85358GCV 是一款多模式 PWM 控制器，根据负载条件自动切换操作模式以优化效率。控制器内置振荡器生成 PWM 频率，系统在 CCM (Continuous-Conduction Mode) 和 QR 模式 (Quasi-Resonant) 之间切换。当 DMAG 引脚检测电流 IDMAG 小于高压/低压切换阈值电流 IDMAG_HVSW 时，系统工作在 CCM 模式，固定频率 84kHz；当 IDMAG 大于 IDMAG_HVSW 时，系统切换至 QR 谷底开关模式（最低频率 33.3kHz），在变压器退磁完成后导通 MOSFET，降低开关损耗。在轻载和空载条件下，控制器自动进入 Green Mode（最低频率 25kHz），进一步降低功耗。

6.2 自适应输出功率控制（DMAG 引脚）

CXAC85358GCV 通过 DMAG（Demagnetization）引脚实现了自适应输出功率控制能力。DMAG 引脚在 MOSFET 关断期间通过辅助绕组感测输出电压，使控制器能够动态调整以下关键参数：

• 自适应环路增益控制：在宽范围输出电压应用中，传统固定增益环路设计必须在最低输出电压下确保足够相位裕度，往往导致最高输出电压时的增益过高引起环路不稳定。CXAC85358GCV 通过 DMAG 引脚感测输出电压，实时调整环路增益，在整个输出电压范围内维持稳定的系统响应。
• 自适应输出过压保护（Adaptive OVP）：输出电压升高时，OVP 阈值也随之相应提高，确保 OVP 保护始终覆盖实际输出范围之外的安全裕度。输出 OVP 典型阈值 VO_OVP 为 14.4V。
• 自适应过流保护（Adaptive OCP，49ms 延迟）：根据输出电压调整电流限制，满足 Limited Power Source (LPS) 安全规范要求。OCP 触发后经过 tD_OCP (48.8ms) 延迟后进入自动恢复保护模式。

6.3 SmartJitter 智能抖频技术

传统 PWM 控制器通常采用频率抖动方案扩频以降低 EMI 问题。但由于谷底开关模式和绿色模式本身的工作特性，高压条件下或深度扩展谷底开关条件下的频谱无法充分扩散，导致预期的频率抖动范围无法实现，从而降低了 EMI 辐射抑制效果。

CXAC85358GCV 内置嘉泰姆 SmartJitter 智能抖频技术，在所有工作条件下均可优化频率抖动范围，有效降低开关电源的 EMI 辐射，同时最大限度减少频率抖动导致的输出纹波。

6.4 Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护

在 MOSFET 导通期间，辅助绕组电压为负值，CXAC85358GCV 输出与输入线电压成比例的钳位电流，将 DMAG 电压钳位在 0.1V。芯片内置 DMAG Brown-in 保护阈值电流 IDMAG_BNI (典型 160&A) 和 DMAG Brown-out 保护阈值电流 IDMAG_BNO (典型 145&A)。通过调整 DMAG 引脚的分压电阻 RDMAG1 和 RDMAG2，可分别编程 Bulk-Capacitor Brown-in 和 Brown-out 阈值电压 VBULK_BNI 和 VBULK_BNO。

6.5 自适应消隐时间（Adaptive Blanking Time）

MOSFET 刚关断时，变压器漏感和 MOSFET 的寄生电容 COSS 将在 DMAG 引脚上引起谐振振荡。这些谐振振荡可能导致控制器误触发 DMAG 过压保护 (VDMAG > VTH_OVP)，无法反映实际输出过压故障。

CXAC85358GCV 提供了自适应消隐时间来防止 DMAG 过压保护误触发。内置消隐时间 tBLK 随系统峰值电流限制 (VCS_PK) 变化，可按以下公式计算：tBLK = 1.75µs + 1.375(µs/V) x VCS_PK (典型值)。建议 DMAG 引脚并联 10pF 至 22pF 的旁路电容以抑制噪声。

6.6 外部过温保护 (External OTP)

CXAC85358GCV 内置可编程外部过温保护 (Ext-OTP)，通过快速二极管和电阻分压网络实现，包含一个外部 NTC 热敏电阻 (RNTC) 来感测系统温度。在 MOSFET 关断期间，辅助绕组电压 VAUX 恒定，CS 电压采样为钳位电压 VAUX_Clamp 的一部分，与内部参考电压比较以设置 OTP 阈值。当系统温度升高导致 NTC 电阻减小，使采样 CS 电压超过外部 OTP 阈值电压 VTH_OTP (典型 0.80V) 并维持 tD_OTP (48.8ms) 延迟后，控制器关断。故障解除后自动恢复运行。

建议使用快速二极管 (CT ≤ 5pF, Trr ≤ 50ns)，例如 1N4148 或 BAV21 系列，以防止 CS 引脚被负电压尖峰损坏。

6.7 次级整流器短路保护 (SRSP)

当初级 MOSFET 导通期间次级整流器或 MOSFET 发生短路时，主变压器趋于饱和，初级侧电流上升率仅受变压器漏感限制（通常为主磁化电感的百分之几），产生极为陡峭的电流斜率。在高压条件下，初级 MOSFET 的峰值电流在过流保护延迟时间过去后会变得极高。CXAC85358GCV 设计为在检测到次级整流器短路条件后，在几个周期内快速关断，自动恢复模式运行。

6.8 VDD 维持模式 (Holdup Mode)

VDD 维持模式用于防止系统在轻载、空载或快速负载瞬态条件下 VDD 跌至关断阈值 VTH_OFF。但与零占空比模式相比，VDD 维持模式消耗更多的开关损耗，不建议系统在轻载或无负载状态下设计在此模式运行。VDD 维持模式由时钟计数器控制，当时钟计数达到 512 个时钟周期时，若系统仍在此模式运行而未退出零占空比模式，系统将关断。

6.9 可编程线路补偿

CS 引脚外接电阻可实现精确的线路补偿。在全电压输入范围内，线路补偿确保恒定的输出功率调节。通过连接 CS 引脚至 GND 的检流电阻 RCS 设置系统电流限制。

6.10 栅极驱动与 Gate 引脚电阻

推挽栅极驱动器同时满足低功耗应用的 EMI 限制和效率要求。内置下拉电路防止 VDD 过低且 UVLO 触发时外部 MOSFET 被误触发导通。建议在 MOSFET 栅极和 GND 之间添加外部放电电阻 RED，以在 CXAC85358GCV 不在位或 GATE 引脚开路时防止 MOSFET 因栅极-漏极寄生电容 CGD 存储电荷而误触发。

7. 应用领域

• USB Power Delivery (USB PD) 适配器
• 可编程电源适配器（Programmable Power Adapter）
• 需要宽范围输出电压调节的高效 AC/DC 电源适配器
• 要求超低待机功耗的高效开关电源

8. 订购信息与技术支持

CXAC85358GCV 采用 SOT-23-6 绿色无卤封装，符合 RoHS 标准，适用于无铅焊接工艺。嘉泰姆电子提供工程样品、量产供货及全面技术支持服务，包括参考设计、应用笔记和设计支持。