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EnglishCXAC85311E 集成SR与磁耦通讯副边控制芯片
AdaptiveCOT控制 · 无需环路补偿 · 恒压/恒流/恒功率 · 快充专用
更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85311E
嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85311E 是一款应用于 AC/DC 反激变换器中的副边控制器，结合磁耦隔离器和配对的原边控制芯片，实现副边主控，提供高性能的快充整体解决方案。芯片采用 AdaptiveCOT 控制方式，具有超快的动态响应速度，同时稳定性好，无需环路补偿。使用磁耦通信，静态工作电流小，可实现超低的待机功耗。CXAC85311E 提供 1.25V 精准的电压基准，可满足快充 3.3V 输出电压要求。芯片具有恒压、恒流、恒功率输出功能，满足快充对输出 V-I 曲线的要求。同时，通过同步整流漏极采样输入电压，实现低压输入时降低输出功率。CXAC85311E 提供全面的保护功能，包括输出过压保护、输出欠压保护、FB 短路保护和过温保护。自带的输出电容放电功能可以满足快充对输出电压时序的要求，使得系统设计更加简单。采用 SSOP-10 封装。
1. 产品概述与优势
CXAC85311E 是一款应用于 AC/DC 反激电路中的副边控制器，可提供高性能、低 EMI、低待机功耗、优良动态响应、宽输出电压范围的电源解决方案，适用于 USB-PD、QC 及 PPS 等快充协议。芯片内部集成同步整流管的控制和驱动，极大简化了系统设计。采用 AdaptiveCOT（自适应恒定导通时间）控制方式，具有超快的动态响应速度，配合磁耦通信，静态工作电流小，可实现超低的待机功耗。提供 1.25V 精准电压基准，可满足快充低至 3.3V 输出电压的要求。集成了多种保护功能，包括输出过压保护、输出欠压保护、FB 短路保护和过温保护。自带的输出电容放电功能可以满足快充对输出电压时序的要求。和配对的原边控制芯片（如 CXAC85312 磁耦隔离器）配合，实现副边主控，提供高性能的快充整体解决方案。
2. 主要特点与技术亮点
- 副边高精度恒压、恒流和恒功率控制
- 1.25V 基准电压，支持 3.3V 快充输出
- AdaptiveCOT 控制，无需环路补偿
- 超快动态响应速度
- 磁耦通讯，待机功耗极低
- 集成同步整流管的控制和驱动
- 输入电压检测（通过同步整流漏极采样）
- 过温降功率功能
- 自带输出电容放电功能（强放电/弱放电）
- 完备保护：输出过压/欠压保护、VCCS欠压保护、FB短路保护、过温保护
- SSOP-10 小型封装，满足 MSL-3 潮敏等级
3. 引脚封装与说明
CXAC85311E 采用 SSOP-10 封装，引脚定义如下：
| 管脚号 | 管脚名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | ISP | 电流采样正端引脚 |
| 2 | FB | 电压反馈引脚，连接外部分压电阻以设置输出电压 |
| 3 | GND | 芯片地 |
| 4 | TX | 发射引脚，通过磁耦隔离器向原边控制器发送控制信号 |
| 5 | VCCS | 供电引脚，外接旁路电容 |
| 6 | CP | Flying 电容正端 |
| 7 | CN | Flying 电容负端 |
| 8 | VOUT | 连接输出电压，提供工作电流，输出过压时具有放电功能 |
| 9 | D | 连接至同步整流 MOSFET 漏极，采样漏极电压 |
| 10 | G | 驱动输出，连接外置同步整流 MOSFET 栅极 |
图2. CXAC85311E 引脚封装图 (SSOP-10)
[ 封装外形示意图 ] 详细尺寸参见数据手册机械图。
4. 典型应用电路
图1. CXAC85311E 典型应用电路（副边主控快充）
电路组成：CXAC85311E 与磁耦隔离器（如 CXAC85312）及原边控制器配合。副边通过 ISP 电阻采样电流，FB 分压电阻设置输出电压，D/G 引脚驱动外部同步整流 MOSFET，TX 引脚通过磁耦隔离器向原边发送控制信号。外围电路简洁，支持恒压、恒流、恒功率输出。
* 完整电路原理图可参考数据手册或联系FAE获取参考设计。
5. 极限参数与电气特性（工程师必读）
为保证系统可靠性，设计时请勿超出极限参数。CXAC85311E 的 D 引脚耐压高达 150V，工作结温范围-40℃~150℃。
极限参数表
| 符号 | 参数 | 范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VD | D 引脚电压 | -3 ~ 150 | V |
| VOUT | VOUT 引脚电压 | -0.3 ~ 36 | V |
| VG | G 引脚电压 | -0.3 ~ 7 | V |
| VCCS | VCCS 引脚电压 | -0.3 ~ 7 | V |
| PDMAX | 最大功耗 (注3) | 1.5 | W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
关键电气参数（典型值 VCCS=6V，Ta=25℃）
| 符号 | 描述 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| IVCCS_OP | 工作电流 | FS=140kHz | 5.6 | mA |
| VCCS_rate | VCCS 额定电压 | Tj=25℃ | 5.6 | V |
| VCCS_UVP(+) | VCCS 上升开启阈值 | - | 4.45 | V |
| VOUT_OVP | 输出过压保护阈值 | - | 14.3 | V |
| VOUT_UVP | 输出欠压保护阈值 | - | 3.45 | V |
| VREF | FB 基准电压 | - | 1.25 | V |
| VIS_TH | ISP 恒流阈值电压 | - | 33.5 | mV |
| VON_TH | 同步整流开通 VDS 阈值 | - | -150 | mV |
| tDelay_ON | 开通延时 | - | 25 | ns |
6. 工作原理与设计要点
启动与 VCCS 欠压保护
系统启动时，当原边控制器开始开关操作，输出电压上升，CXAC85311E 的 VOUT 引脚通过内部供电电路给 VCCS 电容充电。当 VCCS 电压上升至欠压保护解除阈值（典型 4.45V）时芯片启动，TX 引脚通过磁耦隔离器向原边控制器发送脉冲信号，开始副边控制。启动后的 1024 个周期内，如果 VOUT 引脚电压低于欠压保护阈值（典型 3.45V），则进入欠压保护状态，停止发送脉冲信号，输出电压下降，VCCS 电压下降至欠压阈值以下后芯片停止工作，等待原边重启。
同步整流控制
CXAC85311E 集成了同步整流管的控制和驱动。当 VCCS 引脚电压高于欠压解除阈值时启用同步整流驱动；当检测到 D 引脚电压在一定时间内下降穿越 -150mV 时，G 引脚输出高电平驱动外部同步整流 MOSFET 导通；当检测到同步整流管 VDS 向上穿越 0V 时，G 引脚快速下拉关闭 MOSFET。内部集成的自适应驱动优化了关断速度，提高效率。
恒压、恒流、恒功率控制
芯片集成了恒压、恒流和恒功率功能。恒压时输出电压由 FB 分压电阻设置，基准电压为 1.25V。当输出电压低于恒功率拐点电压 VKP1（典型 11.2V）时，为恒流输出，恒流值由 ISP 引脚阈值电压 VIS_TH（33.5mV）和外部电流检测电阻 Rsense 决定：Iout = VIS_TH / Rsense。当输出电压高于 VKP1 时，输出最大功率恒定，恒功率值 = VKP1 × (VIS_TH / Rsense)。低压输入或过温时，恒功率拐点电压降至 VKP2（典型 6.4V），降低输出功率以保护系统。
恒流值：\(I_{CC} = \frac{V_{IS\_TH}}{R_{SENSE}}\) 恒功率值：\(P_{MAX} = V_{KP1} \times \frac{V_{IS\_TH}}{R_{SENSE}}\)
输出线压降补偿（CDC）
芯片通过检测 ISP 引脚电压实现输出线压降补偿。补偿值随负载电流增加而线性增加，当电流检测电阻电压等于 VIS_TH 时，补偿量为最大值 330mV。这可以有效补偿输出线缆上的压降，提高负载调整率。
输入电压检测与过温降功率
通过检测同步整流管漏极电压（D 引脚）间接获取输入电压信息。当检测到输入电压高于 VIN_HV（典型 35V，折算到副边）时，恒功率拐点电压为 VKP1（11.2V），输出较大功率；当输入电压低于 VIN_LV 并持续 40ms 后，恒功率拐点电压降至 VKP2（6.4V），输出功率下降，防止低压输入时原边过流。芯片内置温度检测电路，当结温超过 79℃ 时，恒功率拐点电压同样降至 VKP2，实现过温降功率保护。
输出过压/欠压保护及放电功能
当输出电压高于 VOUT_OVP（14.3V）时，触发输出过压保护，停止发送 TX 脉冲，并通过 VOUT 引脚以弱放电电流（典型 10-20mA）对输出电容放电，直到 VCCS 欠压复位。当输出电压低于 VOUT_UVP（3.45V）并持续 1024 个周期时，触发欠压保护，同样停止发送 TX 信号。此外，当 FB 电压高于 VFB_OVP（1.406V）时，触发输出快速放电功能（强放电电流典型 50-150mA），快速降低输出电压，满足快充协议对输出电压转换时间的要求。
7. 保护功能汇总
- 输出过压保护（OVP）：14.3V 阈值，锁存并放电
- 输出欠压保护（UVP）：3.45V 阈值，1024 周期延迟
- VCCS 欠压保护（UVLO）：上升 4.45V 开启，下降 4.2V 关断
- FB 短路保护：FB 电压低于 80mV 持续 100μs 触发
- 过温保护（OTP）：79℃ 降功率，迟滞 19℃
- 输出电容放电：过压时弱放电，FB 过压时强放电
- 输入欠压降功率：输入电压低于阈值后降低恒功率拐点
8. 基于 CXAC85311E 的 65W PD 快充设计实例
目标规格：输出 3.3V-21V，最大 65W（20V/3.25A），配合嘉泰姆原边控制器（如 CXAC85320）和磁耦隔离器（CXAC85312）。
① 电流检测电阻：Rsense = VIS_TH / Iout_max = 33.5mV / 3.25A ≈ 10.3mΩ，取 10mΩ。
② FB 分压电阻：基准 1.25V，输出电压 20V，设下拉电阻 RFBL=10kΩ，则上拉电阻 RFBH = (20/1.25 - 1)×10k = 150kΩ。
③ 同步整流 MOSFET：选择 100V/5mΩ 的 N-MOSFET，D 引脚直接连接漏极，G 引脚通过短走线连接栅极。
④ VCCS 电容：470nF 瓷片电容，靠近 VCCS 和 GND 引脚。
⑤ Flying 电容：CP/CN 之间连接 100nF 电容，靠近芯片。
⑥ TX 引脚连接磁耦隔离器（CXAC85312）的初级侧，磁耦隔离器次级侧连接原边控制器。走线宽度不小于 0.5mm，尽量短。
⑦ 输出电容：建议使用低 ESR 固态电容，总容量不小于 1000μF。
⑧ 通过调节恒功率拐点电压，可实现不同功率等级输出，满足 PPS 要求。
技术设计支持： 嘉泰姆电子提供完整的副边主控快充参考设计、PCB 布局指南及调试建议。工程师可通过以下方式获取一对一技术支持：
邮件：ouamo18@jtm-ic.com | 致电：13823140578 | 在线技术支持中心
9. PCB Layout 专业建议
- G 引脚走线应尽量靠近同步整流 MOSFET 栅极，以减小驱动回路寄生电感。
- VCCS 电容（470nF）尽可能靠近 VCCS 和 GND 引脚放置，以提高抗干扰能力。
- TX 引脚走线需使用宽度不小于 0.5mm 的走线连接磁耦隔离器（如 CXAC85312），尽量短且避免与其他噪声源耦合。
- CP 和 CN 引脚之间的 Flying 电容（100nF）需靠近芯片引脚放置。
- ISP 和 GND 引脚与电流检测电阻采用开尔文走线连接。为提高抗干扰能力和电流检测精度，建议在靠近 ISP 引脚端放置 1kΩ 电阻，并在 ISP 与 GND 引脚间并联 1nF 电容。
- 次级侧 ESD 放电针应直接连接在输出电容正端和负端，并远离 CXAC85311E 和磁耦隔离器。
- D 引脚（同步整流漏极）走线应尽量短且宽，以减小寄生电感，但注意漏极是 EMI 动点，需兼顾散热与辐射。
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