CXAC85313B 超快关断CCM/DCM同步整流驱动开关
集成60V同步整流MOSFET · 预关断技术 · 支持CCM/DCM/QR · 宽输出电压（可低至0V）

更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85313B

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85313B 是一款高集成度、高性能、自供电的同步整流控制芯片，内置功率MOSFET，支持CCM、DCM和QR工作模式，适用于高效率、高功率密度反激变换器应用。芯片采用预关断工作模式，驱动电压根据功率MOSFET压降自适应调整，加上超短的关断延时和高达4A的驱动下拉电流，能够实现超快的关断速度，使得系统能可靠工作于CCM模式。芯片内部使用振铃检测电路，避免了在DCM模式下由于自由振荡引起误开通而导致的初次级共通问题。同时内置前沿消隐时间，可以防止寄生振荡误触发MOSFET提前关断，从而保证同步整流稳定工作。超短的开通延时可以增加MOSFET导通时间以获得尽可能高的效率。采用功率管漏极引脚自供电，无需外部供电，可灵活地选择放置在输出正端或负端。放置于正端时，不需要额外的供电绕组，外围电路非常简洁。同时，由于自供电，可以实现宽范围输出电压，输出电压可低至0V，非常适合充电器应用。采用SOP-8封装。

1. 产品概述与优势

CXAC85313B 是一款用于替代反激式变换器副边整流二极管的高性能同步整流芯片，内置低导通阻抗功率MOSFET（典型14mΩ），降低了副边整流管的压降，提高系统效率。芯片支持CCM、DCM以及QR工作模式，采用预关断技术，驱动电压随MOSFET漏极到源极的电压升高而降低。超短的关断延时（典型10ns）和高达4A的驱动下拉电流，能够实现超快的关断速度，使得系统能可靠工作于CCM模式。芯片内部使用振铃检测电路，避免由于自由振荡引起误开通导致的初次级共通问题，保证芯片在DCM模式下也能可靠工作。30ns超短开通延时减短了体二极管的导通时间，增加了MOSFET沟道的导通时间，极大提高效率。芯片通过VD引脚自供电，支持宽输出电压范围（可低至0V），并可在正端或负端灵活放置，无需辅助绕组，外围极简。

2. 主要特点与技术亮点

• 集成60V同步整流MOSFET，导通阻抗典型14mΩ，最大20mΩ
• 支持CCM、DCM和QR工作模式，适应多种反激变换器拓扑
• 预关断技术，自适应驱动电压，实现超快关断速度，防止CCM模式初次级共通
• 内置振铃检测电路，防止DCM模式下自由振荡误开通
• 可用于正端整流和负端整流，灵活适配不同系统架构
• 芯片自供电（VD引脚供电），正端整流无需辅助供电绕组
• 支持宽输出电压范围，可低至0V输出，非常适合充电器应用
• 最大4A驱动下拉电流，超低驱动内阻可避免密勒效应引起误开通
• 超短开通延时（典型30ns），增加MOSFET导通时间，优化效率
• 超短关断延时（典型10ns），确保CCM模式下快速关断
• 低待机功耗，满足六级能效要求
• 集成度高，外围电路简洁，SOP-8封装

3. 引脚封装与说明

CXAC85313B 采用SOP-8封装，引脚定义如下：

4. 典型应用电路

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。CXAC85313B 内置同步整流MOSFET漏源耐压60V，工作结温范围-40℃~150℃。

极限参数表

关键电气参数（典型值 Ta=25℃）

6. 工作原理与设计要点

启动和VCC欠压保护

系统启动时，CXAC85313B 通过VD引脚对VCC电容充电，充电电流典型55mA。当VCC电压上升到启动阈值4.6V时，芯片退出VCC欠压保护状态，内部控制电路开始工作，驱动同步整流MOSFET正常导通和关断。芯片工作时，所需工作电流仍然通过VD引脚提供，内部线性调整器将VCC稳压到约9.2V。当VCC电压下降到低于欠压保护阈值4.0V时，控制器进入欠压保护状态，驱动保持低电平，同步整流MOSFET处于关断状态，直到VCC再次升高到启动阈值。

漏极电压检测与VD引脚串联电阻

芯片通过VD引脚检测同步MOSFET漏极电压。由于体二极管导通时有较大的正向压降，导致VD引脚存在负电流，过大的负电流可能会导致控制电路的地不稳定使得驱动提前关断。为了减小VD引脚负电流，建议在VD引脚串接一个电阻，推荐典型阻值为300Ω。电阻太大会影响VCC供电和漏极电压斜率检测，因此不建议使用超过500Ω的电阻。

斜率检测与振铃抑制

当VD引脚检测到MOSFET的VDS从2V下降至驱动开通阈值VON_TH（典型-180mV）的时间小于芯片内部设定的斜率检测时间tSLEW（30ns）时，控制器驱动同步MOSFET导通，开通延迟时间30ns。如果下降时间超过tSLEW，驱动电路保持MOSFET关断，防止由于DCM模式下的自由振荡引起误开通导致的初次级共通问题。

在DCM模式下，当反激变压器去磁完成，次级电流下降到零后，变压器励磁电感和寄生电容产生自由振荡。如果没有斜率检测电路，控制器会误开通MOSFET并维持导通状态，直到开通消隐时间结束。如果这段时间内原边功率开关开通，就会导致初次级共通。斜率检测电路能够有效地分辨自由振荡和初级开关关断现象，禁止控制器在自由振荡期间开通MOSFET，避免共通问题。

开通消隐时间

驱动MOSFET开通后，控制器在开通消隐时间tON_BL（1μs）内维持MOSFET导通，以禁止由于变压器漏感和寄生电容产生的高频振荡触发到关断阈值电压提前关断。但是如果在消隐时间内VDS向上穿过消隐关断阈值VOFF_BL（2V），则控制器立即关断MOSFET。

自适应驱动电压（预关断技术）

CXAC85313B 采用预关断技术，驱动电压随MOSFET漏极到源极的电压差自适应调整。在一个开关周期内，当次级电流下降，VDS电压高于调整值VDS_REG（典型-45mV）时，芯片降低驱动电压，增加MOSFET的导通内阻，使VDS电压维持到VDS_REG直到通过MOSFET的电流下降到零。这样做的好处是在MOSFET关断时，门极电压很低，可以实现较快的关断速度。在CCM模式下这个功能显得尤其重要，较快的关断速度可以减少次级的反向电流，从而降低同步整流管的电压尖峰。

驱动关断与最小关断时间

在导通时间已经超过开通消隐时间的情况下，当VDS电压上升到关断阈值VOFF_TH（典型0mV）时，控制器立即关断MOSFET。其最大4A下拉电流，可以快速拉低门极电压，同时超低驱动内阻可以消除密勒效应引起的误开通。控制器一旦关断驱动，在最小关断时间toff_MIN（300ns）内将锁定关断状态。

7. 保护功能与系统可靠性

• VCC欠压保护（UVLO）：VCC低于4.0V时关断驱动，防止异常工作
• 振铃检测电路：防止DCM模式下自由振荡引起误开通，避免初次级共通
• 开通消隐时间（1μs）：防止寄生振荡误触发提前关断，支持消隐期内高压快速关断
• 自适应驱动电压（预关断）：优化CCM模式关断速度，降低电压尖峰
• 最小关断时间锁定（300ns）：避免误触发
• 内置60V/14mΩ功率MOSFET：低导通损耗，高可靠性
• VD引脚串联电阻：减小负电流影响，提高稳定性

8. 基于CXAC85313B的65W PD快充设计实例

以65W PD快充（输出20V/3.25A）配合嘉泰姆初级控制器为例：
① CXAC85313B 内置60V同步整流MOSFET，用于20V输出时需注意漏极电压尖峰，建议变压器设计合理，并在漏极增加RC吸收电路，确保电压应力不超过60V。
② 外围电路：VD引脚串联300Ω电阻到D引脚，电阻靠近VD引脚；VCC与S引脚之间放置1μF/16V瓷片电容，靠近芯片。
③ 正端整流时，芯片放置在变压器次级绕组与输出正极之间；负端整流时，芯片放置在变压器次级绕组与输出电容负极之间。两种方式均无需辅助绕组供电。
④ 布局注意事项：D和S引脚做覆铜散热，D脚为EMI动点，在满足散热条件下铺铜面积尽量小。高频功率环路（芯片、变压器次级绕组、输出滤波电容）面积尽可能小。
⑤ VD电阻与D引脚的连接点位置：为避免寄生电感导致自适应驱动电压偏低，建议连接点放在D引脚焊盘；若需要利用寄生电感帮助CCM快速关断，可将连接点移至变压器引脚端。
⑥ 适用于QC3.0、USB-PD、可编程AC-DC充电器及高效率适配器。

9. PCB Layout 专业建议

• CXAC85313B 的S和D引脚做覆铜散热。芯片的D脚（MOSFET漏极）是器件散热的主要途径。但由于漏极属于EMI动点，在满足散热的条件下铺铜面积应尽量小。
• 在VCC和S引脚之间放置一个1μF的瓷片电容，并靠近芯片，以提升芯片的抗干扰能力。
• 为了降低辐射干扰，应减小高频功率环路面积：CXAC85313B、变压器次级绕组和输出滤波电容之间的环路面积尽可能小。
• VD引脚串联300Ω电阻到D引脚，该电阻应靠近VD引脚端。电阻与D引脚采用单点连接，连接位置建议为D引脚的焊盘，以避免引入PCB走线上的寄生电感。寄生电感会导致自适应驱动电压偏低，增加损耗。
• 适量引入寄生电感有利于CCM模式下快速关断：将VD电阻与D引脚的连接点放置在变压器引脚端，可增加寄生电感，帮助CCM模式下更快关断，降低电压尖峰。