CXAC85315S 同步整流控制芯片
集成低导通阻抗MOSFET · DCM/QR同步整流 · 专为5V/2.4A应用设计

更新时间：2026年4月 | 产品型号：CXAC85315S

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85315S 是一款高性能高集成度单片式次级同步整流控制芯片，内部集成超低导通阻抗N沟道MOSFET以及同步整流的驱动及控制电路。CXAC85315S 被设计在非连续开关模式（DCM）和准谐振模式（QRM）下工作，内部集成的高性能N沟道MOSFET具有低开启阈值电压、超低导通阻抗（典型20mΩ）、超快速开关特性，同时本体寄生的二极管具备超快速的反向恢复时间。CXAC85315S 可应用在输出为5V标准的反激控制开关电源系统中，以替代次级整流二极管，有效降低次级整流管的功率损耗，非常适合要求尺寸小、转换效率高的应用。芯片通过输出端直接供电，外围器件极少，为客户提供优异的解决方案。

1. 产品概述与优势

CXAC85315S 是一款应用于开关电源系统的高性能同步整流芯片，用于取代反激变换器中的肖特基二极管，可以提高效率、降低温度损耗。芯片支持DCM和QR工作模式，满足5V/2A或5V/2.4A充电器、适配器系统需求。其供电方式是通过系统输出直接供电（VCC接输出5V），无需辅助绕组。内部集成超低导通阻抗功率MOSFET（典型20mΩ，最大25mΩ），40V漏源耐压，适用于5V输出应用。芯片内部电路通过检测功率管VDS电压变化产生理想的驱动信号，控制内部MOSFET的导通与截止。超短关断延时（典型20ns）确保快速关断，避免电流倒灌。内置最小开启时间（1μs）和最小关断时间（1μs），有效屏蔽寄生噪声干扰。

2. 主要特点与技术亮点

• 支持非连续模式（DCM）和准谐振模式（QRM）
• 内部集成高性能功率MOSFET：导通阻抗典型20mΩ，耐压40V
• 高度集成，只需极少外围器件（仅需VCC电容）
• 超短关断延时（典型20ns），防止电流倒灌
• 同步管开启延时典型100ns，响应快速
• 内置最小开启时间1μs和最小关断时间1μs，抗干扰能力强
• VCC由输出直接供电（5V），无需辅助绕组
• 静态工作电流低（典型180μA），待机功耗小
• 内置伏秒乘积判断功能，避免DCM模式下谐振电压误开启
• SOP-8封装，引脚简单（GND、VCC、SW）

3. 引脚封装与说明

CXAC85315S 采用SOP-8封装，引脚定义简单：1、2、3脚为GND（芯片地），4脚为VCC（电源端，接5V输出），5、6、7、8脚为SW（集成功率MOSFET漏极，连接变压器次级绕组）。

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。CXAC85315S 内置同步整流MOSFET漏源耐压40V，工作结温范围-40℃~150℃。

极限参数表

关键电气参数（典型值 VCC=5V，Ta=25℃）

6. 工作原理与设计要点

VCC欠压锁定（UVLO）

CXAC85315S 在芯片上电过程中应用了UVLO功能。当VCC引脚的电压上升到启动电压（典型3.3V）时，芯片从LATCH模式中恢复，进入正常工作模式，功率管可以被正常开启；当VCC电压下降到欠压锁定电压（典型2.9V）时，芯片再次进入欠压锁定模式，功率管处于关断状态。由于VCC由输出5V直接供电，正常工作时VCC稳定在5V，远高于UVLO阈值，确保可靠工作。

最小开启时间

芯片控制电路可以控制同步管的最小导通时间（1μs）。在功率管开启时，次级寄生元件会产生高频噪声，这些高频噪声可能引起功率管被误关断，最小导通时间可以有效屏蔽误关断信号，保证功率管维持足够的开启时间。

同步整流管开启

芯片通过检测功率管的VDS电压来控制其开启。当反激转换器原边关断，次级开始消磁时，次级电流首先通过功率管的体二极管续流并产生约-0.7V的Vbe压降。CXAC85315S 检测到功率管漏极电压大于0.7V后又下降到-0.15V（开启阈值），则会在约100ns延时之后开启功率管。为了避免DCM模式下SW引脚的谐振电压误开启同步整流芯片，芯片内置伏秒乘积判断功能。为确保同步整流能正常响应原边控制器的开关，系统需满足以下条件：

其中，\(I_{peak\min}\) 为原边最小峰值电流，\(L_{p\min}\) 为变压器原边电感最小值，\(N_{PS}\) 为原副边匝数比。设计时需验证此条件，确保DCM模式下同步整流可靠工作。

同步整流管关断

当同步管开启后，随着次级续流电流逐渐减小，同步管的漏端电压会逐渐上升。当芯片检测到次级电流小于内部设置的关断电流（对应VDS上升至关断阈值-3mV）时，会迅速关断功率管。关断延时典型20ns，能够快速关断，防止电流倒灌，提高效率。

7. 保护功能与系统可靠性

• VCC欠压锁定（UVLO）：VCC低于2.9V时关断驱动，防止异常工作
• 最小开启时间（1μs）：屏蔽开启瞬间的高频噪声，防止误关断
• 最小关断时间（1μs）：确保关断后足够死区时间，避免共通
• 伏秒乘积判断：避免DCM模式下SW谐振电压误开启同步整流
• 内置超快恢复体二极管：在同步管开启前承担续流，降低损耗
• 超低导通阻抗：降低导通损耗，提高系统可靠性

8. 基于CXAC85315S的5V/2.4A充电器设计实例

目标规格：输入90~264VAC，输出5V/2.4A（12W），配合嘉泰姆初级控制器（如CXAC85320/CXAC85321等）。
① 选择CXAC85315S作为次级同步整流，其40V耐压、20mΩ导通电阻完全满足5V/2.4A应用。
② 外围电路：VCC引脚直接连接输出5V正极，VCC与GND之间放置1μF/10V瓷片电容（X7R材质），靠近芯片引脚。
③ 布局：SW引脚（5-8脚）连接变压器次级绕组，GND引脚连接输出电容负极（输出地）。SW引脚铺铜散热，同时注意减小SW与变压器之间的环路面积。
④ 变压器设计：确保满足伏秒乘积条件 \(I_{peak\min} \times L_{p\min} \geq 9\)，以避免DCM模式下误开启。
⑤ 输出电容建议使用低ESR固态电容，容量不小于680μF，以降低输出纹波。

9. PCB Layout 专业建议

• VCC旁路电容（1μF）必须靠近芯片VCC和GND引脚放置，以提升抗干扰能力。
• SW引脚（5-8脚）是大电流路径，应使用宽走线或覆铜连接至变压器次级绕组，并适当增加覆铜面积以利散热。但SW为EMI动点，在满足散热条件下面积不宜过大。
• 为了降低辐射干扰，应减小高频功率环路面积：CXAC85315S SW引脚、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。
• GND引脚应直接连接到输出电容负极，避免长走线引入寄生电感。
• 如果配合初级控制器使用，注意初次级地之间的Y电容连接，优化EMI性能。