CXAC85358GCS USB PD 和可编程电源适配器 PWM 控制器

CXAC85358GCS USB PD 和可编程电源适配器 PWM 控制器

产品型号:CXAC85358GCS
产品类型:AC-DC转换
产品系列:反激式电源多模态 PWM 控制器
产品状态:量产
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产品简介

CXAC85358GCS 是针对 USB PD 和可编程电源适配器优化的 PWM 控制器,与 CXUS7757 次级控制器配合提供完整方案。9V-42V 宽 VDD 范围、自适应输出 OVP、自适应过流保护、自适应环路增益控制、Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out、VDD OVP 28V、输出 OVP/UVP、SRSP、外部 OTP、可编程线路补偿、SmartJitter 智能抖频、300mA/-300mA 驱动、<50mW 5V 待机功耗,SOT-23-6 封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)AC~220V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)50W
工作频率84kHz
转换效率95%
封装类型SOT-26
Solution type反激式电源多模态 PWM 控制器
Max power50W
ProtectionAdaptive OVP
ApplicationAC-DC转换器
Mos管Yes
精度±1%
功耗< 30mW
Topology typeAC-DC SSR控制
MODE FlybackCCM/Hard Switching Multi-mode
Operating temp-40℃~85℃
FeaturesCurrent Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;OCP;OVP;PWM;SCP;UVP
UVLO ON (V)14.5
UVLO OFF (V)7
VDD OVP (V)46
Switching Frequency Peak (kHz)84
Peak load ApplicationNo
HV Start-upNo
Programmable Burst/Green-modeNo
Brown-in/outYes (Buck cap.Side)

产品详细介绍

CXAC85358GCS USB PD 和可编程电源适配器 PWM 控制器
SmartJitter 智能抖频 | 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:CXAC85358GCS | 封装:SOT-23-6

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85358GCS 是一款专为 USB Power Delivery (USB PD) 和可编程电源适配器优化的 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。CXAC85358GCS 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。

CXAC85358GCS 通过多项创新设计实现了宽输出电压范围:通过 DMAG 引脚感测输出电压,动态调整环路增益以维持系统稳定,调节输出过压保护阈值以保护外部器件,并调整电流限制以满足 Limited Power Source (LPS) 安全要求。芯片还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 (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线路补偿,在全电压输入范围内保持恒定的输出功率调节。

CXAC85358GCS 采用 SOT-23-6 绿色无卤封装,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。

核心优势: SmartJitter 智能抖频 + 自适应输出功率优化(自适应 OVP/OCP/环路增益)+ 9V-42V 宽 VDD 范围 + 待机功耗 <50mW (5V) + 300mA/-300mA 驱动 + Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out + 全面保护(VDD OVP / 输出 OVP/UVP / SRSP / 外部 OTP)+ 可编程线路补偿 + SOT-23-6。专为 USB PD 和可编程电源适配器设计。

1. 产品概述

CXAC85358GCS 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 PWM 控制器。芯片需与 CXUS7757 次级侧控制器配合使用,构成完整的原边+副边控制方案。CXAC85358GCS 负责原边功率级的控制,包括功率 MOSFET 的驱动、电流检测、环路补偿和保护功能,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的稳定性,避免了传统固定增益设计所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,使设计能够通过各地安全认证。

CXAC85358GCS 内置 SmartJitter 智能抖频技术,有效降低 EMI 辐射水平。芯片采用电流模式 PWM 控制架构,提供 300mA/-300mA 的栅极驱动能力,支持 Green Mode 轻载和空载高效运行。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,CXAC85358GCS 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。
  • 宽 VDD 工作范围(9V 至 42V):支持宽范围的辅助绕组供电电压,适应不同输出配置。
  • SmartJitter 智能抖频技术:立锜专利技术,降低 EMI 辐射的同时消除频率抖动导致的输出电压纹波。
  • 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:有效驱动功率 MOSFET,兼具良好的开关速度和 EMI 表现。
  • Green Mode 节能运行:轻载和空载时自动降低开关频率,进一步降低功耗。
  • Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护:监测母线电容电压,异常跌落时安全关断。
  • VDD 过压保护 (VDD OVP):防止辅助绕组反馈异常导致芯片损坏。
  • 输出过压和欠压保护 (Output OVP/UVP):监测输出异常,保障负载安全。
  • 次级整流器短路保护 (SRSP):次级整流器件短路时快速反应,防止损坏。
  • 外部过温保护 (External OTP):配合外部 NTC 监测系统温度。
  • 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。
  • 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(CXAC85358GCS 规格)。完整技术参数及测试条件请下载 PDF 数据手册。

参数 条件/说明 数值 单位
VDD 工作电压范围 正常工作供电电压 9 ~ 42 V
VDD OVP 保护阈值 VDD 过压保护 28 V
5V 待机功耗 5V 待机条件下 <50 mW
栅极驱动电流 上拉/下拉能力 300 / -300 mA
自适应输出 OVP 通过 DMAG 引脚动态调节 支持
自适应过流保护 (OCP) 自适应限制满足 LPS 要求 支持
自适应环路增益控制 全输出范围环路稳定 支持
Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 母线电容电压监测 支持
输出 OVP/UVP 输出过压/欠压保护 支持
SRSP 次级整流器短路保护 支持
外部 OTP 外部过温保护 支持
可编程线路补偿 CS 引脚外接电阻配置 支持
Green Mode 轻载/空载高效运行 支持
SmartJitter 智能抖频技术 支持
封装类型 SOT-23-6

4. 引脚说明与封装图(占位)

CXAC85358GCS 采用 SOT-23-6 标准封装。

引脚功能定义

引脚 名称 功能描述
1 GATE 栅极驱动输出,驱动外部 N 沟道功率 MOSFET。
2 VDD 芯片供电引脚。
3 DMAG 输出电压检测引脚,用于自适应环路增益控制、自适应 OVP 阈值和自适应 OCP 调节。
4 GND 芯片地,连接初级侧功率地。
5 COMP 环路补偿引脚,接 RC 网络至 GND 进行频率补偿。
6 CS 电流检测引脚,接检流电阻至 GND,监测初级电感峰值电流,外接电阻实现线路补偿。

图1. CXAC85358GCS 引脚封装图(SOT-23-6 顶视图)

[ 封装外形示意图预留位置 ]

详细封装尺寸请参考完整数据手册。

5. 典型应用电路与内部方框图(占位)

典型应用电路
图2. 典型应用电路原理图

图3. CXAC85358GCS 内部功能方框图

内部集成了:电流模式 PWM 控制核心、SmartJitter 智能抖频振荡器、自适应 OVP/OCP/环路增益控制逻辑(基于 DMAG 引脚)、Green Mode 轻载控制、软启动、前缘遮蔽(LEB)、Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护、VDD OVP(28V)、输出 OVP/UVP、次级整流器短路保护(SRSP)、外部 OTP、可编程线路补偿、栅极驱动输出级(300mA/-300mA)。

6. 工作原理与关键技术解析

6.1 自适应输出功率控制(DMAG 引脚)

CXAC85358GCS 通过 DMAG(Dynamic MAGnitude)引脚实现了自适应输出功率控制能力,这是芯片最核心的技术特色。DMAG 引脚直接感测输出电压的水平,使控制器能够实时动态调整以下三个关键参数:

  • 自适应环路增益控制:在宽范围输出电压应用中,传统的固定增益环路设计必须在最低输出电压下确保足够的相位裕度,往往导致最高输出电压时的增益过高,引起环路不稳定。通过 DMAG 引脚感测输出电压,CXAC85358GCS 可实时调整误差放大器的跨导或补偿网络的等效阻抗,使环路增益与输出条件自适应匹配,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。相比固定 OVP 阈值,自适应方案在不同输出电压设置下均不会误触发,也不会因阈值过低而无法保护。
  • 自适应过流保护(Adaptive OCP):根据输出电压调整电流限制,满足 Limited Power Source(LPS)安全规范要求。LPS 要求在任何单一故障条件下,电源输出功率不超过 100VA(或特定法规要求的限值)。CXAC85358GCS 通过动态调整电流限制确保在不同输出电压下均满足 LPS 要求,简化了安全认证过程。

6.2 SmartJitter 智能抖频技术

SmartJitter 是立锜专有的智能抖频技术,在对开关周期进行伪随机调制以扩频降低 EMI 峰值的同时,维持脉冲宽度与纹波频率的稳定关系,不会在输出端引入额外的电压纹波。这一特性使 CXAC85358GCS 在无需复杂 EMI 滤波器设计的情况下就能满足 EMI 规范要求。

6.3 全面保护体系

CXAC85358GCS 提供了从输入到输出再到温度的全方位保护:

  • Bulk-Capacitor Brown-in/Brown-out 保护:监测直流母线电容(大电容)电压,在母线电压异常跌落至 Brown-out 阈值以下时安全关断输出,防止功率管在欠压条件下工作导致应力超标;当电压恢复至 Brown-in 阈值以上时自动恢复正常工作。
  • VDD 过压保护(VDD OVP,28V):VDD 引脚电压超过 28V 时触发保护,防止辅助绕组反馈异常或稳压故障导致芯片损坏。
  • 输出过压/欠压保护(Output OVP/UVP):监测输出电压异常,OVP 阈值自适应调节,UVP 在输出短路或严重欠压时触发。
  • 次级整流器短路保护(SRSP):检测次级整流器件(肖特基二极管或同步整流 MOSFET)的短路故障并迅速响应,防止二次损坏。
  • 外部过温保护(External OTP):配合外部 NTC 热敏电阻监测 PCB 或功率器件温度,超温时触发关断保护。

6.4 可编程线路补偿

当功率 MOSFET 导通时,实际流过 CS 检流电阻的电流波形包含了由 PCB 走线和封装寄生电感产生的尖峰。该尖峰的幅度随输入电压的升高而增大,导致过流保护点随输入电压变化。CXAC85358GCS 通过在 CS 引脚外接一个电阻,生成与输入电压成比例的补偿斜坡,叠加到 CS 检测信号上,从而消除线路延迟的影响,使过流保护点在全输入电压范围内保持一致。

6.5 次级侧故障保护

CXAC85358GCS 具有特殊的次级侧故障检测和保护功能。当配合 CXUS7757 次级控制器或并联稳压器使用时,次级侧可能因设备误接、线缆短路或元件损坏而出现异常。例如,不兼容的 USB 设备连接到适配器时可能拉低或拉高输出电压到异常范围。CXAC85358GCS 通过 DMAG 引脚和 COMP 引脚的信号变化综合判断次级侧的健康状态,并在检测到异常时及时关断或限制输出功率,防止故障扩大。

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 AC/DC 电源
  • 要求超低待机功耗的高效电源适配器

8. 订购信息与技术支持

CXAC85358GCS 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。

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