CXAC85359GEK PWM控制器
用于可编程电源转换器（USB PD）| 自适应保护 | SmartJitter技术 | 待机功耗小于50mW

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAC85359GEK | 封装：SOT-23-6

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85359GEK 是一款高性能PWM控制器，专为可编程电源转换器（USB PD）和智能适配器应用而设计。该芯片与次级侧控制器（如CXUS7761系列）配合使用，可提供完整的USB PD电源解决方案。CXAC85359GEK 集成了多项创新技术，包括自适应输出过压保护、自适应过流保护、自适应环路增益控制，以及专有的SmartJitter技术，能够在宽输出电压范围内实现稳定的系统性能和优异的EMI表现。

CXAC85359GEK 支持9V至64V的宽VDD电压范围，适应各种USB PD应用场景。其多模式PWM控制策略（CCM/QR模式）结合绿色模式（Green Mode）和突发模式（Burst Mode），可在轻载和空载条件下显著降低功耗，5V待机模式下功耗低于50mW，满足最严苛的能效标准。芯片内置全面的保护功能，包括大电容欠压/过压保护（Brown-In/Brown-Out）、VDD过压保护、输出过压/欠压保护、次级整流器短路保护（SRSP）以及外部过温保护（External OTP），为系统提供全方位安全保障。

1. 产品概述与市场定位

在USB PD和可编程电源适配器市场中，系统需要支持宽范围的输出电压（5V至20V），同时对效率、EMI、待机功耗和可靠性提出了极高要求。传统的PWM控制器在宽输出电压范围内难以同时兼顾环路稳定性、保护阈值和电流限制的适配性，往往需要复杂的外围电路和多次调试。

CXAC85359GEK 正是针对此类需求设计的高性能PWM控制器。通过DMAG引脚感知输出电压，芯片能够自动调整环路增益以保持系统稳定，同时自适应调整过压保护阈值和电流限制，满足有限功率源（LPS）安全要求。芯片内部集成500V高压启动电路和全面的保护机制，配合次级侧控制器（如CXUS7761）可构建一套完整、可靠、高效的USB PD电源系统。CXAC85359GEK 适用于各类USB PD充电器、可编程电源适配器、快充电源等应用，帮助电源厂商快速推出高功率密度、低待机功耗、易过认证的电源产品。

2. 主要特点与技术亮点

• 驱动能力： 300mA / -300mA 图腾柱栅极驱动，适配各种功率MOSFET。
• 可编程线缆补偿： 通过CS引脚电阻实现精确的线缆补偿，确保输出电压精度。
• 封装小巧： SOT-23-6封装，适合高密度电源设计。

3. 引脚封装与说明

CXAC85359GEK 采用 SOT-23-6 封装，引脚功能定义如下：VDD（电源输入）、GND（地）、GATE（栅极驱动输出）、CS（电流检测输入）、COMP（反馈输入）、DMAG（消磁/电压检测输入）。详细引脚间距及尺寸请联系嘉泰姆电子获取完整数据手册。

4. 典型应用电路与内部方框图

图2. 典型应用电路

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 多模式PWM控制

CXAC85359GEK 采用多模式PWM控制策略，根据负载条件自动切换工作模式以优化系统效率。在重载条件下，芯片工作于连续导通模式（CCM）或准谐振模式（QR），通过内部振荡器提供稳定的PWM频率（典型值130kHz）。在轻载或空载条件下，芯片自动进入绿色模式（Green Mode），降低开关频率以减小开关损耗；当负载进一步降低时，进入突发模式（Burst Mode），以间歇性开关脉冲维持输出电压，从而实现极低的待机功耗。

6.2 SmartJitter技术

传统的PWM控制器通常采用频率抖动方案来扩展频谱以缓解EMI问题。然而，由于谷底开关模式和绿色模式的固有特性，在高线电压条件或深度扩展谷底开关条件下，频谱无法充分展宽，导致EMI抑制效果减弱。CXAC85359GEK 采用嘉泰姆电子专有的SmartJitter技术，优化频率抖动范围，在所有工作条件下（包括CCM、QR、绿色模式和突发模式）均能有效降低开关电源的EMI辐射，同时减小因频率抖动引起的输出纹波，帮助工程师轻松通过EMI认证测试。

6.3 自适应输出过压保护（Adaptive OVP）

对于宽输出电压范围的应用，CXAC85359GEK 提供专有的自适应输出过压保护功能。芯片通过DMAG引脚检测输出电压，当故障条件触发输出OVP时，保护阈值会根据当前输出电压自动调整，确保在不同输出电压设置下均能提供精确、可靠的过压保护，避免误触发或保护不及时的问题。

6.4 自适应过流保护（Adaptive OCP）

CXAC85359GEK 同样提供自适应过流保护功能。芯片根据输出电压自动调整电流限制阈值，满足有限功率源（LPS）安全要求。通过CS引脚连接的外部电阻，可以实现精确的线缆补偿，确保在通用输入电压范围内（85-265V AC）输出电流限制保持恒定。

6.5 次级整流器短路保护（SRSP）

当次级整流器或次级MOSFET在初级MOSFET导通期间发生短路故障时，主变压器将趋于饱和，初级侧电流上升速率仅受变压器漏感限制（约为初级励磁电感的百分之几），因此电流斜率远高于正常工作状态。在高线电压条件下，若过流保护延迟时间过后，初级MOSFET的峰值电流将变得极高。CXAC85359GEK 内置SRSP功能，一旦检测到次级整流器短路条件，芯片将在数个周期内迅速关断，提供可靠的保护。

7. 基于 CXAC85359GEK 的 65W USB PD 电源设计实例

设计目标：65W USB PD 电源适配器，支持 5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/3.25A 输出，输入电压 90-265V AC，效率 > 90%，待机功耗 < 50mW @ 5V 输出。

• 控制器选型： CXAC85359GEK（初级侧PWM控制器）+ CXUS7761（次级侧USB PD控制器）。
• 变压器设计： 反激变压器，初级电感量 350μH，匝比 NP:NS:NA = 24:6:4，满足宽输出电压范围要求。
• 启动电路： 采用bleeder电阻启动，兼顾低功耗和快速重启，典型值 Rbleeder = 2MΩ。
• 电流检测： CS引脚外接 RCS = 0.33Ω（±1%），配合 RPDC = 470Ω 和 CRC = 100pF 实现线缆补偿。
• 反馈网络： COMP引脚通过光耦（PC817）连接至次级侧，光耦次级接TL431基准，实现精准稳压。
• 保护配置： DMAG引脚外接分压电阻 RDMAG1/RDMAG2 设置 Brown-In/Out 阈值；外部OTP通过NTC电阻和分压网络实现。

实际应用中，请参考数据手册中的设计表格或咨询FAE获得最佳匹配方案。

8. PCB 布局建议（反激电源）

• 高频电流环路： 从大电容 → 变压器 → MOSFET → RCS → 回大电容的路径（路径1）以及从 GATE 引脚 → MOSFET → RCS → 回IC地的路径（路径2），应尽可能短，以减小噪声耦合，并远离低压控制电路。
• VDD 电容： 辅助绕组 → 电阻 → 二极管 → VDD电容 → VDD引脚的路径（路径3）应尽量短，VDD电容应紧贴VDD引脚放置。
• RCD 吸收电路： RCD吸收电路到MOSFET的路径（路径4）也应保持短距离，该环路同样为高频开关环路。
• 地线分离： 大电容地、MOSFET地、VDD电容地、辅助绕组地和IC控制电路地应分开走线，最后以星形方式连接，以减少噪声、输出纹波和EMI辐射。
• DMAG 引脚旁路电容： 建议在DMAG引脚与GND之间放置 10pF 至 22pF 的小电容（尽量靠近引脚），以抑制噪声，但注意电容值不宜过大，以免影响谷底检测精度。
• CS 引脚 RC 滤波： 建议在CS引脚增加 RC 滤波（R=100Ω，C=100pF），防止负电压尖峰损坏芯片或误触发保护。
• 高压安全间距： VDD引脚最高 70V，需保证与低压部分的间距 > 1.2mm。

9. 订购信息与技术支持

CXAC85359GEK 采用 SOT-23-6 封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计、应用笔记和FAE现场支持。