CXAC85368E AHB同步整流控制器
宽输出电压5V-48V | 双脉冲功能 | CRM/CSM/BM | 绿色模式

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAC85368E | 封装：SOP-8

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAC85368E 是一款专为非对称半桥（AHB）变换器设计的同步整流（SR）控制器，支持临界导通模式（CRM）、周期跳跃模式（CSM）和突发模式（BM）。该芯片通过检测功率MOSFET的漏极电压来控制SR栅极的开/关状态，旨在最小化关断死区时间，并通过SR栅极脉冲传递正弦波能量，从而提升系统效率。

CXAC85368E 支持5V至48V的宽输出电压范围，内置高压LDO（HV LDO），可在低输出电压下为SR MOSFET栅极驱动提供稳定电压。当与AHB控制器（如CXAC85367）配合使用时，可启用双脉冲功能（Double Pulses），在重载/低输出电压条件下优化效率。芯片在轻载条件下进入绿色模式，工作电流降至160μA以下，显著降低待机功耗。此外，芯片具备栅极VBIAS钳位、初始下拉、最小导通时间等保护特性，为高可靠性设计提供保障。

1. 产品概述与市场定位

在USB PD EPR（扩展功率范围）及高功率密度电源适配器中，AHB拓扑因其高效率、宽输出范围（5V-48V）而备受青睐。同步整流技术对提升AHB变换器整体效率至关重要，尤其在低压大电流输出时，传统二极管整流损耗极大。CXAC85368E 专为AHB同步整流优化，其宽VDD范围可直接连接输出电容，内置LDO确保低压时栅极驱动电压稳定，自动死区跟踪控制逐周期调节关断阈值，最小化死区时间。

该芯片尤其适合输出范围宽的USB PD适配器（5V/9V/15V/20V/28V/48V），以及支持快速充电协议的适配器。其双脉冲功能在重载低输出时，通过次级电流中的第二个正弦波能量进一步导通SR MOSFET，提高效率。绿色模式可大幅降低轻载功耗，满足能效标准。最大工作频率高达250kHz，支持高功率密度设计。

2. 主要特点与技术亮点

• 栅极驱动： VBIAS钳位，确保MOSFET安全。
• 初始下拉： 启动前避免栅极误触发。
• 低侧SR控制： 适用于AHB低侧同步整流。
• 多种版本可选： 不同VBIAS电压、触发阈值等可定制。

3. 引脚封装与说明

CXAC85368E 采用 SOP-8 封装，引脚功能包括：VDD（电源）、VOS（输出电压检测）、GND（地）、VG（栅极驱动）、PGND（驱动地）、VBIAS（LDO输出）、VS（源极检测）、VD（漏极检测）。详细引脚排列请参考数据手册。

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 电源选择与HV LDO

VDD引脚可直接连接电源输出电容，支持5V-48V宽压。当VDD低于4.5V时，内置HV LDO（160V/77mA）提供4.7V的VBIAS给栅极驱动，确保低输出电压下MOSFET能完全导通；当VDD高于4.7V时，VBIAS跟随VDD，但VG电压被钳位在VBIAS电平（8V或6V版本），以防止过高的栅极电压导致关断延迟增加。启动前VG初始下拉，避免寄生电容误触发。

6.2 VG导通与关断控制

当VD电压满足特定阈值条件且下降时间小于tVD_FALL时，VG导通。关断时，VD电压上升至关断阈值（VTH_ZCD）后，经过短暂延迟VG拉低。芯片逐周期调节关断阈值以实现最小死区跟踪（tDEAD_TRACK），优化效率。同时，最小导通时间功能防止振铃导致误触发，当出现反向电流时，VD达到VTH_RCL会立即关断VG。

6.3 双脉冲功能

在AHB应用中，次级电流在功率传输期间存在两个正弦波，尤其在重载或低输出电压条件下。CXAC85368E 的双脉冲功能可在第二个正弦波出现时再次导通SR MOSFET，替代二极管导通，从而提高效率。该功能需与AHB控制器（如CXAC85367）配合使用。当检测到连续四个周期的二极管导通时间大于阈值时，启用第二VG脉冲；当第二VG导通时间小于阈值时禁用。

6.4 绿色模式

在轻载条件下，如果VG脉冲在tMCD周期内少于32个，芯片进入绿色模式，禁用SR驱动，工作电流降至160μA以下。当二极管导通脉冲在tMCD周期内超过64个时，芯片立即退出绿色模式，恢复正常工作。

6.5 VOS输出电压检测与VD消隐时间

对于AHB应用，芯片GND与系统GND不同，VDD无法直接检测输出电压，因此通过VOS引脚检测。当输入电压较低时，VD下降沿检测可能不准确，芯片利用VOS信息调整VD消隐时间，确保可靠触发。

7. 基于 CXAC85368E 的 140W USB PD EPR 适配器同步整流设计

设计目标：140W USB PD EPR适配器，输出5V/3A、9V/3A、15V/3A、20V/5A、28V/5A、48V/2.92A，初级侧采用AHB拓扑（CXAC85367），次级侧使用CXAC85368E进行同步整流，并启用双脉冲功能优化重载/低压效率。

• SR控制器： CXAC85368E（选用EDC或EEA版本，VBIAS=8V）。
• 初级控制器： CXAC85367（AHB控制器，支持双脉冲配合）。
• SR MOSFET： 选择低RDS(on)和低Qg的150V/20A MOSFET（考虑48V输出）。
• VDD供电： 直接连接输出电容（5V-48V范围）。
• VD检测： 连接MOSFET漏极，串接47Ω电阻（封装≥0603）。
• VS和GND： 开尔文连接到MOSFET源极和系统地，以准确检测VDS。
• VOS检测： 连接输出电压分压节点，用于VD消隐时间调整。
• 布局： VDD和VBIAS电容靠近芯片，VD走线短，VS/GND独立连接。

详细设计请参考数据手册或咨询FAE。

8. PCB 布局建议（AHB同步整流）

• VD走线： 连接MOSFET漏极，串接47Ω电阻（建议0603或更大），走线尽量短且远离高压开关节点。
• VS和GND： 应独立连接到MOSFET源极和系统地，采用开尔文检测，以准确感知VDS。
• VDD电容： VDD引脚对地电容（≥1μF，MLCC）应尽量靠近芯片。
• VBIAS电容： VBIAS引脚需接旁路电容（≥1μF），靠近芯片。
• VG驱动回路： 从VG到MOSFET栅极再返回PGND的环路应尽可能短，减小寄生电感。
• VOS走线： 连接输出电压检测点，走线远离噪声源。
• 地线： 芯片GND和PGND需良好连接，PGND独立连接至源极，避免大电流地回路干扰。
• 热管理： SOP-8封装热阻θJA=188°C/W（四层板），最大功耗0.53W@25°C，注意散热设计。

9. 订购信息与技术支持

CXAC85368E 提供多种版本（如EDC、SDA、EEA），主要区别在于VBIAS输出电压（8V或6V）、VD下降沿触发阈值（100ns或150ns）等参数，以适应不同应用需求。所有版本均采用 SOP-8 封装，无铅、RoHS合规且无卤素。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。