CXAO42309/CXAO42310 高侧电流检测监控器
共模电压2V-80V | 增益20V/V或100V/V | 内置比较器带锁存 | MSOP-8/SOP-8

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXAO42309 / CXAO42310 | 封装：MSOP-8 / SOP-8

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的CXAO42309/CXAO42310 是一款高侧电流检测监控器，内置电流检测放大器、带隙基准和带锁存输出的比较器。该器件可检测分流电阻上的压降，共模输入电压范围高达2V至80V，适用于服务器、网络设备、电池供电系统、负载点电源模块及高端数字电视等应用。

器件提供两种增益选项：CXAO42309（20V/V）和CXAO42310（100V/V），用户可根据需求选择。内置的开漏比较器具有0.6V内部基准，外部电阻分压器可灵活设置过流跳变点。比较器输出支持锁存功能，通过RESET引脚可轻松控制锁存或解锁。提供MSOP-8和SOP-8两种封装，工作温度范围-40°C至+125°C（结温），环境温度-40°C至+85°C。

1. 产品概述与市场定位

在服务器、网络设备、便携式电池供电系统以及POL（负载点）电源模块中，精确的电流监测和过流保护至关重要。传统方法使用分立放大器或比较器，不仅占用空间，而且精度和一致性难以保证。CXAO42309/CXAO42310将高侧电流检测放大器、基准和比较器集成于单一芯片，简化了设计，提高了系统可靠性。

其宽共模电压范围（2-80V）使其能够适应各种总线电压，包括常见的12V、24V、48V和60V系统。增益选项允许用户选择最适合其满量程电流范围的输出摆幅。内置比较器可直接驱动外部MOSFET或报警信号，实现快速过流保护（响应时间典型1.3μs）。锁存功能确保在故障持续时保持报警状态，直至手动复位，便于系统诊断。两种封装（MSOP-8和SOP-8）提供灵活的PCB布局选项。

2. 主要特点与技术亮点

• 高ESD能力： HBM 4kV，增强系统可靠性。
• 快速比较器响应： 典型1.3μs，适合快速保护。
• 宽温度范围： 结温-40°C至125°C，适应恶劣环境。
• 易于设置： 外部电阻分压器可调过流阈值。
• 带宽： 160kHz（增益20V/V时），适合动态电流监测。

3. 引脚封装与说明

CXAO42309/CXAO42310 提供 MSOP-8 和 SOP-8 两种封装，引脚功能如下：VCC（电源）、OUT（电压输出）、CMPI（比较器输入）、GND（地）、RESET（复位输入）、CMPO（比较器输出）、VIN-（负电流检测输入）、VIN+（正电流检测输入）。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 比较器与锁存功能

CXAO42309/CXAO42310 包含一个开漏比较器，其响应时间典型为1.3μs。比较器的正输入端为CMPI引脚，负输入端内部连接至0.6V基准。输出CMPO为开漏结构，可外接上拉电阻至逻辑电平。锁存功能由RESET引脚控制：当RESET为高电平或悬空时，比较器输出锁存，即使CMPI电压回落，CMPO保持当前状态；当RESET为低电平时，锁存被清除，CMPO跟随CMPI与0.6V的比较结果。

6.2 上电复位（POR）

器件内部集成上电复位电路，防止在VCC未完全上电时误操作。当VCC上升超过典型值2.75V时，器件开始正常工作；当VCC下降至低于典型值2.55V时，器件停止输出，确保系统可靠启动和关断。

6.3 增益误差与输入失调电压

增益误差和失调电压可通过两步法表征：先在不同感测电压下测量输出电压得到增益，再计算输入参考失调电压。具体公式可参考数据手册。典型增益误差为±0.2%，输入失调电压（RTI）为±0.5mV（典型），最大2.5mV。

7. 应用信息与设计指南

7.1 选择分流电阻

分流电阻值需要权衡精度和功耗。对于满量程电流，推荐感测电压范围为50mV至100mV，以获得最佳精度。最大输入差分电压为500mV，但输出受限于电源电压VCC。

7.2 输入滤波

在噪声环境下，可在输入端添加RC滤波器（如图2）。但需注意，滤波器电阻的不匹配会影响增益、CMR和失调电压，建议输入电阻值不超过100Ω。

7.3 误差分析示例

以系统共模电压18V，电源5V，分流电阻10mΩ（1%），负载电流10A为例，各误差分量计算如下：

• 失调误差：2.5mV / (10mΩ×10A) = 2.5%
• 增益误差：1%（最大）
• PSR误差：(|2.9-5|×100μV/V) / (10mΩ×10A) = 0.21%
• CMR误差：(|12-18|×100μV/V) / (10mΩ×10A) = 0.6%
• 偏置电流误差：(13μA×10mΩ) / (10mΩ×10A) ≈ 0.00013%
• 非线性误差：0.1%
• 分流电阻误差：1%

总误差（均方根）：约2.94%。

7.4 布局指南

• 采用开尔文（Kelvin）连接，将VIN+和VIN-直接连接至分流电阻的两端，避免走线电阻引入误差。
• 分流电阻尽量靠近芯片放置，并使用宽走线以减少压降。
• VCC旁路电容（0.1μF）尽量靠近VCC和GND引脚。
• 推荐四层PCB布局，确保良好的接地和低阻抗路径。

8. PCB布局建议

• 开尔文检测： VIN+和VIN-必须直接连接到分流电阻的对应端，避免PCB走线电阻引入额外误差。
• 旁路电容： VCC引脚对地放置0.1μF陶瓷电容，并尽量靠近芯片。
• 走线宽度： 分流电阻到芯片引脚的走线应足够宽（建议≥0.5mm），以减小压降。
• 地平面： 使用完整地平面，减少噪声耦合。
• 敏感信号： 比较器输入CMPI、输出CMPO和RESET引脚应远离开关节点和高频噪声源。
• 热管理： MSOP-8热阻θJA=214.7°C/W（四层板），最大功耗0.47W；SOP-8热阻θJA=107.4°C/W，最大功耗0.93W。注意散热设计。

9. 订购信息与技术支持

CXAO42309（增益20V/V）和CXAO42310（增益100V/V）均提供 MSOP-8 和 SOP-8 两种封装，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。