CXDC65213H 摄像头模块智能电源管理IC | 1.2A Buck+1A Boost+4×300mA LDO | I²C可编程 | WL-CSP-25B - 嘉泰姆电子

CXDC65213H 摄像头模块智能电源管理IC | 1.2A Buck+1A Boost+4×300mA LDO | I²C可编程 | WL-CSP-25B - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDC65213H
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:整合型电源管理 IC车用
产品状态:量产
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产品简介

CXDC65213H 是一款专为摄像头模块设计的智能电源管理IC,集成1.2A HCOT Buck、1A ACOT Boost和4路300mA高PSRR LDO,支持2.5V-5.5V输入,I²C可编程输出电压与时序,超小WL-CSP-25B封装,适用于摄像头模块、光学模块、SSD。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5V~5.5V
输出电压 (VOUT)2.5~82V
输出电流 (IOUT)4.5A
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型WL-CSP2.2x2.3-25(BSC)
Topology整合型电源管理 IC车用
Control methodPWM/PFM
Protection过流/过压/过温
FeaturesACOT Control;Adjustable Current Limit;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;High PSRR;Internal Compensation;Low Dropout;OCP;OVP;SCP;UVP;Ultrasonic Mode Control
ApplicationSSD
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Number of Channels6
Number of Buck Converters1
Number of Boost Converters1
Number of LDO Regulators4

产品详细介绍

CXDC65213H 摄像头模块智能电源管理IC
1.2A Buck + 1A Boost + 4×300mA高PSRR LDO | 2.5V-5.5V输入 | I²C可编程 | WL-CSP-25B

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXDC65213H | 封装:WL-CSP-25B 2.2×2.3 (BSC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDC65213H 是一款专为摄像头模块、光学模块和SSD等空间受限应用设计的 智能电源管理IC(PMIC),集成了 1 通道低静态电流 HCOT Buck 转换器1 通道 ACOT Boost 转换器 以及 4 通道高 PSRR 低压差线性稳压器(LDO)。CXDC65213H 通过 I²C 接口 可灵活配置通道上电时序、输出电压和 DVS 压摆率。芯片输入电压范围 2.5V 至 5.5V,Buck 转换器输出可编程范围为 0.6V 至 3.3V(12.5mV/步进),最大连续负载电流 1.2A;Boost 转换器输出可编程范围为 4.5V 至 5.5V(25mV/步进),最大连续负载电流 1A;4 路 LDO 输出可编程范围为 0.6V 至 3.775V(25mV/步进),每路最大输出电流 300mA,LDO1/LDO2 在 1kHz 下 PSRR 高达 70dB。CXDC65213H 提供完善的保护功能,包括 过压保护(OVP)欠压保护(UVP)过流保护(OCP)过温保护(OTP),并通过 IRQ 中断输出 报告系统状态。芯片采用超小型 WL-CSP-25B 2.2×2.3mm 封装,是摄像头模块、光学模块和 SSD 等对尺寸和性能有严苛要求的理想电源管理方案。

核心优势: 1.2A HCOT Buck + 1A ACOT Boost + 4×300mA高PSRR LDO | 输入2.5V-5.5V | I²C可编程输出电压与时序 | DVS可编程压摆率 | 70dB@1kHz高PSRR | OVP/UVP/OCP/OTP | IRQ中断 | 超小WL-CSP-25B 2.2×2.3mm。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机摄像头模块、车载摄像头、安防监控、光学模块和固态硬盘(SSD)等应用中,系统需要多路稳定的电源轨,以供电给图像传感器、处理器、内存、马达驱动等不同负载,同时对 PCB 面积和电源性能有极高要求。CXDC65213H 作为一款 专为摄像头模块设计的智能PMIC,其核心优势在于 单芯片集成6路电源输出(1路Buck + 1路Boost + 4路LDO),覆盖了从 2.5V-5.5V 输入到各子系统所需的所有电压域,大幅简化了系统电源设计,显著减少了 PCB 占板面积。芯片内置的 HCOT(High-speed Constant On-Time)ACOT(Advanced Constant On-Time) 控制架构保证了快速的负载瞬态响应和优异的轻载效率。

CXDC65213H 的 Buck 转换器 采用 HCOT 控制,支持 1.2A 连续输出电流,输出电压可通过 I²C 在 0.6V 至 3.3V 范围内以 12.5mV 步进编程,非常适合为处理器核心或 I/O 供电。Boost 转换器 采用 ACOT 控制,支持 1A 连续输出电流,输出电压可在 4.5V 至 5.5V 范围内以 25mV 步进编程,典型用于为摄像头模块的马达驱动或 LED 闪光灯供电。4 路 LDO 每路可提供 300mA 输出电流,输出电压可在 0.6V 至 3.775V 范围内以 25mV 步进编程,LDO1/LDO2 在 1kHz 下 PSRR 高达 70dB,非常适合为图像传感器的模拟电路供电,有效抑制电源噪声。I²C 接口 支持灵活的上电时序编程(7 个时序槽位)、DVS 压摆率控制和通道使能。IRQ 中断输出 可报告过温、过压、欠压和过流事件。CXDC65213H 采用超小型 WL-CSP-25B 2.2×2.3mm 封装,是摄像头模块、光学模块和 SSD 等对尺寸和性能有严苛要求的理想电源管理方案。

2. 主要特点与技术亮点

1.2A BuckHCOT控制,0.6V-3.3V
1A BoostACOT控制,4.5V-5.5V
4×300mA LDO高PSRR,0.6V-3.775V
LDO1/2高PSRR70dB@1kHz,40dB@100kHz
I²C可编程电压、时序、DVS压摆率
低静态电流106μA(典型)
硬件使能HWEN + BSTEN
IRQ中断OVP/UVP/OCP/OTP
超小封装WL-CSP-25B 2.2×2.3mm
  • 高集成度:单芯片集成1.2A Buck转换器、1A Boost转换器和4路300mA LDO,覆盖摄像头模块所有电源轨需求,大幅减少PCB面积。
  • I²C灵活编程:通过I²C接口独立设置各通道输出电压、上电/下电时序(7个时序槽位)、DVS压摆率和工作模式(Auto PFM/Forced PWM/Ultra Sonic/Normal)。
  • 高PSRR LDO:LDO1和LDO2在1kHz下PSRR高达70dB,100kHz下仍保持40dB,有效抑制电源噪声,为图像传感器模拟电路提供纯净电源。
  • HCOT Buck控制:高速恒定导通时间控制,提供快速负载瞬态响应和优异的轻载效率,低静态电流适合电池供电应用。
  • ACOT Boost控制:先进恒定导通时间控制,支持1A连续输出,内置NFC频率避让功能(Auto NFC/FCCM NFC),避免与NFC模块(847kHz±106kHz)的相互干扰。
  • 可编程DVS压摆率:Buck、Boost和LDO的DVS压摆率均可通过I²C独立编程,满足不同负载对电压变化速率的要求。
  • 完善的保护机制:包括过压保护(OVP,可选放电或锁存)、欠压保护(UVP,可选打嗝或锁存)、过流保护(OCP,可选打嗝或锁存)和过温保护(OTP,可选手动恢复、自动恢复或锁存)。
  • 硬件使能控制:HWEN引脚控制芯片整体使能,BSTEN引脚独立控制Boost转换器,提供灵活的系统控制选项。
  • 超小封装:WL-CSP-25B 2.2×2.3mm封装,适合空间极度受限的摄像头模块和可穿戴设备。

3. 典型应用电路

CXDC65213H 的典型应用电路包含:VIN_SYS/VIN_B/VIN_BST输入(2.5V-5.5V),Buck输出(接1μH电感,10μF+10μF输出电容),Boost输出(接0.47μH电感,22μF输出电容),LDO1-4各接2.2μF输出电容。HWEN引脚控制芯片使能,BSTEN引脚控制Boost使能,SCL/SDA连接I²C总线,INTRB提供中断输出,REF引脚接10nF基准电容。VSYS接1μF电容。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(摄像头模块电源方案)

图2. CXDC65213H 内部功能方框图
内部集成:HCOT Buck控制器(1.2A)、ACOT Boost控制器(1A)、4路高PSRR LDO(300mA)、I²C接口、时序控制逻辑、DVS控制、IRQ中断管理、OVP/UVP/OCP/OTP保护电路、基准电压源、振荡器等。

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VSYS, VINB, VIN12, VIN3, VIN4, BSTVOUT, LDO1-4, FB1, REF, SCL, SDA, HWEN, BSTEN, INTRB 电压引脚 -0.3 6.5 V
LXB, LXBST 开关节点(瞬态) -2 9 V
PD @ TA=25°C 最大功耗 (WL-CSP-25B) 3.05 W
θJA 结到环境热阻 32.7 °C/W
TJ 结温范围 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VIN_B / VSYS 输入电压 2.5 5.5 V
VIN_BST Boost输入电压 2.5 VOUT_BST - 0.1 V
VIN12, VIN3, VIN4 LDO输入电压 1.9 5.5 V
结温范围 -40 125 °C
环境温度 -40 85 °C
关键电气特性(TA=25°C,典型值)
参数 条件 典型值 单位
系统静态电流 所有通道开启,空载 106 μA
LDO静态电流 4路LDO开启,空载 95 μA
关断漏电流 HWEN=BSTEN=L <1.5 μA
VSYS UVLO 上升阈值 2.35 V
Buck 输出电压范围 I²C可编程,12.5mV/步进 0.6 – 3.3 V
Buck 最大连续输出电流 1.2 A
Buck 开关频率 2.5 MHz
Buck RDS(ON) 高侧 VIN=3.8V 130
Buck RDS(ON) 低侧 VIN=3.8V 100
Boost 输出电压范围 I²C可编程,25mV/步进 4.5 – 5.5 V
Boost 最大连续输出电流 1 A
Boost 开关频率 2.5 MHz
LDO 输出电压范围 I²C可编程,25mV/步进 0.6 – 3.775 V
LDO 最大输出电流 每路 300 mA
LDO1/2 PSRR 1kHz, 100mA 70 dB
LDO3/4 PSRR 1kHz, 100mA 50 dB
LDO 压差电压 IOUT=300mA, VOUT=1.8V 150 mV
OTP 关断温度 140 °C
OTW 预警温度 125 °C

5. 工作原理与设计指导

5.1 总体架构

CXDC65213H 包含6路电源输出:1路HCOT Buck转换器(1.2A)、1路ACOT Boost转换器(1A)和4路高PSRR LDO(每路300mA)。芯片支持2.5V-5.5V输入,所有通道均可通过I²C编程输出电压和工作模式。HWEN引脚控制芯片整体使能,BSTEN引脚独立控制Boost转换器,提供灵活的系统控制。

5.2 Buck 转换器(HCOT)

Buck转换器采用 HCOT(High-speed Constant On-Time) 控制架构,输入2.5V-5.5V,输出通过I²C寄存器0x0C在0.6V-3.3V范围内编程(12.5mV步进),最大连续输出电流1.2A。支持Auto PFM、Forced PWM、Ultra Sonic和Normal四种工作模式(寄存器0x00[1:0])。Auto PFM模式在轻载时自动进入PFM,降低功耗;Ultra Sonic模式确保开关频率始终高于20kHz,避免音频噪声。电流限流可选1.5A/2A/2.5A/3A(寄存器0x00[3:2]),默认2A。

5.3 Boost 转换器(ACOT)

Boost转换器采用 ACOT(Advanced Constant On-Time) 控制架构,输入2.5V-4.4V(需低于输出0.1V),输出通过I²C寄存器0x11[7:2]在4.5V-5.5V范围内编程(25mV步进),最大连续输出电流1A。支持Auto PFM、Forced PWM、Ultra Sonic和Normal四种工作模式。内置 NFC频率避让功能:Auto NFC模式(0x05[6]=1, 0x39[2]=0)在开关频率接近600kHz时自动提升至1.1MHz;FCCM NFC模式(0x05[6]=0, 0x39[2]=1)在负载超过130mA时强制进入3MHz FPWM,有效避免与NFC模块(847kHz±106kHz)的干扰。

5.4 LDO 线性稳压器

4路LDO输入1.9V-5.5V,输出通过I²C寄存器0x0D-0x10在0.6V-3.775V范围内编程(25mV步进),每路最大输出电流300mA。LDO1/2在1kHz下PSRR高达70dB,100kHz下仍保持40dB,适合为图像传感器模拟电路供电。LDO3/4在1kHz下PSRR为50dB,10kHz下保持40dB。支持Auto Mode和EN Forced Mode(高PSRR模式),EN Forced Mode可进一步提升PSRR但会增加静态电流。

5.5 上电时序控制(Sequence)

CXDC65213H 支持 7个时序槽位 的可编程上电/下电时序。通过寄存器0x00[6:4](Buck)、0x01-0x04[6:4](LDO1-4)将各通道分配到SLOT1-SLOT7。时序间隔可通过寄存器0x09[7:6]编程(1mV/μs、2mV/μs、4mV/μs、7mV/μs),软启动时间随之确定。寄存器0x09[5:4]控制时序模式:00=时序关断,01=时序开启,10=各通道独立使能(默认),11=全部通道立即关断。上电时序执行期间更改时序设置无效,新设置将在时序完成后生效。

5.6 DVS 动态电压调节

各通道DVS压摆率可独立编程:Buck(0x14[7:6]:7/4/2/1mV/μs)、Boost(0x14[3:2]:32/15/8/4mV/μs)、LDO(0x14[5:4]:36/14/8.5/4mV/μs,默认14mV/μs)。DVS功能允许在通道开启状态下动态调整输出电压,满足处理器不同工作状态的核心电压需求。

5.7 保护与中断机制

  • UVLO:VSYS低于2.35V(典型下降)时芯片关断,高于2.45V恢复。
  • OTW/OTP:结温超过125°C触发OTW预警(仅中断),超过140°C触发OTP关断。OTP恢复模式可选:手动恢复(复位寄存器)、自动恢复(保留寄存器)、锁存(需重新上电)。
  • UVP:输出电压低于设定值80%触发,可选打嗝(Hiccup)或锁存(Latch)模式。打嗝模式连续3次后进入锁存。
  • OVP:输出电压高于设定值120%触发,Buck/LDO可选放电或锁存,Boost为锁存模式。
  • OCP:Buck/Boost/LDO各有独立限流,触发后可选打嗝或锁存模式。
  • IRQ中断:INTRB开漏输出,任何未屏蔽的故障事件(UV/OV/OCP/OTW/OTP/VSYS UV/OV)都会拉低INTRB。主机读取故障事件寄存器并写1清除后,INTRB恢复高阻抗。

6. 基于 CXDC65213H 的智能手机摄像头模块电源设计实例

设计目标:一款智能手机后置摄像头模块,系统输入来自3.8V电池(2.5V-4.4V),需提供:核心电压1.1V/0.8A(图像传感器数字),I/O电压1.8V/0.3A(传感器I/O),模拟电压2.8V/0.2A(传感器模拟,需高PSRR),马达驱动5V/0.5A(自动对焦/光学防抖),以及1.2V/0.1A(辅助逻辑)。

  • 系统配置:选用 CXDC65213H。Buck配置为1.1V/1.2A(传感器核心),LDO1配置为2.8V/300mA(传感器模拟,高PSRR模式),LDO2配置为1.8V/300mA(传感器I/O),LDO3配置为1.2V/300mA(辅助逻辑),Boost配置为5V/1A(马达驱动)。电感:Buck选1μH(2016封装,3.1A饱和),Boost选0.47μH(2012封装,3.4A饱和)。输入电容10μF/6.3V(Buck/Boost共用),Buck输出电容10μF+10μF,Boost输出电容22μF,各LDO输出电容2.2μF。
  • 时序配置:通过I²C编程上电顺序:SLOT1=Boost(5V马达先建立),SLOT2=Buck(1.1V核心),SLOT3=LDO1(2.8V模拟),SLOT4=LDO2(1.8V I/O),SLOT5=LDO3(1.2V辅助)。时序间隔设为4mV/μs(默认)。
  • DVS配置:Buck DVS压摆率设为4mV/μs(默认),适应传感器不同工作状态下的核心电压调整。
  • NFC避让:若摄像头模块靠近NFC天线,启用Auto NFC模式(0x05[6]=1, 0x39[2]=0),避免Boost开关频率干扰NFC通信。
  • 热设计:预估总功耗约0.5W,θJA=32.7°C/W,在TA=60°C下结温约76.4°C,远低于125°C推荐值。WL-CSP-25B超小封装需确保焊盘良好焊接至PCB。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXDC65213H 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助您快速完成摄像头模块电源方案设计。

7. PCB 布局与散热设计建议

  • 输入/输出电容:各VIN引脚需就近放置低ESR陶瓷电容(VSYS/VINB 10μF,VIN12/VIN3/VIN4 2.2μF)。Buck输出电容(10μF×2)和Boost输出电容(22μF)靠近对应输出引脚。
  • 电感放置:Buck电感和Boost电感应靠近LXB/LXBST引脚,走线宽而短,LX节点面积最小化以降低EMI。
  • 反馈走线:Buck的FB1引脚直接连接至Buck输出电容,走线远离LX节点。LDO输出电容靠近LDO输出引脚。
  • REF电容:REF引脚接10nF电容,靠近芯片放置。
  • I²C走线:SCL/SDA需外接2.2kΩ上拉电阻,走线远离功率路径和噪声源。
  • 地线设计:AGND、DGND、GNDB、GNDBST应通过过孔连接至大面积地平面,Exposed Pad(若有)焊接至地平面。
  • 散热设计:根据θJA=32.7°C/W,在TA=85°C时最大功耗约1.22W(TJ=125°C)。WL-CSP封装主要通过焊球和PCB铜皮散热,建议芯片下方地平面面积尽量大并多过孔散热。

8. 订购信息与技术支持

CXDC65213H 采用 WL-CSP-25B 2.2×2.3 (BSC) 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、参考设计和 FAE 现场支持。

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