CXDC65220B / CXDC65220BH 集成式LPDDR5/5X内存电源管理IC
4路输出 | ACOT控制架构 | DVFS/DVFSQ支持 | WQFN-19L 3x3封装

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXDC65220B / CXDC65220BH | 封装：WQFN-19L 3×3（FC）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXDC65220B / CXDC65220BH 是一款高度集成的LPDDR5和LPDDR5X内存电源管理IC，专为笔记本电脑、平板电脑及网络系统等移动计算平台设计。该器件集成了两路单降压稳压器（VDD2H：1.05V/8A，VDDQ：0.52V或0.32V/3A）、一路LDO（VDD2L：0.92V/1.5A）和一路负载开关（VDD1：1.8V/1A），为LPDDR5/5X内存提供完整的电源轨解决方案。

CXDC65220B/CXDC65220BH支持VDD2L和1位VID动态调节VDDQ输出电压，完美满足LPDDR5/5X的DVFS（动态电压频率调整）和DVFSQ（动态电压频率调整Q）应用需求。芯片采用Advanced Constant On-Time（ACOT）控制架构，提供超快瞬态响应，并显著减少外部元件数量。在稳态条件下，ACOT控制在整个输入电压、负载和输出电压范围内保持近乎恒定的开关频率，简化了EMI滤波器的设计。

1. 产品概述与市场定位

随着LPDDR5和LPDDR5X内存在笔记本电脑、平板电脑、高性能手机及网络系统等领域的快速普及，对内存电源管理方案提出了更高要求：不仅要提供高效率、高精度的多路电源轨，还需支持动态电压调节以优化系统功耗。CXDC65220B/CXDC65220BH作为一款完整的LPDDR5/5X内存电源管理IC，集成了全部所需电源轨，包括高压降压转换器VDD2H（1.05V/8A）、低压降压转换器VDDQ（0.52V/0.32V/3A）、LDO VDD2L（0.92V/1.5A）和负载开关VDD1（1.8V/1A），为DDR内存子系统提供一站式供电方案。

芯片的ACOT控制架构是其核心技术亮点之一。与传统COT控制相比，ACOT引入了内部虚拟电感电流斜坡和频率锁定环路，在保持超快瞬态响应的同时，实现了更优的负载调整率和线性调整率。即使在低ESR陶瓷输出电容条件下，ACOT也能保证系统稳定工作，无需额外的补偿网络。此外，CXDC65220B/CXDC65220BH在轻载条件下自动进入二极管仿真模式（DEM），有效提升轻载效率，延长电池寿命。

该器件提供两种保护模式选项：CXDC65220B（锁存模式）和CXDC65220BH（打嗝模式），设计人员可根据系统需求灵活选择。CXDC65220B/CXDC65220BH采用WQFN-19L 3×3（FC）封装，结温范围-40°C至125°C，适用于各种严苛环境。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT控制架构：采用内部虚拟电感电流斜坡代替传统ESR斜坡，支持低ESR陶瓷输出电容，实现超快瞬态响应和恒定开关频率。
• DVFS/DVFSQ动态电压调节：通过VDD2L和1位VID（VSEL引脚）动态调整VDDQ输出电压（0.52V ↔ 0.32V），满足LPDDR5/5X的功耗优化需求。
• 高效多路输出：VDD2H（1.05V/8A，峰值12A）采用同步降压架构；VDDQ（0.52V/0.32V/3A）支持VSEL选择；VDD2L（0.92V/1.5A）为LDO输出；VDD1（1.8V/1A）为低阻负载开关。
• 轻载高效DEM模式：在轻载条件下自动进入二极管仿真模式，降低开关频率以减少开关损耗，提升轻载效率。
• 灵活的模式控制：通过EN和EN_VDDQ控制输入，支持S0（全开）、S3（VDDQ关闭）和S4/S5（全关）多种工作模式，适应不同功耗状态。
• 完整的保护机制：包括逐周期电流限制（VDD2H/VDDQ谷值电流限制，VDD1/VDD2L电流限制）、输出欠压保护（UVP）、输出过压保护（OVP）、输入欠压锁定（UVLO）和过温保护（OTP）。
• 电源正常指示（PG）：开漏输出PG引脚，指示所有输出电压是否处于正常调节范围，便于系统时序管理。
• 符合JEDEC标准：完全符合LPDDR5/5X的JEDEC标准上电和断电时序要求。
• 保护模式可选：CXDC65220B为锁存模式（故障后锁存），CXDC65220BH为打嗝模式（故障后自动恢复），满足不同系统可靠性需求。

3. 技术参数与电气特性

4. 应用场景

• 笔记本电脑：为LPDDR5/5X内存提供完整电源轨，支持DVFS动态电压调节，优化系统功耗。
• 平板电脑：高集成度方案节省PCB面积，满足轻薄设计需求。
• 网络系统：路由器、交换机等网络设备中的内存供电方案。
• 分布式电源系统：为高性能计算平台中的内存子系统供电。
• 移动计算设备：智能手机、便携式设备中的LPDDR5/5X内存电源管理。

5. 功能框图

6. 典型应用电路

图2. CXDC65220B / CXDC65220BH 典型应用电路

典型应用电路包括：VDD2H输入电容（4.5V-23V）、VDDQ输入电容（3V-5.5V）、VDD1输入（1.8V）、VDD2L输入（连接至VDD2H输出）、各通道输出电容、VDD2H和VDDQ的功率电感、VCC旁路电容（4.7μF）、BST自举电容（0.1μF）及串联电阻（≤10Ω）、PG上拉电阻等。详细元件选型请参考数据手册。

7. 引脚配置与功能描述

CXDC65220B/CXDC65220BH采用WQFN-19L 3×3（FC）封装，主要引脚功能包括：EN（使能控制）、VIN_VDD2H（VDD2H输入）、PGND_VDD2H（VDD2H功率地）、VOUT_VDD1（VDD1输出）、VIN_VDD1（VDD1输入）、VSEL（VDDQ电压选择）、VOUT_VDD2H（VDD2H反馈）、VOUT_VDD2L（VDD2L输出）、VIN_VDD2L（VDD2L输入）、PG（电源正常指示）、SW_VDD2H（VDD2H开关节点）、BST_VDD2H（VDD2H自举）、EN_VDDQ（VDDQ使能）、AGND（模拟地）、VCC（5V控制电源）、VOUT_VDDQ（VDDQ反馈）、VIN_VDDQ（VDDQ输入）、SW_VDDQ（VDDQ开关节点）、PGND_VDDQ（VDDQ功率地）。详细引脚功能请参考完整数据手册。

8. 工作原理与设计指导

8.1 ACOT控制架构

CXDC65220B/CXDC65220BH采用Advanced Constant On-Time（ACOT）控制架构，这是一种改进的恒定导通时间控制技术。与传统COT控制相比，ACOT引入了内部虚拟电感电流斜坡，取代了输出电容ESR提供的斜坡信号，使得芯片在使用低ESR陶瓷输出电容时依然能够保持稳定工作。

在稳态工作期间，高侧MOSFET在每个时钟周期开始后导通一段固定的导通时间。电感电流在高侧MOSFET导通时线性增加，在低侧MOSFET导通时线性减小。输出电压纹波通过反馈引脚与内部参考电压比较。当最小关断时间计时完成且电感谷值电流低于限流阈值时，若反馈电压低于参考电压，则触发新的导通时间定时器。通过这种方式，输出电压被精确调节。

ACOT架构还集成了频率锁定环路，可缓慢调整导通时间，补偿MOSFET和电感的电压降，在宽输入电压和负载范围内保持近乎恒定的开关频率，简化了EMI滤波器设计。

8.2 平均输出电压控制环路

在连续导通模式（CCM）下，传统COT控制存在反馈电压平均值与参考电压之间的直流偏移。CXDC65220B/CXDC65220BH通过平均输出电压控制环路消除了这一偏移，使得反馈电压平均值始终跟踪设计值。该控制环路有效改善了负载调整率和线性调整率，同时不影响瞬态性能。

8.3 二极管仿真模式（DEM）

在轻载条件下，CXDC65220B/CXDC65220BH自动进入二极管仿真模式（DEM），平滑降低开关频率。当输出电流从重载减小到轻载时，电感电流自然减小。当电感电流谷值达到零时，系统工作在连续导通模式与断续导通模式的边界。为了模拟续流二极管的行为，芯片在电感续流电流变为负值时，仅允许部分负电流流过低侧MOSFET（从漏极到源极）。

在DEM模式下，输出电容的放电时间逐渐延长，当输出电压低于参考调节电压时，下一个导通时间定时器被激活。反之，当输出电流从轻载增加到重载，电感电流达到连续导通时，开关频率平滑增加到预设值。DEM模式在轻载条件下实现了高效率，同时保证了模式切换的平滑性。

8.4 多模式控制与DVFS/DVFSQ

CXDC65220B/CXDC65220BH通过EN和EN_VDDQ控制输入支持多种工作模式：

• S0模式（EN=H，EN_VDDQ=H）：所有四路输出（VDD1、VDD2H、VDD2L、VDDQ）全部开启。
• S3模式（EN=H，EN_VDDQ=L）：VDD1、VDD2H、VDD2L开启，VDDQ关闭。
• S4/S5模式（EN=L）：所有输出关闭，芯片进入低功耗关断状态。

芯片通过VSEL引脚提供1位VID功能，动态调整VDDQ输出电压：当VSEL逻辑高（>1.2V）时，VDDQ输出为0.52V；当VSEL逻辑低（<0.4V）时，VDDQ输出为0.32V。这一功能完美支持LPDDR5/5X的DVFSQ动态电压调节需求。

8.5 保护功能

CXDC65220B/CXDC65220BH提供全面的保护功能，确保系统安全可靠运行：

• 逐周期电流限制：VDD2H和VDDQ采用谷值电流限制，在每个开关周期监测电感电流，防止过流损坏。
• 输出欠压保护（UVP）：当任一输出电压降至目标值的60%以下且持续时间超过20μs时，触发UVP，芯片停止开关并放电所有输出。
• 输出过压保护（OVP）：当VDD2H、VDD2L或VDDQ输出电压升至目标值的125%以上且持续时间超过20μs时，触发OVP，芯片停止开关并放电所有输出。
• 输入欠压锁定（UVLO）：监测VCC、VIN_VDD2H和VIN_VDD2L输入电压，当输入电压低于欠压锁定下降阈值时，禁止开关操作，防止系统在电压不足时工作。
• 过温保护（OTP）：当芯片结温超过150°C（典型值）时，触发OTP，芯片停止所有输出，防止过热损坏。

8.6 软启动与软关断

芯片内置软启动功能，在EN和EN_VDDQ电压以及各电源轨输入电压超过上升阈值后激活，输出电压从零开始跟踪内部参考电压，平滑上升至目标值，有效限制启动浪涌电流和输出电压过冲。

当EN或EN_VDDQ被拉低时，VDDQ通过软关断功能缓慢下降，而其他输出通过内部10Ω放电MOSFET快速放电至地。放电功能在UVLO、UVP/OVP和OTP触发时也会激活，确保输出电容安全放电。

9. 外部元件选择指南

9.1 电感选择

电感选择需要在尺寸、成本、效率和瞬态响应之间进行权衡。通常，选择峰峰值纹波电流为IC额定电流30%的电感值是一个良好的折中方案。电感值由开关频率、输入电压和输出电压共同决定：

对于VDD2H（1.05V/8A），推荐使用0.68μH电感（如PEUE063T-R68MS，尺寸7.3×6.8×3mm，DCR 4.3mΩ，I_SAT 18.5A）。对于VDDQ（0.52V/0.32V/3A），推荐使用0.47μH电感（如MPCA-0618-R47-M，尺寸7.3×6.8×1.8mm，DCR 8mΩ，I_SAT 11.5A）。电感的饱和电流额定值必须大于芯片的谷值电流限值，以确保电流保护有效。

9.2 输入电容选择

输入电容用于滤除高侧MOSFET漏极的脉动电流，减小VIN引脚上的电压纹波。对于陶瓷电容，ESR非常低，由ESR引起的纹波可以忽略不计。最小输入电容估算公式为：

典型应用中，VDD2H输入电容建议使用10μF/6.3V（0603）和0.1μF/50V（0603）并联，VDDQ输入电容使用10μF/6.3V（0603）和0.1μF/50V（0603）并联，VDD1输入使用10μF/6.3V（0603）。输入电容应尽可能靠近IC的VIN引脚放置，并采用低电感连接至PGND。

9.3 输出电容选择

输出电容的选择需满足输出电压纹波、负载瞬态响应和环路稳定性要求。输出纹波由ESR纹波和电容纹波两部分组成：

对于VDD2H，推荐使用8颗22μF/6.3V（0603）陶瓷电容并联；对于VDDQ，推荐使用2颗22μF/6.3V（0603）陶瓷电容并联；对于VDD2L，推荐使用2颗22μF/6.3V（0402）陶瓷电容并联；对于VDD1，使用1颗22μF/6.3V（0603）陶瓷电容。陶瓷电容需注意DC偏置效应，实际有效容值可能远低于标称值。

9.4 VCC旁路电容与自举电容

VCC引脚需要良好的旁路以提供MOSFET栅极驱动器所需的高瞬态电流。推荐在VCC引脚和AGND引脚之间放置一颗4.7μF/0603低ESR MLCC电容，并尽可能靠近IC。VCC引脚不应为其他器件或负载供电。

自举电容（C_BOOT）连接在BOOT和SW引脚之间，为高侧MOSFET提供栅极驱动电压。推荐使用0.1μF/0603低ESR陶瓷电容，并串联一颗≤10Ω的电阻以抑制LX节点电压尖峰，改善EMI性能。

10. PCB布局建议

开关电源的PCB布局设计至关重要，不良布局会导致输出调节不良、开关抖动、热性能差、辐射噪声增加和可靠性降低。以下是CXDC65220B/CXDC65220BH的布局建议：

• 输入电容就近放置：输入电容必须尽可能靠近VIN引脚，以减小寄生电感的影响，抑制相位振铃和额外功率损耗。
• 功率回路短而宽：VIN和VOUT的电流路径应尽量短而宽，以降低走线阻抗，减少功率损耗和热应力。
• LX节点面积最小化：电感应尽可能靠近IC以缩小LX节点面积，减少EMI辐射。LX节点应布置在同一层，以降低寄生电容引起的耦合噪声。
• 敏感信号远离LX节点：控制信号和反馈环路等敏感信号应远离LX节点，避免耦合噪声干扰。
• VCC去耦电容就近放置：VCC去耦电容必须从VCC连接到AGND，并靠近IC放置，增强噪声抗扰度。
• 反馈走线宽而短：从VOUT到IC的反馈信号走线应宽而短，远离高开关路径。VDDQ反馈走线阻抗必须小于150mΩ。
• 散热设计：功率地（PGND）和模拟地（AGND）应分开，在底部散热焊盘处单点连接。散热焊盘必须焊接至大面积地平面，并通过多个过孔散热，以降低热阻。
• AGND与PGND单点连接：AGND必须通过单点连接到PGND平面，避免地回路引起的噪声。

11. 保护模式选择

CXDC65220B和CXDC65220BH提供两种不同的保护模式，设计人员可根据系统需求选择：

注："锁存"表示故障发生后器件锁定，需要电源循环或EN复位才能恢复；"自动恢复"表示故障消除后器件自动恢复正常工作。

12. 订购信息与技术支持

CXDC65220B和CXDC65220BH采用WQFN-19L 3×3（FC）封装，无铅、RoHS合规，符合Richtek绿色环保政策。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。