CXDC65230S 工业/汽车PMIC | 400mA降压+200mA LDO | AEC-Q100 | WQFN-16L - 嘉泰姆电子

CXDC65230S 工业/汽车PMIC | 400mA降压+200mA LDO | AEC-Q100 | WQFN-16L - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDC65230S
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
浏览次数:8 次
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产品简介

CXDC65230S 是一款工业/汽车级PMIC,集成400mA HV降压转换器和200mA LDO,支持4.5V-15V输入,AEC-Q100 Grade 1,适用于汽车摄像头、座舱系统等,采用WQFN-16L 3x3封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.5V~15V
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WQFN3x3-16
Topology整合型电源管理 IC车用
Control methodPWM/PFM
Protection过流/过压/过温
FeaturesAEC-Q100;Current Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Diode Emulation Mode;Enable Input;High PSRR;Internal Compensation;OCP;OVP;Power Good;SCP;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
ApplicationAutomotive
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Number of Channels2
Number of Buck Converters1
Number of LDO Regulators1

产品详细介绍

CXDC65230S 工业/汽车PMIC
400mA HV降压转换器 + 200mA LDO | AEC-Q100 Grade 1 | WQFN-16L 3×3

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXDC65230S | 封装:WQFN-16L 3×3

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDC65230S 是一款高度集成的低功耗高性能PMIC(电源管理IC),专为工业与汽车应用设计。该器件集成了一路400mA高压同步降压DC-DC转换器和一路200mA低压差LDO,所有功率MOSFET和补偿网络均内置,极大简化了外部电路设计。

HV降压转换器支持4.5V至15V宽输入电压,输出可调(2.7V-5V),采用峰值电流模式控制,固定2MHz开关频率,可有效降低EMI并减小外部元件尺寸。LDO支持2.7V-5.5V输入,输出可调(1V-3.6V),为传感器或低噪声模拟电路提供干净电源。芯片符合AEC-Q100 Grade 1标准(-40°C至125°C环境温度),采用WQFN-16L 3×3封装,是汽车摄像头、座舱系统及工业分布式电源方案的理想选择。

核心优势: AEC-Q100 Grade 1 | 4.5V-15V宽输入 | 400mA Buck + 200mA LDO | 2MHz固定频率 | 峰值电流模式控制 | 可调输出电压 | 集成PG指示 | 逐周期限流 | UVLO/OVP/OTP保护 | WQFN-16L封装。

1. 产品概述与市场定位

汽车和工业应用对电源管理方案有严苛要求:宽输入电压适应(12V电池或工业总线)、高效率、低EMI、高可靠性(AEC-Q100)、小尺寸。CXDC65230S作为一款高度集成的低功耗PMIC,以极小的封装提供了完整的电源轨:一路高压降压转换器(用于传感器、处理器或I/O供电)和一路LDO(用于低噪声模拟电路供电),单芯片解决多种供电需求。

芯片采用峰值电流模式PWM控制,固定2MHz开关频率,配合内部补偿网络,无需外部补偿元件即可稳定工作。内置逐周期过流保护、输入欠压锁定(UVLO)、输出欠压保护(UVP)、过压保护(OVP)和过温保护(OTP),确保系统安全可靠。CXDC65230S已通过AEC-Q100 Grade 1认证,适用于严苛的车载和工业环境。

2. 主要特点与技术亮点

AEC-Q100 Grade 1满足汽车级可靠性
宽输入电压HV-Buck:4.5V-15V
400mA Buck + 200mA LDO完整电源轨集成
2MHz固定开关频率低EMI,小尺寸
峰值电流模式控制快速瞬态响应
输出电压可调Buck:2.7V-5V,LDO:1V-3.6V
Power Good指示开漏输出,系统状态监控
WQFN-16L封装3×3mm小尺寸
  • HV降压转换器:4.5V-15V输入,可调输出(2.7V-5V),400mA输出电流,集成330mΩ/150mΩ功率MOSFET。
  • LDO:2.7V-5.5V输入,可调输出(1V-3.6V),200mA输出电流,低 dropout电压。
  • 峰值电流模式控制:内置补偿网络,无需外部补偿元件,简化设计。
  • 固定2MHz开关频率:减小外部电感/电容尺寸,优化EMI性能。
  • EN使能控制:支持外部逻辑控制,内部100kΩ下拉电阻。
  • Power Good指示:开漏输出,20ms延迟,监控系统状态。
  • 保护机制:逐周期过流保护(OCP)、输入欠压锁定(UVLO)、输出欠压保护(UVP)、输出过压保护(OVP)、过温保护(OTP),其中UVP/OCP为打嗝模式自动恢复。
  • 预稳压器:内部4.45V线性稳压器(VDDA),为内部控制电路供电,不可外接负载。

3. 技术参数与电气特性

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN HV-Buck输入电压 -0.3 20 V
LX1 HV-Buck开关节点 -0.3 20.5 V
ENA 使能输入电压 -0.3 15 V
PGOOD PG输出 -0.3 6 V
其他引脚 -0.3 6 V
TJ 结温 -40 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 典型值 最大值 单位
VIN(HV-Buck) 4.5 15 V
LDO 输入电压 2.7 5.5 V
环境温度范围 -40 125 °C
结温范围 -40 150 °C
关键电气特性 (TA = -40°C ~ 125°C, VIN=5V, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作电压范围 4.5~15 V
静态电流 VIN=5V,不开关 650 μA
关断电流 VENA=0V 7 μA
VIN UVLO 上升阈值 4.0 V
VIN UVLO 下降阈值 3.9 V
VIN OVP 阈值 15.5 V
VIN OVP 迟滞 2 V
VDDA 输出电压 内部预稳压 4.45 V
开关频率 2 MHz
FB1/FB2 基准电压 0.8 V
HV-Buck 高侧导通电阻 330
HV-Buck 低侧导通电阻 150
HV-Buck 峰值电流限 0.6 A
LDO 输出电流能力 200 mA
LDO 电流限 0.3 A
EN 逻辑高阈值 2 V
热关断阈值 160 °C

4. 应用场景

  • 汽车系统:摄像头模块、座舱系统、网联汽车系统。
  • 工业应用:分布式电源系统中的负载点(POL)调节器。
  • 数字机顶盒:为SoC和外围电路供电。
  • 宽带通信:为通信模块提供稳压电源。

5. 功能框图

图1. CXDC65230S 内部功能方框图
内部集成:HV-Buck降压控制器、LDO、预稳压器(VDDA)、峰值电流模式控制、软启动、PG控制、保护电路(UVLO/OVP/UVP/OCP/OTP)等。

6. 典型应用电路

典型应用电路
图2. CXDC65230S 典型应用电路

典型应用电路包括:VIN输入电容(4.7μF/50V + 0.1μF),HV-Buck输出可调(FB1电阻分压),LDO输出可调(FB2电阻分压),输出电容(Buck 10μF,LDO 2.2μF),VDDA去耦电容(1μF),EN使能控制,PGOOD上拉电阻(4.7kΩ)等。建议电感值10μH-15μH。

7. 引脚配置与功能描述

图3. CXDC65230S 引脚配置图(WQFN-16L 3×3封装)
16引脚 WQFN 3×3封装,底部散热焊盘(Exposed Pad)。

主要引脚包括:VIN(HV-Buck输入)、LX1(开关节点)、FB1(HV-Buck反馈)、VOUT1S(OVP检测)、PVD2(LDO输入)、VOUT2(LDO输出)、FB2(LDO反馈)、ENA(使能)、PGOOD(电源正常指示)、VDDA(内部预稳压输出)、AGND(模拟地)、PGND(功率地/散热焊盘)等。

8. 工作原理与设计指导

8.1 峰值电流模式控制

HV降压转换器采用峰值电流模式PWM控制。内部时钟在每个周期开始时开启高侧MOSFET,电感电流上升。电感电流在每个周期内部监测,输出电压通过FB1引脚经电阻分压采样,与内部基准比较。当电感电流达到阈值时,高侧MOSFET关断,低侧MOSFET导通,电感电流下降。此循环在每个时钟周期重复,通过调节电感电流来控制占空比和输出电压。

8.2 使能控制(ENA)

ENA引脚用于外部使能控制。当ENA电压低于逻辑低阈值(<0.5V)时,器件进入关断模式,供电电流降至7μA(典型值)。当ENA电压高于逻辑高阈值(>2V)且VIN高于UVLO阈值时,器件开启,启动软启动序列。ENA引脚内置100kΩ下拉电阻。

8.3 预稳压器(VDDA)

芯片内部集成4.45V线性预稳压器(VDDA),由VIN供电,为内部控制电路提供电源。VDDA引脚不可外接负载,需外接1μF X7R陶瓷电容到AGND进行去耦。

8.4 保护功能

  • 输入欠压锁定(UVLO):VIN低于3.9V时关闭所有通道,上升至4.0V恢复。
  • 输入过压保护(OVP):VIN超过15.5V持续5ms后关闭所有通道,电压降至13.5V以下自动恢复。
  • 输出欠压保护(UVP):FB电压低于基准50%(Buck)或40%(LDO)时,关闭所有通道,打嗝模式自动恢复。
  • 输出过压保护(OVP):Buck输出超过5.5V时关闭所有通道,打嗝模式自动恢复。
  • 过流保护(OCP):逐周期监测电感峰值电流(Buck 0.6A,LDO 0.3A),持续4ms后关闭所有通道,锁存模式需EN复位。
  • 过温保护(OTP):结温超过160°C时关闭所有通道,降至140°C以下且EN为高时自动恢复。

8.5 Power Good(PGOOD)

PGOOD为开漏输出,需外接上拉电阻。当LDO输出达到目标电压90%后,PMU开始计数20ms,然后拉高PGOOD,直至ENA拉低或触发保护。建议使用4.7kΩ上拉电阻。

8.6 上电/断电时序

上电时序:HV-Buck(CH1)先开启,随后LDO(CH2)开启。断电时序遵循先开后关原则(CH2先关,CH1后关)。异常关断时所有通道同时关闭,需将ENA拉低复位后重新拉高才能再次开启。

9. 输出电压设置

  • HV-Buck(CH1):VOUT1 = 0.8V × (1 + RFB11 / RFB12),RFB11建议10k-500kΩ。
  • LDO(CH2):VOUT2 = 0.8V × (1 + RFB21 / RFB22),RFB21建议5k-500kΩ。

10. 外部元件选型与布局建议

10.1 电感选择

建议电感值10μH-15μH(如Cyntec VCHA075D-100MS6或VCMT063T-150MN5),饱和电流需大于峰值电流限(0.6A)。

10.2 输入/输出电容

  • HV-Buck输入:4.7μF/50V X7R + 0.1μF/50V X7R。
  • HV-Buck输出:10μF/25V X7R。
  • LDO输入:10μF/10V X7R。
  • LDO输出:2.2μF/25V X7R。
  • VDDA:1μF/50V X7R。

10.3 PCB布局

  • 建议四层或六层PCB,大面积地平面。
  • 主电流路径走线宽而短。
  • 输入去耦电容(C3)尽可能靠近VIN引脚。
  • VDDA去耦电容靠近VDDA引脚。
  • LX1节点铜皮面积尽量小,降低耦合噪声。
  • 反馈网络靠近FB引脚,走线远离噪声源。
  • 散热焊盘焊接至大面积PGND平面,多过孔散热。

11. 热性能信息

热参数 WQFN-16L 3×3 单位
θJA(JEDEC标准) 30 °C/W
θJC 7.5 °C/W

最大功耗计算(TA=25°C):PD(MAX) = (150°C - 25°C) / (30°C/W) = 4.17W

12. 订购信息与技术支持

CXDC65230S采用WQFN-16L 3×3封装,无铅、RoHS合规,符合AEC-Q100 Grade 1。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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