CXLD64415 500mA LDO | 短路热折返保护 | SOT-23/WDFN封装 - 嘉泰姆电子

CXLD64415 500mA LDO | 短路热折返保护 | SOT-23/WDFN封装 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLD64415
产品类型:LDO线性稳压器
产品系列:线性稳压器单通道输出
产品状态:量产
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产品简介

CXLD64415 是一款500mA峰值电流CMOS LDO稳压器,具有短路热折返保护功能(输出短路时OTP降至110°C),输入2.5V-5.5V,压降380mV@500mA,静态电流90μA,关断电流<0.01μA,支持1μF陶瓷电容稳定,高PSRR,提供SOT-23-3/SOT-23-5/WDFN-6L封装。嘉泰姆电子提供手机/无线设备/便携设备电源方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5 - 5.5V
输出电压 (VOUT)1.5~3.5V
输出电流 (IOUT)500mA
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型SOT-25
Dropout voltage380 @ 0.5A
Quiescent current90
Psrr.60dB@1kHz
Noise30μVRMS
Protection过流/过温
FeaturesEnable Input;Extra Low Noise;Low Dropout;OCP;Output Discharge;Stable with Ceramic Capacitor
Application线性稳压器单通道输出
Temperature range-40℃~125℃
Output capacitorCeramic
Precision±2%
Bias RailYes
Charge PumpYes
Output Adj. MethodFixed

产品详细介绍

CXLD64415 500mA LDO稳压器
短路热折返保护 | 380mV压降@500mA | 0.01μA关断电流 | 多封装可选

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLD64415 | 封装:SOT-23-3 / SOT-23-5 / WDFN-6L(2×2mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLD64415 是一款高性能CMOS低压差线性稳压器,专为便携式RF和无线应用中的苛刻性能和空间要求而设计。芯片性能针对电池供电系统优化,提供超低噪声和低静态电流。输入电压范围 2.5V至5.5V,输出电压固定(1.5V~3.5V,0.1V步进),静态电流典型值 90μA,在压差模式下静态电流仅略有增加,进一步延长电池寿命。芯片仅需 1μF 低ESR陶瓷输出电容即可稳定工作。关断电流低至 0.01μA,启动时间小于 50μs

CXLD64415 最具特色的功能是 短路热折返保护——当输出短路(VOUT < 0.4V)发生时,过温保护(OTP)触发点从 165°C 降至 110°C,将芯片表面温度限制在100°C以下,为最终用户提供最大安全保障。芯片还集成 过流保护热关断保护,输出精度高,PSRR优异。提供 SOT-23-3SOT-23-5WDFN-6L(2×2mm) 三种封装选项,是CDMA/GSM手机、电池供电设备、笔记本电脑、手持仪器及PCMCIA卡等应用的理想电源方案。

核心优势: 500mA峰值输出 | 380mV压降@500mA | 90μA低静态电流 | 0.01μA关断电流 | 短路热折返保护(OTP降至110°C) | 低噪声RF应用 | 快速启动<50μs | 稳定于1μF陶瓷电容 | 高PSRR | SOT-23-3/SOT-23-5/WDFN-6L封装。

1. 产品概述与市场定位

在CDMA/GSM手机、无线网卡、蓝牙模块等RF和无线应用中,电源管理芯片需要同时满足多项严苛要求:低噪声以保障射频信号纯净度、快速瞬态响应以应对射频发射时的大电流跳变、低静态电流以延长电池寿命,以及在输出短路等故障条件下保护系统和用户安全。CXLD64415 作为一款 500mA LDO稳压器,其核心优势在于 短路热折返保护 这一特色功能——当输出短路时,芯片主动降低过温保护触发点,将芯片温度控制在安全范围内,避免高温对用户造成烫伤风险,同时保护芯片自身不被损坏。这一特性在手持设备中尤为重要。

芯片的 超低关断电流(0.01μA)快速启动时间(<50μs) 使其在需要频繁开关电源的便携设备中表现优异。 低噪声高PSRR 确保为射频电路提供纯净电源。 三种封装选项 满足不同PCB空间需求。CXLD64415 是手机、便携信息设备、笔记本电脑、手持仪器及PCMCIA卡等应用的理想电源方案。

2. 主要特点与技术亮点

500mA峰值输出满足瞬态负载需求
短路热折返保护OTP降至110°C
超低关断电流0.01μA
快速启动<50μs
低压降380mV@500mA
低噪声适合RF应用
陶瓷电容稳定仅需1μF
多封装选项SOT-23-3/SOT-23-5/WDFN-6L
  • 短路热折返保护:输出短路时(VOUT<0.4V),OTP触发点从165°C降至110°C,限制芯片表面温度<100°C,提供最高用户安全保护。
  • 500mA峰值输出电流:支持500mA峰值电流,满足射频功放等瞬态高负载需求。
  • 超低关断电流:关断模式下静态电流<0.01μA,几乎不消耗电池能量,延长待机时间。
  • 快速启动:启动时间<50μs,适合需要快速响应的系统。
  • 低压降:500mA负载下压降仅380mV(典型值),在低输入电压下仍能维持调节。
  • 低噪声:内部优化设计,输出噪声低,适合射频敏感应用。
  • 低静态电流:典型值90μA,在压差模式下仅略有增加,延长电池寿命。
  • 宽输入电压范围:2.5V至5.5V,兼容多种系统电源。
  • 陶瓷电容稳定:仅需1μF低ESR陶瓷输出电容即可稳定工作,节省PCB面积。
  • 高PSRR:100Hz时PSRR达60dB,有效抑制电源纹波。
  • 多种封装:SOT-23-3(三引脚)、SOT-23-5(带使能)、WDFN-6L(2×2mm超小),灵活适配不同设计。

3. 典型应用电路

CXLD64415 的典型应用电路非常简洁:输入电容(CIN,1μF陶瓷),输出电容(COUT,1μF陶瓷),EN引脚(仅SOT-23-5和WDFN-6L封装)接使能信号(高电平使能,低电平关断)。VIN接输入电源(2.5V~5.5V),VOUT输出固定电压,GND接地。SOT-23-3封装无EN引脚,VOUT始终输出。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(固定输出LDO)

图2. CXLD64415 内部功能方框图
内部集成:P-MOSFET调整管、高精度基准源、误差放大器、内部固定电阻分压网络、使能逻辑(SOT-23-5/WDFN-6L)、过流保护、热关断保护(含短路热折返控制)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
VIN 输入电压 -0.3 6 V
PD(SOT-23-3/5) 功耗(TA=25°C) 0.4 W
PD(WDFN-6L) 功耗(TA=25°C) 0.606 W
θJA(SOT-23-3/5) 热阻 250 °C/W
θJA(WDFN-6L) 热阻 165 °C/W
TJ 结温范围 -40 150 °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 输入电压 2.5 5.5 V
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VIN=VOUT+1V,CIN=COUT=1μF,TA=25°C,典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 2.5 – 5.5 V
输出电压精度 IOUT=1mA ±2 %
静态电流 IOUT=0mA 90 μA
关断电流 EN=GND 0.01 μA
压降电压 IOUT=500mA, VOUT>2.8V 380 mV
电流限制 RLOAD=1Ω 530 mA
PSRR(100Hz) COUT=1μF, IOUT=100mA 60 dB
PSRR(10kHz) COUT=1μF, IOUT=100mA 30 dB
线调整率 VIN=(VOUT+1V)~5.5V, IOUT=1mA 0.3 %
负载调整率 1mA < IOUT < 500mA 0.6 %
EN高电平阈值 VIN=3V~5.5V 1.2 V
EN低电平阈值 VIN=3V~5.5V 0.4 V
热关断温度 正常模式 165 °C
热关断迟滞 30 °C
热折返OTP(短路时) VOUT<0.4V 110 °C
推荐输出电容 陶瓷(ESR>20mΩ) ≥1 μF

5. 工作原理与设计指导

5.1 工作原理

CXLD64415 是一款低静态电流CMOS线性稳压器,内部采用P-MOSFET作为调整管,提供低导通电阻和低压差特性。误差放大器将内部基准电压与内部电阻分压网络的反馈电压进行比较,控制P-MOSFET的栅极电压,从而在输出端实现快速瞬态响应、高PSRR和良好的负载/线性调整率。

5.2 固定输出电压

芯片内部集成了高精度电阻分压网络,提供 1.5V~3.5V 的固定输出电压选项(0.1V步进)。用户根据应用需求选择相应型号,无需外部反馈电阻,简化设计,降低BOM成本。

5.3 使能控制(SOT-23-5 / WDFN-6L)

EN引脚为TTL逻辑兼容输入,高电平(>1.2V)使能芯片,低电平(<0.4V)进入关断模式(关断电流<0.01μA)。EN引脚内部高阻抗,悬空时建议外接100kΩ下拉电阻至GND。若不需要关断功能,可将EN直接连接至VIN。

5.4 短路热折返保护

这是CXLD64415最具特色的保护功能。当输出短路(VOUT < 0.4V)发生时,芯片内部的温度检测电路主动将过温保护(OTP)触发点从 165°C 降低至 110°C,使芯片在较低温度下关断输出,从而将芯片表面温度限制在 100°C 以下。这一特性在手持设备中尤为重要——当用户手指触摸到短路故障的设备时,不会被高温烫伤,同时芯片自身也得到了有效保护。短路故障移除后,芯片自动恢复正常工作。

5.5 保护机制

  • 过流保护:内部限流电路监测输出电流,限制电流至530mA(典型值),输出可短路至地而不会损坏。
  • 热关断保护:正常模式下结温超过165°C时关断P-MOSFET,温度下降约30°C后自动恢复。
  • 短路热折返保护:输出短路时OTP触发点降至110°C,提供用户安全保护。

6. 基于 CXLD64415 的手机射频电源设计实例

设计目标:一款CDMA/GSM智能手机,需要为射频功放(PA)提供2.8V/400mA电源,输入来自锂离子电池(3.0V~4.4V)。要求低噪声、快速瞬态响应,并具备短路保护以确保用户安全。

  • 型号选择:选用 CXLD64415-2.8(固定2.8V输出),封装选择WDFN-6L(超小尺寸),输入电压范围3.0V~4.4V。
  • 电容选择:CIN=1μF陶瓷(X7R),COUT=1μF陶瓷(X7R,ESR>20mΩ)。
  • 功耗计算:PD(max) = (4.4-2.8)V × 400mA = 0.64W。WDFN-6L封装θJA=165°C/W,温升≈106°C,在25°C环境温度下结温≈131°C,略高于125°C建议上限。建议采用更大铜箔面积散热或降低最大负载。
  • 短路热折返保护:若输出意外短路,OTP触发点自动降至110°C,芯片表面温度控制在100°C以下,防止烫伤用户。
  • 瞬态性能:快速启动(<50μs)和超快瞬态响应确保射频发射时输出电压稳定。
  • PCB布局:输入/输出电容靠近引脚,EN引脚接至系统GPIO(或接VIN常开),Exposed Pad焊接至大面积地平面散热。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLD64415 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助力客户快速完成LDO方案设计。

7. PCB 布局建议

  • 输入/输出电容就近放置:CIN(≥1μF)和COUT(≥1μF)应尽可能靠近VIN/VOUT和GND引脚,走线短、宽,减小寄生电感和电阻。输入电容必须放置在距离器件输入引脚 0.5英寸以内
  • 地线设计:GND引脚连接至大面积地平面,以增强散热和降低地阻抗。WDFN-6L封装的Exposed Pad必须焊接至大面积地平面。
  • 功率走线:VIN、VOUT和GND为大电流路径,走线应宽短,减小压降。
  • EN走线:EN为CMOS逻辑输入,走线可稍长,但应避免与高噪声线路并行。若EN悬空,需外接100kΩ下拉电阻至GND。
  • 散热考虑:SOT-23-3/5封装θJA=250°C/W,最大功耗0.4W;WDFN-6L封装θJA=165°C/W,最大功耗0.606W(TA=25°C)。在500mA大电流应用中,建议增加PCB铜箔面积以改善散热,确保结温不超过125°C。
  • 电容类型:推荐使用X7R或X5R介质的陶瓷电容,输出电容ESR需>20mΩ以确保稳定性。

8. 引脚封装图与订购信息

图3. CXLD64415 引脚封装图(SOT-23-3 / SOT-23-5 / WDFN-6L)
SOT-23-3:3引脚,无使能;SOT-23-5:5引脚,带使能;WDFN-6L:6引脚(2×2mm),带使能和Exposed Pad。

CXLD64415 提供 SOT-23-3(无使能)、SOT-23-5(带使能)和 WDFN-6L(2×2mm)(带使能,超小封装)三种封装选项,无铅、RoHS 合规。提供1.5V~3.5V范围内多种固定输出电压选项(0.1V步进)。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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