CXSD61102A/B 10A同步降压转换器
4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 可调频率/限流

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61102A / CXSD61102B | 封装：UQFN-16JL 3×3（FC）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61102A/B 是一款采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制模式的同步降压转换器，能够从 4.5V 至 18V 的宽输入电压范围内提供 10A 的连续输出电流。芯片内部集成了低阻抗功率MOSFET（高侧12mΩ，低侧5.4mΩ），支持高效率工作，最高效率可达 95%。ACOT控制架构提供极快的瞬态响应，且无需外部补偿网络，简化了设计并支持全陶瓷输出电容。

CXSD61102A/B 的输出电压可在 0.7V 至 8V 范围内调节，开关频率通过外部电阻在 300kHz 至 700kHz 之间可调，允许在效率和尺寸之间灵活权衡。芯片提供 可调限流（6A-16A）、可调软启动、预偏置启动、电源良好指示（PGOOD） 以及完善的保护功能，包括 逐周期过流保护、欠压锁定、过温保护 和 输出过压/欠压保护（不同版本支持打嗝或锁存模式）。该器件采用 UQFN-16JL 3×3mm 封装，是工业设备、网络通信、基站、服务器及负载点（POL）电源的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在工业控制、网络交换机、基站以及通用负载点电源应用中，需要兼顾高电流密度、宽输入范围和快速瞬态响应的降压转换器。CXSD61102A/B 作为一款 ACOT控制同步降压转换器，其核心价值在于 高集成度、灵活的可编程性和卓越的动态性能。宽输入电压范围（4.5V-18V）使其能够兼容从5V、12V到15V的多种供电总线，轻松生成1.0V、1.2V、1.8V、3.3V等低压轨，为FPGA、ASIC、DSP等核心负载供电。

芯片的 ACOT（Advanced Constant On-Time） 控制专利技术，结合自适应导通时间发生器，可在输入电压和负载变化时保持近似恒定的开关频率，同时提供极快的瞬态响应，大幅降低了对输出电容的需求。通过RT引脚外接电阻，设计者可在300kHz至700kHz范围内自由设定开关频率，优化效率与尺寸。限流阈值可通过RLIM电阻在6A至16A间调节，适应不同功率等级的应用。此外，CXSD61102A/B 提供 打嗝（Hiccup） 或 锁存（Latch） 两种欠压保护模式（A/B版本差异），以及 锁存或非锁存 的过压保护选项，方便系统设计根据故障处理策略进行选择。器件采用 UQFN-16JL 3×3mm 封装，底部散热焊盘有效降低热阻，是高密度、高可靠性电源转换的优选方案。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT控制架构：无需外部补偿网络，在全陶瓷电容方案下依然保持稳定，瞬态响应速度极快，可有效降低输出电容容值需求。
• 可编程开关频率：通过RT引脚外接电阻，可在300kHz至700kHz范围内调整，兼顾效率与电感尺寸。
• 可调限流保护：通过RLIM引脚外接电阻，限流阈值在6A至16A之间连续可调，灵活匹配不同负载需求。
• 可调软启动：SS引脚外接电容，内部5μA恒流源充电，输出电压缓慢上升，限制启动浪涌电流，支持预偏置启动。
• 电源良好指示（PGOOD）：开漏输出，在输出电压达到设定值的90%以上时置高，用于系统时序控制。
• 多种保护模式：提供逐周期谷值电流限制、输入欠压锁定（UVLO，4V典型）、过温保护（150°C）；过压保护阈值120%VFB，欠压保护阈值70%VFB。A/B版本支持打嗝或锁存模式，灵活选择。
• 内部5V LDO（PVCC）：为内部控制电路供电，输出电流能力达150mA，可辅助外部逻辑供电。

3. 典型应用电路

CXSD61102A/B 的典型应用电路包括输入电容、输出电容、功率电感、反馈分压电阻、频率设定电阻、限流设定电阻以及软启动电容。输入电压经转换后输出稳定电压。电路原理图如下所示，具体元件参数可参考数据手册推荐表。

图1. CXSD61102A/B 典型应用电路（10A同步降压转换器）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 ACOT控制架构

CXSD61102A/B 采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制模式。在每个开关周期，导通时间由输入电压、输出电压和设定频率共同决定，并自动调整以保持频率稳定。与传统固定频率PWM不同，ACOT无需斜率补偿，具有极快的瞬态响应速度，且内部补偿网络适应宽范围的输出电容（包括全陶瓷电容），简化了外部电路设计。

5.2 开关频率设置

通过RT引脚外接电阻 R_RT 至GND，可设置开关频率在300kHz至700kHz之间。频率与电阻的关系近似为：
R_RT (kΩ) ≈ 10 / [f_SW (MHz) × 13.74 - 0.154]
设计时可根据效率与电感尺寸权衡选择频率，较高频率可使用更小电感，但开关损耗增加。

5.3 输出电压设定

输出电压通过外部电阻分压器设定，公式如下：
V_OUT = 0.7V × (1 + R1/R2)
其中R1连接在VOUT和FB之间，R2连接在FB和GND之间。建议R2在10kΩ~100kΩ范围内，以平衡功耗和抗噪声能力。V_OUT 可调范围为0.7V至8V（受限于最大占空比）。

5.4 限流设置

通过RLIM引脚外接电阻 R_LIM 可设定谷值限流阈值，范围6A至16A。限流值与电阻关系近似：
R_LIM (Ω) ≈ 1 / (I_LIM × 10^-6 - 5.588×10^-7)
限流保护逐周期检测低侧MOSFET电流，当电流超过设定值时，高侧MOSFET将被禁止导通，直到电流降至限流值以下。

5.5 软启动与PGOOD

SS引脚外接电容 C_SS，内部5μA电流源对其充电，输出电压跟随SS电压缓慢上升，启动时间 t_SS ≈ (C_SS × 0.7V) / 5μA。软启动可有效限制启动浪涌电流，并支持预偏置启动（当输出已有电压时，内部同步整流器在启动前不会动作，避免反向电流）。PGOOD引脚为开漏输出，当FB电压达到设定值的90%以上时，经过一定延迟后释放；当FB低于80%或触发OVP/OTP/EN关闭时，PGOOD被拉低。

5.6 保护功能

• 输入欠压锁定（UVLO）：VIN低于约4.0V时关断，迟滞0.5V，防止输入欠压误动作。
• 逐周期限流：谷值电流限制，防止过载或短路损坏。
• 输出欠压保护（UVP）：当FB低于70%设定值并持续250μs以上，触发UVP。A/B版本可选择打嗝模式（自动重试）或锁存模式（需EN或VIN复位）。
• 输出过压保护（OVP）：当FB高于120%设定值，触发OVP，低侧MOSFET导通或关断（取决于版本），保护负载。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时关断，冷却后自动恢复。

6. 基于 CXSD61102A 的 5V/10A 负载点电源设计

设计目标：为工业交换机处理器提供5V/10A供电，输入电压12V（±10%），要求高效率、小尺寸，并具备PGOOD指示和可调软启动。

• 系统配置：选用 CXSD61102A（打嗝模式），输入电容 2×10μF（陶瓷）+0.1μF，输出电容 4×22μF（陶瓷）+1×100μF SP电容，电感 1.2μH（饱和电流>15A）。反馈分压 R1=6.19kΩ, R2=1.0kΩ（计算 VOUT=0.7*(1+6.19/1.0)=5.03V）。频率设定 R_RT≈150kΩ（约500kHz）。限流设定 R_LIM≈80kΩ（约13.3A）。软启动电容 C_SS=0.1μF，启动时间约14ms。
• 效率与热设计：在12V输入、5V/10A输出时，典型效率约94%。功耗 P_D ≈ (1-η) × P_out = 0.06 × 50 = 3W。UQFN封装在85°C环境下的允许功耗 (125-85)/27.6 ≈ 1.45W，功耗略高，需注意散热。可通过增加PCB铜箔面积、加大过孔或使用强制风冷改善。
• 瞬态响应：ACOT控制提供快速响应，负载阶跃±5A时输出电压跌落可控制在±3%以内。
• 保护验证：若输出短路，限流触发并进入打嗝模式，反复尝试重启，避免过热；若输入电压低于4V，UVLO关断芯片。

7. PCB 布局建议

• 输入电容就近放置：VIN和PGND之间放置陶瓷电容，尽量靠近芯片引脚，以抑制输入电压振铃。
• 功率回路最小化：VIN → 高侧MOSFET → 电感 → 输出电容 → PGND 路径应短而宽，降低寄生电感。SW节点面积尽可能小，减少EMI。
• 反馈网络：FB分压电阻应靠近芯片放置，走线远离SW和电感等噪声源，避免干扰。
• RT、RLIM、SS引脚：设定电阻和电容靠近对应引脚，走线短且远离高频节点。
• PVCC电容：1μF陶瓷电容靠近PVCC和AGND引脚放置，为内部LDO提供稳定电源。
• 散热焊盘：芯片底部Exposed Pad必须焊接至PCB地平面，并通过多个过孔连接至内层地和底层，以降低热阻。
• AGND与PGND分隔：模拟地和功率地应单点连接（通常在散热焊盘处），避免功率电流耦合噪声。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61102A/B 提供多种版本（A/B分别对应打嗝/锁存UVP，以及OVP锁存/非锁存），采用 UQFN-16JL 3×3mm（FC） 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。