CXSD61108A/B 3A同步降压转换器
4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 650kHz固定频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61108A / CXSD61108B | 封装：WQFN-16L 3×3

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61108A/CXSD61108B 是一款高性能 3A同步降压转换器，采用 先进恒定导通时间（ACOT®） 控制架构，可在 4.5V 至 18V 的宽输入电压范围内提供稳定的输出电压。芯片内部集成了低阻抗功率MOSFET（高侧70mΩ，低侧70mΩ），支持 650kHz 固定开关频率，在全陶瓷输出电容下依然保持稳定，无需复杂的外部补偿。

ACOT控制技术实现了近乎恒定的开关频率，同时提供极快的瞬态响应，使得电感电流能够快速爬升以维持输出调节，无需大容量输出电容。输出电压可在 0.765V 至 7V 之间调节，通过外部电阻分压设定。器件提供 可调软启动、电源良好指示（PGOOD）、逐周期电流限制、输入欠压锁定以及 输出过压/欠压保护 和 过温保护。CXSD61108A 在轻载时采用断续模式以提高效率，而 CXSD61108B 则固定频率连续工作；两者在过压/欠压保护模式下可选择 打嗝（Hiccup） 或 锁存（Latch） 版本，适应不同系统的故障恢复策略。该器件采用 WQFN-16L 3×3mm 封装，是工业控制系统、计算机外设、LCD显示器以及FPGA/ASIC负载点电源的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在工业自动化、通信设备、计算机外设以及高端消费电子中，负载点电源（POL）需要兼顾高转换效率、快速瞬态响应和紧凑的尺寸。CXSD61108A/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、简单易用和卓越的动态性能。宽输入电压范围（4.5V-18V）使其能够兼容5V、12V、15V等常见总线，轻松生成1.0V、1.2V、1.8V、3.3V、5V等低压轨，为FPGA、ASIC、DSP、存储器等核心负载供电。

芯片的 ACOT（Advanced Constant On-Time） 控制专利技术，通过内部虚拟电感电流斜坡和频率锁定环路，克服了传统恒定导通时间架构频率随负载变化的缺点，在全负载范围内保持接近恒定的650kHz开关频率。同时，ACOT控制无需外部补偿网络，简化了设计并支持全陶瓷输出电容，降低了BOM成本和占板面积。CXSD61108A 在轻载时自动进入断续模式，通过跳周期降低开关损耗，提高轻载效率；而 CXSD61108B 则保持强制连续导通模式，适合对噪声和频率稳定性要求更高的应用。此外，器件提供 可调限流、可调软启动 以及 可选的输出放电功能，为系统设计提供了充分的灵活性。CXSD61108A/B 采用 WQFN-16L 3×3mm 封装，底部散热焊盘有效降低热阻，是高性能、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保持稳定；内置虚拟电感电流斜坡，确保低ESR电容下的环路稳定性。
• 固定650kHz开关频率：在宽输入和负载范围内保持频率恒定，方便系统EMI滤波设计，同时允许使用小型电感和陶瓷电容。
• 轻载效率优化（A版本）：CXSD61108A 在轻载时自动进入断续导通模式（DCM），通过跳周期降低开关损耗，提高轻载效率；CXSD61108B 则为强制连续导通模式（CCM），适合噪声敏感应用。
• 可调软启动：SS引脚外接电容，内部2μA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。
• 可选的输出放电：VS引脚提供内部50Ω放电MOSFET，在EN拉低时快速泄放输出电容残余电压。
• 保护模式选择：提供打嗝（Hiccup）和锁存（Latch）两种过压/欠压保护模式，用户可根据系统需求选择自动恢复或人工干预。
• 完善的保护：逐周期谷值电流限制（典型5A）、输入欠压锁定（UVLO）、过温保护（150°C）、输出过压保护（120%VFB）和欠压保护（70%VFB）。

3. 典型应用电路

CXSD61108A/B 的典型应用电路包含输入电容、输出电容、功率电感、反馈分压电阻、软启动电容以及可选的频率设定（固定650kHz无需外接电阻）。具体原理图如下所示，详细元件参数可参考数据手册推荐表。

图1. CXSD61108A/B 典型应用电路（3A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

CXSD61108A/B 采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制模式。与传统的恒定导通时间（COT）不同，ACOT通过内置频率锁定环路，测量实际开关频率并与目标频率比较，动态调整导通时间，从而在全输入电压、负载和输出电压范围内实现 近似恒定的650kHz开关频率。同时，内部虚拟电感电流斜坡取代了传统COT所需的输出电容ESR纹波，使得芯片能够稳定工作于低ESR的陶瓷输出电容，无需外部补偿网络。

5.2 轻载工作模式（A/B版本差异）

CXSD61108A 在轻载时自动进入 断续导通模式（DCM），当电感电流降至零时，低侧MOSFET关断，避免负电流，并通过增加导通时间引入迟滞，减少模式切换，提高轻载效率。CXSD61108B 则始终工作在 强制连续导通模式（CCM），即使轻载也保持固定频率开关，适合对频率稳定性和噪声水平要求较高的应用。

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 = 0.765V × (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0.765V至7V。

5.4 软启动与PGOOD

SS引脚外接电容 C_SS，内部2μA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 × 0.765V) / 2μA。典型值：C_SS=3.9nF时，t_SS≈1.5ms。软启动支持预偏置启动，在输出已有电压时，芯片不会产生反向电流。PGOOD为开漏输出，当FB达到设定值的90%以上时，经过一定延迟后释放；若FB低于85%或触发保护，PGOOD被拉低。

5.5 保护功能

• 输入欠压锁定（UVLO）：监测内部VREG5电压，低于约3.5V时关断，迟滞0.35V。
• 逐周期电流限制：谷值电流限制，典型限流值5A，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，触发UVP。打嗝版本（后缀H）会关断并自动重试；锁存版本（后缀L）则锁死，需EN或VIN复位。
• 输出过压保护（OVP）：当FB高于120%设定值，触发OVP，打嗝版本关断高侧和低侧MOSFET，锁存版本强制低侧导通以泄放过压能量。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时关断，冷却约20°C后自动重启。

6. 基于 CXSD61108A 的 1.05V/3A 负载点电源设计

设计目标：为FPGA内核提供1.05V/3A供电，输入电压12V（±10%），要求高效率、小尺寸，具备软启动和PGOOD指示。

• 系统配置：选用 CXSD61108A（断续模式，提高轻载效率）。输入电容 2×10μF（陶瓷）+0.1μF，输出电容 2×22μF（陶瓷），电感 1.0μH（饱和电流>5A）。反馈分压：R1=8.25kΩ, R2=22.1kΩ（计算 VOUT=0.765*(1+8.25/22.1)=1.05V）。软启动电容 C_SS=3.9nF，启动时间约1.5ms。PGOOD上拉电阻100kΩ至VREG5。
• 效率与热设计：在12V输入、1.05V/3A输出时，典型效率约85%。功耗 P_D ≈ (1-η) × P_out = 0.15 × 3.15 = 0.47W。WQFN封装在85°C环境下的允许功耗 (125-85)/47.4 ≈ 0.84W，热裕量充足。
• 瞬态响应：ACOT控制提供快速响应，负载阶跃0A-3A-0A时，输出电压跌落约47mV，过冲约136mV（计算值），可通过增加输出电容进一步改善。
• 保护验证：若输出短路，限流（5A）触发，UVP（70%阈值）在250μs后启动打嗝模式，保护芯片免受过热。

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。
• SS、EN、VS引脚：走线短且远离高频节点。
• VREG5电容：1μF陶瓷电容靠近VREG5和GND引脚放置。
• 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

CXSD61108A/B 提供多个版本（A/B对应轻载模式，H/L对应打嗝/锁存），采用 WQFN-16L 3×3mm 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。