核心优势： 4A 输出电流 | 2.5V-6V 宽输入 | 1.5MHz 固定频率 | ACOT 超快瞬态响应 | 无需外部补偿 | 22mΩ/20mΩ 超低 RDS(ON) | PSM/强制PWM可选 | 100% 占空比 | 逐周期过流保护 | 打嗝模式 UVP | 内部软启动 1.5ms | PGOOD 指示 | TSOT-23-8 封装 | 无铅/RoHS 合规。

 

1. 主要特点与技术亮点

• ACOT 控制架构：先进的恒定导通时间控制，实现超快速瞬态响应，无需外部补偿网络，支持低 ESR MLCC 输出电容，减少外部元件数量。
• PSM 轻载高效模式（A）：自动进入省电模式，在轻载时降低开关频率，维持全负载范围的高效率，静态电流仅 35μA（典型）。
• 强制 PWM 模式（B）：固定频率工作，满足对输出电压纹波和调节精度有严格要求的应用。
• 超低 RDS(ON) MOSFET：高侧 22mΩ、低侧 20mΩ，显著降低导通损耗，提升转换效率。
• 高低侧 FET 过流保护：逐周期监测高侧和低侧 MOSFET 电流，防止输出短路、过载或电感饱和造成的损坏。
• 100% 占空比：在输入电压接近输出电压时实现低压差运行，延长电池供电设备的工作时间。
• 内部软启动：1.5ms 软启动时间（0%VOUT 至 95%VOUT），有效抑制启动浪涌电流，支持预偏置输出启动。
• 打嗝模式输出欠压保护：当反馈电压低于 50% 参考电压时，进入打嗝模式（关断 3.5ms/恢复 1.2ms），降低短路功耗，故障移除后自动恢复。
• 输出主动放电：禁用时通过内部 1kΩ 电阻对输出电容放电，防止反向电流。
• 使能控制与 PGOOD 指示：EN 引脚控制启停，PGOOD 开漏输出实时监测输出电压状态（阈值 95% VREF）。
• VOUT 电压检测引脚：独立的 VOUT 引脚用于远程检测输出电压，提升负载瞬态调节精度。

2. 极限参数与电气特性（设计参考）

符号	参数	最小值	最大值	单位
VIN	电源输入电压	-0.3	7	V
SW	开关节点电压（DC）	-0.3	VIN+0.3	V
SW (<10ns)	开关节点瞬态电压	-5	8.5	V
其他引脚	逻辑/控制引脚	-0.3	VIN+0.3	V
TJ	结温范围	-40	150	°C
TSTG	存储温度	-65	150	°C
ESD (HBM)	人体模型	—	2	kV

参数	最小值	最大值	单位
VIN 输入电压	2.5	6	V
TJ 结温范围	-40	125	°C
TA 环境温度	-40	85	°C

参数	条件	典型值	单位
VIN 工作电压范围	—	2.5 – 6	V
VOUT 调节范围	—	0.6 – 6	V
开关频率	—	1.5	MHz
输出电流能力	—	4	A
反馈参考电压	—	0.6	V
反馈电压精度	—	±1.5	%
高侧导通电阻	—	22	mΩ
低侧导通电阻	—	20	mΩ
静态电流 (IQ) – A 型号	PSM 模式	35	μA
静态电流 (IQ) – B 型号	强制 PWM 模式	60	μA
关断电流 (ISHDN)	EN=0V	≤1	μA
高侧电流限值	—	9.7	A
低侧电流限值	—	7.5	A
软启动时间	0% ~ 95% VOUT	1.5	ms
最小关断时间	—	60	ns
UVLO 上升阈值	—	2.3	V
UVLO 迟滞	—	260	mV
EN 逻辑高阈值	—	1.2	V
EN 逻辑低阈值	—	0.4	V
过温保护阈值	—	150	°C
输出放电电阻	—	1	kΩ
PGOOD 高阈值	VFB 上升	95	%VFB

3. 引脚功能说明

CXSD61140A/B 采用 TSOT-23-8 (FC) 封装，共 8 个引脚。该封装在紧凑的尺寸内集成了完整的 4A 降压转换器，适合高密度 PCB 布局。

引脚号	引脚名称	功能描述
1	PG	电源良好指示，开漏输出。软启动完成后激活，输出电压正常时输出高阻抗。
2	VIN	电源输入。输入电压范围 2.5V~6V，需在引脚旁放置大于 10μF 的输入旁路电容。
3	SW	开关节点，连接外部电感。
4	PGND	功率地，需焊接到大面积 PCB 铜区以增强散热。
5	VOUT	输出电压检测引脚，用于监测和调节输出电压以优化负载瞬态响应。
6	AGND	模拟地，为控制电路和内部参考提供地回路，需用独立走线连接到干净的地。
7	FB	反馈电压输入，连接外部反馈电阻分压器中点以设置输出电压。
8	EN	使能控制输入，高电平使能，低电平关断，不可悬空。

4. 典型应用电路

CXSD61140A/B 典型应用电路如下图所示，外部仅需输入电容、输出电容、电感、反馈电阻分压器以及 PGOOD 上拉电阻。建议输入电容 ≥ 10μF（X5R/X7R），输出电容根据输出电压选择 66μF，电感值建议 0.33μH~0.47μH。

输出电压通过反馈电阻分压器设置，RFB1 和 RFB2 推荐取值如下表所示（VREF=0.6V）：

VOUT (V)	RFB1 (kΩ)	RFB2 (kΩ)	L (μH)	COUT (μF)
0.6	—	—	0.33	66
0.8	6.7	20	0.33	66
1.0	13.3	20	0.33	66
1.2	20	20	0.47	66
1.8	40.2	20	0.47	66
2.5	63.4	20	0.47	66
3.3	90.9	20	0.47	66

5. 引脚封装图

CXSD61140A/B 采用 TSOT-23-8 (FC) 表面贴装封装，外形尺寸小巧，适合空间受限的便携设备和模块化产品。底部散热焊盘有效改善热性能。

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT 控制架构

CXSD61140A/B 采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制架构，提供超快速负载瞬态响应，无需外部补偿网络，支持低 ESR MLCC 输出电容。芯片内部集成虚拟电感电流斜坡发生器，有效补偿并确保与低 ESR 陶瓷电容的稳定性。当反馈电压降至参考电压以下，且最小关断时间（典型 60ns）已超时、电感电流低于电流限制阈值时，内部导通时间单稳态电路被触发，高侧 MOSFET 导通。在稳态下，误差放大器比较反馈电压与内部参考电压，当虚拟电感电流斜坡电压低于误差放大器输出时，触发新的固定导通时间。

6.2 省电模式（PSM）— CXSD61140A

CXSD61140A 在轻载时自动进入 省电模式（PSM） 以维持高效率。随着负载电流减小，电感电流纹波谷值触及零电流，即连续导通与断续导通模式的边界。此时低侧 MOSFET 在检测到零电感电流时关断。负载电流进一步减小时，输出电容放电至需要下一个导通时间的时间延长，开关频率随负载电流降低而降低，在轻载条件下保持高效率，静态电流仅 35μA。

6.3 强制 PWM 模式 — CXSD61140B

CXSD61140B 采用 强制 PWM 模式，在整个负载范围内保持固定频率工作，满足对输出电压纹波和调节精度要求严格的应用。强制 PWM 模式下，即使轻载时低侧 MOSFET 也不会关断，电感电流可反向流动，输出电压纹波更低、频率特性更稳定。

6.4 100% 占空比与低压差运行

CXSD61140A/B 支持 100% 占空比，在输入电压接近输出电压时，高侧 MOSFET 持续导通，实现低压差运行。该功能特别适合电池供电应用，可在电池电量接近耗尽时延长系统运行时间。当输入电压低于调节输出电压时，转换器逐渐增加占空比并最终连续导通高侧 MOSFET。

6.5 软启动（SS）

芯片内置 1.5ms 软启动（0%VOUT 至 95%VOUT），有效抑制启动浪涌电流。上电时内部电容由电流源充电产生软启动斜坡电压，作为 PWM 比较器参考电压。仅当斜坡电压高于反馈电压 VFB 时，芯片开始开关动作，输出电压平滑上升至目标调节值。支持从预偏置输出平滑启动，输出在 EN 上升后约 100μs 开始上升。

6.6 过流保护（OCP）

芯片提供 高侧和低侧 MOSFET 逐周期过流保护。高侧过流保护通过内部电流比较器监测每个导通周期的高侧开关电流，当超过峰值电流限值（ILIM_H，典型 9.7A）时立即关断高侧开关并导通低侧开关。低侧过流保护通过测量同步整流器（低侧开关）的电流实现，当电流超过低侧谷值电流限值（ILIM_L，典型 7.5A）时，抑制导通时间触发直至电感电流降至限值以下。

6.7 打嗝模式输出欠压保护（UVP）

芯片持续监测反馈电压 VFB，当 VFB 降至欠压保护跳变阈值（典型为内部参考电压的 50%）以下时，UV 比较器输出高电平，同时关断高侧和低侧 MOSFET，进入 打嗝模式。在打嗝模式中，芯片关断 tHICCUP_OFF（典型 3.5ms），然后尝试恢复 tHICCUP_ON（典型 1.2ms）。软启动完成后，若故障消除则恢复正常工作；否则重复自动恢复循环。打嗝模式使电路以低输入电流和低功耗安全运行，过载或短路消除后自动恢复。

6.8 电源良好指示（PGOOD）

PGOOD 为开漏输出，需外接上拉电阻（推荐 100kΩ）至 VIN 或外部 6V 以下电源。软启动完成后，当 FB 电压高于参考电压的 95%（典型）时 PGOOD 为高阻抗；当 FB 低于 90% 参考电压或超过 110% 参考电压时，PGOOD 被拉低。触发任何内部保护时 PGOOD 立即拉低。

6.9 过温保护（OTP）

芯片包含 过温保护电路，防止因功率耗散过大导致过热。当结温超过热关断阈值（典型 150°C）时，OTP 关断开关操作。结温冷却至热关断迟滞以下后，芯片以完整软启动恢复工作。

6.10 输出主动放电

当芯片通过 EN 引脚禁用、UVLO 或 OTP 触发时，通过内部 1kΩ 放电电阻对输出电容放电。该功能防止输入电压崩溃时输出电容反向电流流入输入电容，无需外部放电电路。

7. 应用信息

7.1 电感选择

电感选择需权衡尺寸、成本、效率和瞬态响应。三个关键参数：电感值（L）、饱和电流（ISAT） 和 直流电阻（DCR）。推荐峰峰值纹波电流为 IC 额定电流的 30%。电感值计算公式：

以 1.2V 输出、5V 输入、4A 负载为例，选择纹波电流 1.2A（额定电流的 30%）：

电感峰值电流：

建议电感饱和电流额定值 ≥ 芯片开关电流限值（典型 9.7A），以确保瞬态条件下安全。对于 EMI 敏感应用，推荐选用屏蔽型电感。

7.2 输入电容选择

输入电容 CIN 用于滤除高侧 MOSFET 漏极的脉动电流。对于陶瓷电容（低 ESR），最小输入电容估算：

其中 ΔVIN_MAX ≤ 200mV。输入电容 RMS 电流：

建议在 VIN 和 GND 引脚附近放置 ≥ 10μF MLCC 电容（X5R/X7R），并并联 0.1μF 小陶瓷电容以抑制高频噪声。

7.3 输出电容选择

CXSD61140A/B 针对陶瓷输出电容优化。输出纹波电压由 ESR 纹波和电容纹波组成：

为确保良好瞬态响应，建议 COUT 有效容值 ≥ 66μF，典型应用中使用多个陶瓷电容并联实现。陶瓷电容的直流偏置效应会导致有效容值下降，需注意选择适当耐压和封装。

7.4 输出电压设置

通过外部反馈电阻分压器设置输出电压，FB 引脚连接分压器中点。输出电压计算公式：

建议 R2 在 10kΩ~100kΩ 之间，以平衡功耗和噪声抑制。使用 ±1% 或更高精度电阻以保证输出电压精度。

7.5 使能控制与时序

EN 引脚支持自动启动（连接 VIN 或通过 100kΩ 电阻）或外部逻辑控制。可通过串联 REN 和 CEN 增加延时，或通过外部 MOSFET 实现逻辑控制。EN 内部阈值典型 1.2V（高）和 0.4V（低）。

8. PCB 布局建议

• 高电流路径最短化：输入电容 → 高侧 FET → 电感 → 输出电容 的路径应尽可能短而宽，减少寄生电感和电阻。
• 输入电容放置：VIN 旁路电容应紧靠 VIN 和 GND 引脚放置，与 IC 在同一层。建议使用 ≥ 10μF (0603/0805) 并联 0.1μF (0402) 电容。
• SW 节点：高频电压摆幅节点，应保持最小面积，减少 EMI 辐射。反馈网络等模拟元件应远离 SW 节点，避免寄生电容耦合噪声。
• 反馈网络：反馈电阻分压器应放置在输出电容之后，靠近 FB 引脚（5mm 以内）。FB 引脚走线应短而直，避免与 SW 节点平行。
• 地线处理：PGND 和 AGND 应分开走线，在 Exposed Pad 处单点连接。PGND 应直接连接到低阻抗地平面，通过宽走线或过孔连接到内层地平面。
• 散热设计：TSOT-23-8 封装底部有散热焊盘，建议在焊盘下方设计多个导热过孔连接至内层地平面，增加铜箔面积以改善散热。θJA(EVB) 典型值为 73.9°C/W（四层 2oz 铜测试板）。
• VOUT 检测引脚：VOUT 引脚应直接连接到输出电容端的输出电压，以获得最佳的负载瞬态调节性能。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61140A/B 采用 TSOT-23-8 (FC) 封装，无铅、RoHS 合规，兼容 SnPb 或无铅焊接工艺。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（原理图、BOM、PCB 布局）及 FAE 现场支持。

型号	轻载模式	静态电流	封装
CXSD61140A	PSM（自动省电）	35μA	TSOT-23-8 (FC)
CXSD61140B	强制 PWM	60μA	TSOT-23-8 (FC)