核心优势： 4 相灵活配置（A:2+1+1, B:1+1+1+1, C:3+1, D:4相, E:2+2）| 每相 5A，总输出 20A | 3V-5.5V 宽输入 | I²C 可编程输出电压（0.4V-2.05V）| 差分远程检测 | 动态电压缩放（DVS）| 2MHz/2.2MHz 开关频率 | 自动相位增删 | 全面保护（OCP/OVP/UVP/OTP）| WL-CSP 封装。

 

1. 产品概述与市场定位

CXSD61145 系列是专为高性能、低电压、大电流应用设计的 多相同步降压转换器。其灵活的相数配置（2+1+1、1+1+1+1、3+1、4 相、2+2）使其能够轻松适配从单路 5A 到四路 20A 的不同功率需求，是 FPGA、DSP、ASIC 核心电压、I/O 电源以及存储设备等 POL（负载点）电源的理想选择。芯片内部集成低导通电阻 MOSFET（高侧 17mΩ，低侧 5mΩ），配合 ACOT 控制架构，在轻载和重载下均可实现高效率与快速瞬态响应。

通过 I²C 串行接口，系统可以实时动态调整每路输出电压（DVS）、压摆率、工作模式（强制连续导通或自动省电），实现精细的功耗管理。差分远程检测引脚（VOUTx/RTNx）有效补偿 PCB 线路压降，确保负载端电压精度。此外，可编程的软启动和上电/掉电时序控制，进一步简化系统电源管理设计。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT 控制架构：超快瞬态响应，支持低 ESR 陶瓷电容，无需外部补偿。
• I²C 可编程（高达 3.4MHz）：动态调整输出电压（8-bit 分辨率）、软启动压摆率、DVS 上下斜率、强制 PWM/自动省电模式。
• 差分远程检测：每路输出独立检测，补偿线路压降，保证重载精度。
• 动态电压缩放（DVS）：每路支持两组预设电压（DVS0/DVS1），可通过软件或外部 VSEL 引脚切换，适应不同性能状态。
• 自动相位增删：在自动模式下根据负载电流动态调整工作相数，提高轻载效率。
• 可编程上电/掉电时序：每路独立设置开启/关闭延迟（0~63ms），支持复杂系统的电源时序控制。
• 看门狗复位：WDOG_RST 引脚可将输出电压和 DVS 寄存器恢复至出厂默认值，防止系统挂死。
• 中断和故障检测：INT 引脚（开漏/推挽可选）上报 UVLO、过温、过压、欠压、过流等事件，并通过寄存器记录。
• 负过流保护（NOC）：在强制 PWM 模式下防止外部电源倒灌导致的反向电流损坏。

3. 型号配置与选型指南

CXSD61145 系列提供五种工厂预配置型号，满足不同输出路数和相数需求，具体如下表所示：

型号	输出通道	相数配置	开关频率	输出电压范围
CXSD61145A	3 路（VOUT1/2/3）	2+1+1 相	2 MHz	0.4V – 2.05V
CXSD61145B	4 路（VOUT1/2/3/4）	1+1+1+1 相	2 MHz	0.4V – 2.05V
CXSD61145C	2 路（VOUT1/2）	3+1 相	2.2 MHz	VOUT1:0.4-1.55V VOUT2:0.4-2.05V
CXSD61145D	1 路（VOUT1）	4 相	2.2 MHz	0.4V – 1.55V
CXSD61145E	2 路（VOUT1/2）	2+2 相	2 MHz	0.4V – 2.05V

设计时可根据总负载电流、PCB 布局和散热需求选择合适型号。所有型号均支持 I²C 编程，并具备相同的保护特性。

4. 引脚功能说明

CXSD61145 系列采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，引脚间距 0.4mm。主要引脚功能如下（完整引脚描述请参考数据手册）：

• PVIN_A/B/C/D：各功率级输入电源，需外接 10μF 陶瓷电容。
• SW_A/B/C/D：开关节点，连接各相功率电感。
• PGND_A/B/C/D：各功率级地，需低阻抗连接到地平面。
• VOUT1~4, RTN1~4：差分远程检测引脚，连接负载端输出电压和地。
• EN：主使能引脚，高电平使能，低电平关断。
• SCL, SDA：I²C 接口时钟和数据线（需上拉至 VIO）。
• INT：中断指示输出（开漏或推挽可配置）。
• WDOG_RST：看门狗复位输入，低电平复位输出电压至默认值。
• VSEL1~4：外部 DVS 选择引脚，可用于动态切换 DVS0/DVS1。
• AVIN, VIO, AVIN_FILT：模拟电源、I/O 电源（1.8V 或 3.3V）及滤波电容。

未使用的输出通道对应的反馈引脚需短接至 AGND，具体请参考数据手册的配置说明。

5. 典型应用电路

以 CXSD61145B（4 路独立输出）为例，典型应用电路如下图所示。每路输出采用 0.22μH 功率电感，输入电容 10μF×4，输出电容 22μF×2。I²C 上拉电阻、VIO 电源等电路一并体现。

推荐 BOM 如表所示（以 CXSD61145B 为例）：

元件	数量	型号/描述	封装	厂家
U1	1	CXSD61145B	WL-CSP-54B	Richtek
C1~C4	4	10μF 陶瓷电容	0603	Murata
C5, C6	2	1μF 陶瓷电容	0603	Murata
C7~C10	8	22μF 陶瓷电容	0603	Murata
LA, LB, LC, LD	4	0.22μH 功率电感	2016	Murata/TDK

6. 引脚封装图

CXSD61145 系列采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，球间距 0.4mm，适用于高密度 PCB 布局。

7. 工作原理与设计指导

7.1 ACOT 控制与多相交错

CXSD61145 系列采用 先进恒定导通时间（ACOT） 控制，结合多相交错技术，在 2MHz/2.2MHz 开关频率下实现极快瞬态响应。在多相操作中，各相以交错方式工作（2 相 180° 交错，3 相 120°，4 相 90°），有效降低输入和输出纹波。芯片内置 电流均衡控制，确保各相电流均匀分配，提高系统可靠性。

7.2 动态电压缩放（DVS）与 I²C 编程

每路输出均支持两组独立设定的电压值（DVS0 和 DVS1），可通过 I²C 命令 或外部 VSELx 引脚 动态切换。电压变化斜率（上/下）独立可调（0.5mV/μs 至 16mV/μs），兼顾系统稳定性和响应速度。此外，I²C 接口还允许用户配置工作模式（自动省电模式或强制连续导通模式）、软启动压摆率、上电/掉电延迟等参数，实现高度灵活的电源管理。

7.3 自动相位增删（Phase Adding/Shedding）

在自动省电模式下，芯片根据负载电流动态决定参与工作的相数。当负载电流超过相位增加阈值时，自动启用更多相数以提升带载能力；当负载电流降低至相位减少阈值时，自动关闭部分相数以优化轻载效率。这一机制在全负载范围内均能保持较高效率。

7.4 保护功能详解

• 逐周期电流限制（OCP）：每个开关周期分别监测高侧和低侧 MOSFET 电流，防止过流或短路损坏。
• 输出欠压保护（UVP）：当输出电压低于设定值 50% 时触发，可配置为打嗝模式或锁存模式（通过寄存器选择）。
• 输出过压保护（OVP）：当输出电压超过设定值 133% 时强制关闭功率开关，待电压回落至 125% 以下后恢复。
• 负过流保护（NOC）：在强制 PWM 模式下监测低侧 MOSFET 反向电流，防止外部电源倒灌。
• 输入欠压锁定（UVLO）：当 AVIN 低于 2.7V（典型）时关断，防止 MOSFET 不完全导通。
• 过温保护（OTP）：结温超过 160°C 时停止开关，降温 40°C 后重新启动。

7.5 看门狗与中断功能

芯片提供 WDOG_RST 引脚，低电平可将输出电压和 DVS 寄存器恢复至出厂默认值，防止系统挂死。中断引脚 INT 可配置为开漏或推挽，主动上报各种故障事件（如过压、欠压、过流、过温等），并通过寄存器记录故障类型，便于系统诊断。

8. 应用信息

8.1 电感选择

推荐使用 0.22μH~0.24μH 电感（例如 Murata DFE201610E-R24M），其饱和电流需大于芯片峰值电流限值（每相约 8A）。电感 DCR 应尽量低以提高效率，同时需考虑交流损耗。

8.2 输入/输出电容选择

建议输入电容每路使用 10μF（0603, X7R），总有效容值不小于 4μF；输出电容每路使用 22μF×2（0603, X7R），总有效容值不小于 14μF。所有电容应尽量靠近芯片引脚，以减少寄生电感。

8.3 PCB 布局建议

• 使用四层或六层 PCB，确保大电流路径（VIN, PGND, SW）短而宽。
• 输入电容紧靠 PVIN 和 PGND 引脚放置，并添加多个过孔减少阻抗。
• SW 节点面积最小化，避免与敏感信号（如反馈、I²C）耦合。
• 差分远程检测线（VOUTx/RTNx）采用开尔文连接，直接引自负载端，避免大电流路径干扰。
• 在芯片底部和周围放置大量过孔至内层地平面，改善散热（θJA = 37.9°C/W，JEDEC 标准）。

9. 热设计考虑

WL-CSP-54B 封装具有优良的散热性能，θJA 为 37.9°C/W（JEDEC 四层板）。在 TA=25°C 时，最大功耗可达 2.19W（125°C 结温）。实际应用中，建议通过增加铜箔面积和过孔数量降低热阻，避免长时间在高温下工作。

10. 订购信息与技术支持

CXSD61145 系列提供五种配置型号，采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、评估板、参考设计以及全面的 FAE 技术支持。