CXSD61149A 5.5A同步降压DC-DC转换器 | 4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 多封装可选 - 嘉泰姆电子

CXSD61149A 5.5A同步降压DC-DC转换器 | 4.5V-18V输入 | ACOT控制 | 多封装可选 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61149A
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:开关稳压器降压 (Buck) 转换器
产品状态:量产
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产品简介

CXSD61149A 是5.5A同步降压DC-DC转换器,输入4.5V-18V,650kHz开关频率,ACOT控制,集成80mΩ/35mΩ MOSFET,支持可调软启动,提供OCP、UVP、OVP、OTP保护,TSSOP-14/SOP-8/WDFN-10L封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.5V~18V
输出电压 (VOUT)0.765V~7V
输出电流 (IOUT)5.5A
工作频率650kHz
转换效率95%
封装类型PSOP-8;TSSOP-14(PP);WDFN3x3-10
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency2700kHz~3000kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesACOT Control;Adjustable Soft-Start;COT Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;Fast Transient Response;OCP;OTP;OVP;Power Good;SCP;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)80
Ron LS (typ) (mOhm)35
Iq (typ) (mA)1
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)6.9
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61149A 5.5A同步降压DC-DC转换器
4.5V-18V宽输入 | ACOT控制 | 650kHz开关频率 | 多封装可选

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61149A | 封装:TSSOP-14 (EP) / SOP-8 (EP) / WDFN-10L 3×3

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61149A 是一款同步降压 DC-DC 转换器,采用 先进恒定导通时间(ACOT) 控制架构,输入电压范围 4.5V 至 18V,可提供高达 5.5A 的输出电流。芯片内置低导通电阻功率 MOSFET(高侧 80mΩ,低侧 35mΩ),在 TSSOP-14(Exposed Pad)、SOP-8(Exposed Pad)和 WDFN-10L 3×3 三种封装中实现高功率密度设计。ACOT 控制架构提供超快瞬态响应,支持各类低 ESR 陶瓷输出电容,无需外部补偿网络,开关频率固定为 650kHz,在全负载范围内保持恒定。

CXSD61149A 支持 可调软启动(通过 SS 引脚外接电容设置启动时间),有效抑制启动浪涌电流。芯片具备全面的保护功能,包括逐周期谷值电流限制、输入欠压锁定(UVLO)、输出欠压保护(UVP,TSSOP-14 为锁存模式,SOP-8/WDFN-10L 为打嗝模式)、输出过压保护(OVP)以及过温保护(OTP),确保系统在各类异常条件下安全可靠运行。TSSOP-14 和 WDFN-10L 封装额外提供 PGOOD 电源良好指示 功能。该系列产品是工业与商业低功耗系统、计算机外设、LCD 显示器、FPGA/DSP/ASIC 负载点调节等应用的理想选择。

核心优势: 5.5A 输出电流 | 4.5V-18V 宽输入 | ACOT 超快瞬态响应 | 支持所有陶瓷电容 | 650kHz 固定频率 | 80mΩ/35mΩ 低 RDS(ON) | 可调软启动 | 逐周期过流保护 | 打嗝/锁存 UVP 可选 | 输出 OVP 保护 | PGOOD 指示(TSSOP-14/WDFN-10L)| 三种封装可选 | 无铅/RoHS 合规。

 

1. 主要特点与技术亮点

5.5A 输出电流满足大功率负载需求
4.5V-18V 宽输入兼容工业与通信电源
650kHz 固定频率优化尺寸与效率
ACOT 控制超快瞬态响应,无需外部补偿
低导通电阻高侧 80mΩ,低侧 35mΩ
可调软启动外部电容灵活设置启动时间
全面保护OCP、UVLO、UVP、OVP、OTP
多封装可选TSSOP-14/SOP-8/WDFN-10L
  • 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 陶瓷输出电容,减少外部元件数量。
  • 集成低 RDS(ON) MOSFET:高侧 80mΩ、低侧 35mΩ,降低导通损耗,提升转换效率。
  • 可调软启动:通过 SS 引脚外接电容(2.7nF~220nF)设置软启动时间,有效抑制启动浪涌电流,支持预偏置输出启动。
  • 逐周期谷值电流限制:通过低侧 MOSFET 谷值电流检测实现精准限流,防止输出短路或过载损坏。
  • 输出欠压保护(UVP):TSSOP-14 封装采用锁存模式(需复位),SOP-8/WDFN-10L 采用打嗝模式(自动恢复),灵活适配不同系统需求。
  • 输出过压保护(OVP):当输出电压超过设定值 120% 时触发保护,防止电压尖峰损坏负载。
  • 电源良好指示(PGOOD):TSSOP-14 和 WDFN-10L 封装提供开漏 PGOOD 输出,实时监测输出电压状态。
  • 外部自举二极管支持:在低输入电压或高占空比应用下,可外接自举二极管提升效率。
  • 三种封装可选:TSSOP-14(Exposed Pad,带 PGOOD 和 VOUT 放电)、SOP-8(Exposed Pad,基本功能)、WDFN-10L 3×3(带 PGOOD),适配不同 PCB 空间和散热需求。

2. 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, VINR 电源输入电压 -0.3 20 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 25 V
BOOT-SW 自举至开关电压 -0.3 6 V
EN, VOUT 使能/放电引脚 -0.3 20 V
其他引脚 逻辑/控制引脚 -0.3 6 V
PD (TSSOP-14 EP) 功耗 (TA=25°C) 2.5 W
PD (SOP-8 EP) 功耗 (TA=25°C) 2.041 W
PD (WDFN-10L 3×3) 功耗 (TA=25°C) 1.667 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 4.5 18 V
VOUT 输出电压 0.765 7 V
TJ 结温范围 -40 125 °C
TA 环境温度 -40 85 °C
关键电气特性 (VIN=12V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
VIN 工作电压范围 4.5 – 18 V
VOUT 调节范围 0.765 – 7 V
开关频率 650 kHz
输出电流能力 5.5 A
反馈参考电压 0.765 V
反馈电压精度 TA=-40°C~85°C ±1.3 %
高侧导通电阻 80
低侧导通电阻 35
关断电流 (ISHDN) EN=0V ≤10 μA
静态电流 (IQ) VFB=0.8V 1.1 mA
电流限值(谷值) 6.9 A
最小关断时间 260 ns
UVLO 唤醒阈值 VREG5 上升 3.85 V
UVLO 迟滞 0.35 V
EN 逻辑高阈值 2 V
EN 逻辑低阈值 0.4 V
过温保护阈值 150 °C
过温保护迟滞 20 °C
SS 充电电流 6 μA
OVP 触发阈值 120 %
UVP 触发阈值 70 %
PGOOD 上升阈值 VFB 上升 95 %

3. 引脚功能说明

CXSD61149A 提供三种封装选项。各封装引脚功能对照如下表所示(TSSOP-14 和 WDFN-10L 支持 PGOOD 功能,SOP-8 为基本功能版本):

TSSOP-14 SOP-8 WDFN-10L 引脚名称 功能描述
1 VOUT 输出放电引脚(开漏),禁用时接地,需外接至输出端以启用放电功能。
2 2 2 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,反馈阈值 0.765V。
3 3 3 VREG5 内部 5.1V 稳压器输出,需外接 1μF 陶瓷电容去耦。
4 4 4 SS 软启动时间设置,外接电容至 GND 可调节软启动时间。
5 GND 模拟地(仅 TSSOP-14)。
6 5 PGOOD 电源良好指示(TSSOP-14/WDFN-10L),开漏输出,需外接上拉电阻。
7 1 1 EN 使能控制输入,高电平使能,低电平关断,关断电流 <10μA。
8, 9 5 11 (EP) PGND 功率地,需焊接到大面积 PCB 铜区以增强散热。
10, 11 6, 7 6, 7 SW 开关节点,连接外部电感。
12 8 8 BOOT 自举电源,外接 0.1μF 电容至 SW 引脚。
13 9, 10 9, 10 VIN 电源输入,输入电压范围 4.5V~18V,需外接 ≥10μF×2 陶瓷电容。
14 VINR 内部线性稳压器电源输入(仅 TSSOP-14),需外接 0.1μF 陶瓷电容。
15 (EP) 9 (EP) 11 (EP) PGND 散热焊盘,必须焊接到 PCB 地平面。

4. 典型应用电路

CXSD61149A 典型应用电路如下图所示。以 SOP-8 封装为例,外部仅需输入电容、输出电容、电感、反馈电阻分压器、补偿网络以及软启动电容即可构成完整的 5.5A 同步降压电源方案。建议输入电容 ≥ 10μF×2(X7R),输出电容 22μF~68μF,电感值推荐 1.4μH~3.3μH。SS 引脚外接电容设置软启动时间,COMP 引脚外接 RC 补偿网络。

典型应用电路
图2. CXSD61149A 典型应用电路(SOP-8 封装示例)

图2. 典型应用电路 (CXSD61149A) — *PGOOD 仅 TSSOP-14 和 WDFN-10L 封装提供。

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=0.765V):

VOUT (V) RFB1 (kΩ) RFB2 (kΩ) CFF (pF) L (μH) COUT (μF)
1.0 6.81 22.1 1.4 22 – 68
1.05 8.25 22.1 1.4 22 – 68
1.2 12.7 22.1 1.4 22 – 68
1.8 30.1 22.1 5 – 22 2.2 22 – 68
2.5 49.9 22.1 5 – 22 2.2 22 – 68
3.3 73.2 22.1 5 – 22 2.2 22 – 68
5.0 124 22.1 5 – 22 3.3 22 – 68
7.0 180 22.1 5 – 22 3.3 22

5. 引脚封装图

CXSD61149A 提供 TSSOP-14(Exposed Pad)、SOP-8(Exposed Pad)和 WDFN-10L 3×3 三种封装,满足不同散热和 PCB 空间需求。热阻参数分别为 40°C/W、49°C/W 和 60°C/W(四层 1oz 铜测试板)。

引脚封装图
图3. 三种封装外形图(TSSOP-14 / SOP-8 / WDFN-10L)

图3. 封装外形图 (CXSD61149A)

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT 控制架构

CXSD61149A 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 陶瓷输出电容。芯片通过监测输入电压和 SW 信号设定导通时间,确保开关频率在输入电压和负载范围内保持恒定(约 650kHz)。当反馈电压降至参考电压以下时,内部导通时间单稳态电路被触发,高侧 MOSFET 导通,实现快速响应。

6.2 可调软启动(SS)

芯片支持 外部可调软启动,通过 SS 引脚外接电容设置软启动时间。内部提供 6μA 充电电流,软启动时间计算公式:

tSS(ms) = CSS(nF) × 0.765 / 6μA

推荐电容范围 2.7nF~220nF。例如使用 3.9nF 电容时,软启动时间约为 0.5ms。

6.3 过流保护(OCP)

芯片提供 低侧 MOSFET 谷值电流检测 的逐周期过流保护。当感测的谷值电感电流超过电流限值阈值(典型 6.9A)时,OCP 被触发,防止输出短路或过载损坏。

6.4 输出欠压保护(UVP)

当反馈电压 VFB 低于参考电压的 70% 时触发 UVP。TSSOP-14 封装采用 锁存模式(需通过 EN 或 VIN 复位),SOP-8 和 WDFN-10L 封装采用 打嗝模式(自动尝试恢复),灵活适配不同系统需求。

6.5 输出过压保护(OVP)

芯片具备 输出过压保护,当输出电压超过设定值 120% 时触发保护,防止电压尖峰损坏负载。

6.6 过温保护(OTP)

芯片包含 过温保护电路,当结温超过 150°C 时停止开关,待温度下降约 25°C 后重新启动。

6.7 电源良好指示(PGOOD)

TSSOP-14 和 WDFN-10L 封装提供 PGOOD 开漏输出,需外接上拉电阻。当 FB 电压高于参考电压的 95% 时,PGOOD 为高阻抗;当 FB 低于 85% 时,PGOOD 拉低。软启动和关断期间 PGOOD 保持低电平。

6.8 外部自举二极管

在输入电压低于 5.5V 或占空比高于 65% 的应用中,建议在 BOOT 引脚和外部 5V 电源之间外接自举二极管(如 1N4148 或 BAT54),可提升效率。

7. 应用信息

7.1 电感选择

推荐峰峰值纹波电流为负载电流的 20%~30%。电感值计算公式:

L = VOUT × (VIN - VOUT) / (fSW × ΔIL × VIN)

以 1.05V 输出、12V 输入、5.5A 负载为例:

L = 1.05 × (12 - 1.05) / (650kHz × 1.1A × 12) ≈ 1.4μH

建议电感饱和电流额定值 ≥ 芯片电流限值(典型 6.9A),以确保瞬态条件下安全。

7.2 输入/输出电容选择

推荐使用 X5R/X7R 陶瓷电容。输入电容建议 ≥ 10μF×2,耐压 25V 以上。输出电容建议 22μF~68μF,需考虑 DC 偏置效应导致的有效容值下降。

7.3 补偿网络设计

COMP 引脚外接 RC 串联网络(RC 和 CC)用于环路补偿,必要时可并联 CP 电容。推荐值参见典型应用电路表格。

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:

VOUT = 0.765V × (1 + RFB1 / RFB2)

建议 R2 在 10kΩ~100kΩ 之间,使用 ±1% 精度电阻。

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 PGND 引脚放置,与 IC 在同一层。建议使用 ≥ 10μF×2 (1206) 陶瓷电容。
  • 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。
  • 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。FB 引脚走线应短而直,避免与 SW 节点平行。
  • 地线处理:PGND 和 AGND(TSSOP-14)应分开走线,在 Exposed Pad 处单点连接。Exposed Pad 必须焊接到地平面,并添加多个导热过孔以改善散热。
  • 散热设计:三种封装热阻不同,TSSOP-14(40°C/W)散热最佳,WDFN-10L(60°C/W)次之,SOP-8(49°C/W)居中。根据实际功耗选择合适的封装。
热设计参考: 最大允许功耗 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA。在 TA=25°C 时,TSSOP-14 为 2.5W,SOP-8 为 2.041W,WDFN-10L 为 1.667W。实际设计中应考虑环境温度和散热条件。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61149A 提供 TSSOP-14(Exposed Pad)、SOP-8(Exposed Pad)和 WDFN-10L 3×3 三种封装选项,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。

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