CXSD61163C/D 2A同步降压DC-DC转换器 | 4.3V-18V输入 | 1.4MHz | ACOT控制 - 嘉泰姆电子

CXSD61163C/D 2A同步降压DC-DC转换器 | 4.3V-18V输入 | 1.4MHz | ACOT控制 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61163C
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

CXSD61163C/D 是2A同步降压DC-DC转换器,输入4.3V-18V,1.4MHz开关频率,ACOT控制,集成150mΩ/90mΩ MOSFET,C支持PSM轻载模式,D支持强制PWM,提供OCP、UVP、OTP保护,TSOT-23-6封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.3V~18V
输出电压 (VOUT)0.6V~8V
输出电流 (IOUT)2A
工作频率1400kHz
转换效率95%
封装类型TSOT-26(FC)
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;COT Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;Fast Transient Response;Internal Compensation;OCP;OTP;PSM;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)150
Ron LS (typ) (mOhm)90
Iq (typ) (mA)0.5
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)2.9
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61163C/D 2A同步降压DC-DC转换器
4.3V-18V宽输入 | 1.4MHz开关频率 | ACOT控制 | TSOT-23-6封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61163C/D | 封装:TSOT-23-6 (FC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61163C/D 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 4.3V 至 18V,可提供高达 2A 的输出电流,输出电压可调(0.6V 至 8V)。芯片内部集成了低导通电阻的功率 MOSFET(高侧 150mΩ,低侧 90mΩ),在 TSOT-23-6 小型封装中实现高功率密度设计。ACOT 控制架构提供超快速瞬态响应,支持小型陶瓷输出电容,无需复杂的外部补偿网络,开关频率高达 1.4MHz,允许使用更小的外部元件。

CXSD61163C 在轻载时自动进入 省电模式(PSM),维持高效率,并具有低输出纹波特性;CXSD61163D 则采用 强制 PWM 模式,满足对输出电压纹波和调节精度有严格要求的应用。芯片具备全面的保护功能,包括逐周期过流保护、输入欠压锁定(UVLO)、输出欠压打嗝保护(UVP)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。该系列产品是机顶盒、便携电视、接入点路由器、DSL 调制解调器、LCD TV 等应用的理想选择。

核心优势: 2A 输出电流 | 4.3V-18V 宽输入 | 1.4MHz 高开关频率 | ACOT 超快瞬态响应 | 150mΩ/90mΩ 低 RDS(ON) | PSM/强制PWM可选 | 轻载低纹波 | 内部软启动 0.8ms | 逐周期过流保护 | 打嗝模式 UVP | TSOT-23-6 小型封装 | 无铅/RoHS 合规。

 

1. 主要特点与技术亮点

2A 输出电流满足中等功率负载需求
4.3V-18V 宽输入兼容多种直流电源
1.4MHz 高频率更小外部元件尺寸
ACOT 控制超快瞬态响应,无需外部补偿
低导通电阻高侧 150mΩ,低侧 90mΩ
PSM / 强制PWMC支持PSM轻载高效,D支持强制PWM
内部软启动0.8ms 抑制启动浪涌电流
全面保护OCP、UVLO、UVP、OTP
  • 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。
  • 1.4MHz 高开关频率:允许使用更小的电感和电容,显著减小方案尺寸,适合空间受限的便携设备。
  • 省电模式(PSM)— CXSD61163C:轻载时自动进入省电模式,降低开关频率,维持全负载范围的高效率,轻载输出纹波低。
  • 强制 PWM 模式 — CXSD61163D: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。
  • 集成低 RDS(ON) MOSFET:高侧 150mΩ、低侧 90mΩ,降低导通损耗,提升转换效率。
  • 内部软启动:典型软启动时间 0.8ms,有效抑制启动浪涌电流,支持预偏置输出启动。
  • 逐周期过流保护:监测高侧和低侧 MOSFET 电流,防止输出短路或过载损坏。
  • 打嗝模式输出欠压保护:当反馈电压低于 75% 参考电压时进入打嗝模式(关断 4.5ms/恢复 1.5ms),降低短路功耗,故障移除后自动恢复。
  • 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。

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 电源输入电压 -0.3 20 V
SW 开关节点电压(DC) -0.3 20 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
BOOT 自举电压 -0.3 26 V
其他引脚 逻辑/控制引脚 -0.3 6 V
PD 功耗 (TA=25°C) 1.429 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 4.3 18 V
VOUT 输出电压 0.6 8 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 4.3 – 18 V
VOUT 调节范围 0.6 – 8 V
开关频率 1.4 MHz
输出电流能力 2 A
反馈参考电压 0.6 V
反馈电压精度 ±1.5 %
高侧导通电阻 150
低侧导通电阻 90
关断电流 (ISHDN) EN=0V ≤4 μA
静态电流 (IQ) VFB=1V 0.5 mA
软启动时间 0.8 ms
最小导通时间 40 ns
最大占空比 69 %
UVLO 上升阈值 3.9 V
UVLO 迟滞 340 mV
EN 逻辑高阈值 1.5 V
EN 逻辑低阈值 0.4 V
过温保护阈值 160 °C
过温保护迟滞 20 °C
UVP 触发阈值 75 %VREF

3. 引脚功能说明

CXSD61163C/D 采用 TSOT-23-6 (FC) 封装,共 6 个引脚,在紧凑的尺寸内集成了完整的 2A 降压转换器。

引脚号 引脚名称 功能描述
1 BOOT 自举电源,为高侧栅极驱动器供电,需外接 0.1μF 电容至 SW 引脚。
2 GND 功率地,需焊接到大面积 PCB 铜区以增强散热。
3 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 0.6V。
4 EN 使能控制输入,高电平使能,低电平关断,不可悬空。
5 VIN 电源输入,输入电压范围 4.3V~18V,需外接大容量陶瓷电容去耦。
6 SW 开关节点,连接外部 LC 滤波器。

4. 典型应用电路

CXSD61163C/D 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自举电容即可构成完整的 2A 同步降压电源方案。建议输入电容 ≥ 10μF(X7R),输出电容 22μF,电感值推荐 0.68μH~1.5μH。

典型应用电路
图2. CXSD61163C/D 典型应用电路

图2. 典型应用电路 (CXSD61163C/D)

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) CFF (pF)
5.0 110 15 2.2 22 123
3.3 115 25.5 1.8 22 122
2.5 25.5 8.06 1.5 22 NC
1.0 150 0.68 0.68 22 NC

5. 引脚封装图

CXSD61163C/D 采用 TSOT-23-6 (FC) 表面贴装封装,尺寸小巧,适合空间受限的便携设备和模块化产品。θJA 典型值为 70°C/W(四层 1oz 铜测试板)。

引脚封装图
图3. TSOT-23-6 (FC) 封装外形图

图3. TSOT-23-6 (FC) 封装外形图 (CXSD61163C/D)

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT 控制架构

CXSD61163C/D 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。反馈电压叠加虚拟电感电流斜坡后与参考电压比较,当组合信号低于参考电压且最小关断时间已过、电感电流低于限流阈值时,触发导通时间单稳态电路。导通时间与输入/输出电压成比例调整,实现伪固定频率(1.4MHz)工作。ACOT 架构无需外部补偿,提供超快瞬态响应。

6.2 省电模式(PSM)— CXSD61163C

CXSD61163C 在轻载时自动进入 省电模式(PSM),维持高效率。当负载电流减小时,开关频率降低,从而减少开关损耗,提高轻载效率,同时保持低输出纹波。

6.3 强制 PWM 模式 — CXSD61163D

CXSD61163D 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有严格要求的应用。

6.4 内部软启动(SS)

芯片内置 内部软启动,典型软启动时间 0.8ms,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,输出电压平滑上升至目标值。

6.5 过流保护(OCP)

芯片提供 高低侧 FET 逐周期过流保护。当感测的电流超过限值时,OCP 被触发,防止输出短路或过载损坏。

6.6 打嗝模式输出欠压保护(UVP)

当反馈电压 VFB 低于参考电压的 75% 时触发 UVP。芯片进入 打嗝模式,关断约 4.5ms 后尝试恢复约 1.5ms。若故障消除则恢复正常工作;否则重复打嗝循环,有效降低短路功耗。

6.7 过温保护(OTP)

芯片包含 过温保护电路,当结温超过 160°C 时停止开关,待温度下降 20°C 后重新启动。

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%~50%。电感值计算公式:

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

以 1.0V 输出、12V 输入、2A 负载为例:

L = 1.0 × (12 - 1.0) / (1.4MHz × 1.0A × 12) ≈ 0.65μH,选用 0.68μH

电感峰值电流:

IL(PEAK) = IOUT(MAX) + ΔIL/2 = 2A + 0.48A = 2.48A

建议电感饱和电流额定值 ≥ 芯片电流限值,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,耐压 25V 以上。输出电容建议 22μF,需考虑 DC 偏置效应导致的有效容值下降。输出纹波电压:

VRIPPLE = ΔIL × (ESR + 1/(8 × COUT × fSW))

7.3 前馈电容(CFF)

对于高输出电压应用(VOUT > 3.3V),建议在 RFB1 上并联前馈电容 CFF,可加快瞬态响应。CFF 值可通过以下公式估算,典型值参见推荐元件表。

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 = 0.6V × (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 GND 引脚放置,与 IC 在同一层。建议使用 ≥ 10μF (0805/1206) 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:GND 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-23-6 (FC) 封装 θJA 典型值为 70°C/W(四层板),最大功耗 1.429W(TA=25°C)。建议增加铜箔面积和导热过孔改善散热。
热设计参考: 最大允许功耗 PD(MAX) = (TJ(MAX) - TA) / θJA。在 TA=25°C 时,PD(MAX) = (125°C - 25°C) / 70°C/W ≈ 1.429W。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

CXSD61163C/D 采用 TSOT-23-6 (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 开关频率 封装
CXSD61163C PSM(省电模式) 1.4MHz TSOT-23-6 (FC)
CXSD61163D 强制 PWM 1.4MHz TSOT-23-6 (FC)

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