CXSD61227/28/29/30 4A同步降压DC-DC转换器
ACOT超快瞬态响应 | 4.5V-18V宽压输入 | 650kHz固定频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61227 / CXSD61228 / CXSD61229 / CXSD61230 | 封装：TSSOP-14 (EP) / WDFN-10L 3×3 / SOP-8 (EP)

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61227/28/29/30 系列是一款高性能同步降压DC-DC转换器，采用先进的 ACOT（Advanced Constant On-Time）控制架构，提供超快瞬态响应并支持所有类型的陶瓷输出电容。该系列芯片支持 4.5V至18V 的输入电压范围，输出电压可在 0.765V至8V 范围内灵活调节，可连续输出高达 4A 的电流。

芯片内部集成了 50mΩ 低侧 N-MOSFET 和低导通阻抗的高侧MOSFET，显著降低功率损耗，提升系统效率。ACOT控制架构无需外部补偿网络，即可在所有陶瓷电容下保持稳定，大幅简化了设计流程。该系列提供多种工作模式和封装选项：CXSD61227和CXSD61229工作在 强制连续导通模式（FCCM），适合需要固定频率和低输出纹波的应用；CXSD61228和CXSD61230则采用 断续导通模式（DCM），在轻载时自动降低开关频率以提升效率。芯片提供 逐周期电流限制、可调软启动、PGOOD电源良好指示 等丰富功能，并集成了 输入欠压锁定（UVLO）、输出欠压保护（UVP）、输出过压保护（OVP，仅27/28）和过温保护（OTP） 等全面保护机制。该系列采用 TSSOP-14（Exposed Pad）、WDFN-10L 3×3mm 和 SOP-8（Exposed Pad） 多种封装，是工业控制、计算机外设、LCD显示器、FPGA/ASIC负载点供电等应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在工业控制、计算机外设、LCD显示器、FPGA/ASIC负载点供电等应用中，电源转换器需要在高功率密度下提供高效、稳定的电源输出。CXSD61227/28/29/30系列作为一款 4A同步降压DC-DC转换器，凭借其 ACOT控制架构 和 宽输入电压范围（4.5V-18V），为各种负载点（POL）应用提供了优异的电源解决方案。芯片支持 0.765V至8V 的宽输出电压范围，可满足从低电压逻辑供电到5V/3.3V系统供电等多种应用场景。

该系列芯片的 ACOT控制架构 是其核心技术优势之一。与传统的电压模式或电流模式控制相比，ACOT架构在芯片内部生成虚拟电感电流斜坡信号，使得芯片在使用 低ESR陶瓷输出电容（MLCC） 时依然保持稳定，同时提供超快的负载瞬态响应。芯片的固定开关频率为 650kHz，在效率与元件尺寸之间取得了良好的平衡。更重要的是，CXSD61227/28/29/30 无需外部补偿网络，大幅简化了设计流程并减少了外部元件数量。

该系列提供多种工作模式和封装选项，以适应不同应用需求：

• CXSD61227（强制CCM，TSSOP-14/WDFN-10L）：在整个负载范围内维持恒定频率的PWM操作，满足对输出电压纹波和调节精度要求严格的应用。支持PGOOD指示和UVP/OVP保护（锁存模式/打嗝模式）。
• CXSD61228（轻载DCM，TSSOP-14/WDFN-10L）：在轻载条件下自动进入断续导通模式，通过降低开关频率减少开关损耗，提升轻载效率。支持PGOOD指示和UVP/OVP保护（锁存模式/打嗝模式）。
• CXSD61229（强制CCM，SOP-8）：8引脚封装版本，强制PWM操作，适合对空间要求不高的应用。
• CXSD61230（轻载DCM，SOP-8）：8引脚封装版本，轻载DCM操作，适合对空间要求不高的应用。

2. 主要特点与技术亮点

• ACOT控制架构：内部虚拟电感电流斜坡补偿，确保低ESR陶瓷电容稳定工作，无需外部补偿网络，减少元件数量和设计复杂度。
• 650kHz固定开关频率：在连续导通模式（CCM）下开关频率稳定，兼顾效率与EMI性能，简化滤波器设计。
• 高精度反馈参考电压：典型值 0.765V ±1% 的参考电压精度，确保输出电压的精确调节。
• 双模式可选：CXSD61227/29提供强制连续导通模式（FCCM），全负载范围恒定频率；CXSD61228/30提供轻载断续导通模式（DCM），轻载时提升效率。
• 支持所有陶瓷电容：ACOT架构专为低ESR陶瓷输出电容优化，无需外部补偿网络。
• 逐周期电流限制：通过低侧MOSFET谷值检测实现精确的逐周期电流限制保护，防止输出短路、过流或电感饱和造成的损坏。
• 可调软启动：通过外部电容编程软启动时间（典型2.7nF至220nF），有效抑制启动浪涌电流。
• 输出欠压/过压保护（CXSD61227/28）：UVP触发阈值65% VREF，OVP触发阈值120% VREF。TSSOP-14封装采用锁存模式，WDFN-10L封装采用打嗝模式，提供灵活的故障恢复策略。
• PGOOD电源良好指示（CXSD61227/28）：开漏输出，实时监测输出电压状态，便于系统时序控制。
• 多种封装选择：TSSOP-14（Exposed Pad）、WDFN-10L 3×3mm和SOP-8（Exposed Pad），满足不同空间和散热需求。

3. 典型应用电路

CXSD61227/28/29/30的典型应用电路如下图所示。芯片外围电路极其简洁，主要包括：输入电容CIN（10μF×2 + 0.1μF）、输出电容COUT、功率电感L、自举电容CBOOT（0.1μF）、反馈电阻分压网络（R1/R2）、软启动电容CSS以及VREG5旁路电容（1μF）。对于TSSOP-14和WDFN-10L封装版本，还可选配PGOOD上拉电阻。

图1. CXSD61227/28/29/30典型应用电路

在具体设计中，输入电容应尽量靠近VIN和PGND引脚放置；输出电容需根据输出电压和负载瞬态要求选择适当的容值（参照推荐元件选型表）；功率电感的选择需平衡效率、尺寸和纹波电流。SW节点应尽量缩短走线，减少辐射噪声，敏感信号（如FB）应远离SW节点布置。

4. 推荐元件选型

表1. 推荐元件值 (VIN = 12V)

注：CFF为可选前馈电容，用于优化瞬态响应；COUT需考虑直流偏置下的有效容值。

5. 极限参数与电气特性（设计参考）

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT控制架构与PWM操作

CXSD61227/28/29/30采用 ACOT（Advanced Constant On-Time） 控制架构，实现了超快瞬态响应、低外部元件数量，并与低ESR MLCC输出电容稳定工作。芯片内部通过监测输入电压和SW信号来设置导通时间，确保开关频率在 650kHz 下稳定工作。当反馈电压低于反馈参考电压时，且最小关断时间已超时、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，高侧开关导通。由于最小关断时间极短，器件表现出超快的瞬态响应能力，允许使用更小的输出电容。

导通时间与输入电压成反比、与输出电压成正比，从而在宽输入电压范围内实现伪固定频率操作。导通时间单稳态定时器超时后，高侧开关关断，低侧开关导通，直到下一个导通时间单稳态被触发。为实现与低ESR陶瓷输出电容的稳定工作，内部斜坡信号被添加到反馈参考电压中，模拟输出电压纹波。

6.2 工作模式

CXSD61227/29（强制CCM模式）：在整个负载范围内维持恒定频率的PWM操作，满足对输出电压纹波和调节精度要求严格的应用。强制PWM模式下允许负向电流操作，适用于需要快速瞬态响应的场景。

CXSD61228/30（轻载DCM模式）：在轻载条件下自动进入断续导通模式以保持高效率。随着负载电流减小，电感电流纹波谷值最终触及零电流，低侧开关关断。输出电容仅由负载电流放电，开关频率降低，轻载效率因开关损耗降低而得到提升。

6.3 可调软启动

CXSD61227/28/29/30提供 可调软启动 功能。SS引脚通过外部电容连接到地，内部6μA电流源为电容充电，生成软启动斜坡电压。软启动时间可通过以下公式计算：

推荐电容范围为 2.7nF至220nF。例如，使用3.9nF电容时，软启动时间约为0.5ms。软启动功能有效限制了启动浪涌电流，确保输出电压平稳上升。

6.4 使能控制与UVLO调整

CXSD61227/28/29/30提供EN引脚作为外部芯片使能控制。当EN电压低于 0.85V 时，芯片进入关断模式（关断电流<10μA）；当EN电压高于 1.25V 时，芯片启动软启动序列。EN引脚还可用于外部时序控制和UVLO阈值调整，通过外部电阻分压网络连接VIN至EN引脚，可设置输入欠压锁定阈值。

6.5 保护功能详解

CXSD61227/28/29/30集成了全面的保护功能：

• 逐周期过流保护（OCP）：通过低侧MOSFET谷值检测实现精确的逐周期电流限制保护（典型5.8A），防止输出短路、过流或电感饱和造成的损坏。
• 输出欠压保护（UVP）：当反馈电压低于参考电压的 70% 时触发。CXSD61227/28的TSSOP-14封装采用锁存模式，WDFN-10L封装采用打嗝模式。
• 输出过压保护（OVP，CXSD61227/28）：当反馈电压高于参考电压的 120% 时触发。TSSOP-14封装采用锁存模式，WDFN-10L封装采用打嗝模式。
• 输入欠压锁定（UVLO）：当VREG5电压低于UVLO下降阈值（典型3.5V）时，芯片停止开关；当VREG5电压高于UVLO上升阈值（典型3.85V）时，芯片恢复开关。
• PGOOD电源良好指示（CXSD61227/28）：开漏输出，当FB电压高于参考电压的90%时，PGOOD引脚变为高阻抗。当FB电压低于85%时，PGOOD被拉低。
• 过温保护（OTP）：当结温超过 150°C 时，芯片停止开关；当温度降至 130°C 以下后，芯片自动恢复，并执行完整的软启动序列。
• 输出放电控制（CXSD61227/28 TSSOP-14）：当EN引脚为低电平时，内部50Ω MOSFET将输出放电至GND。

7. 基于CXSD61227/28/29/30的应用设计实例

设计目标：一款工业控制系统，需要从12V电源总线转换出3.3V/4A的供电轨，为FPGA和外围电路供电。

• 系统配置：选用CXSD61227（强制CCM，适合FPGA供电），输入电压12V，输出电压3.3V，输出电流4A。根据推荐元件选型表：R1=73.2kΩ，R2=22.1kΩ，电感 2.2μH，输出电容 22μF × 2（有效容值约18μF/颗），自举电容 0.1μF，软启动电容 10nF（tSS≈1.3ms）。
• 输出电压设置：VOUT = 0.765V × (1 + R1/R2) = 0.765V × (1 + 73.2kΩ/22.1kΩ) = 3.30V，满足3.3V要求。
• 电感选择：输入12V、输出3.3V、开关频率650kHz，设纹波电流为0.8A（20%额定电流），L = 3.3V × (12V - 3.3V) / (12V × 650kHz × 0.8A) = 2.13μH，选用标准值 2.2μH。
• 软启动电容选择：tSS = CSS × 0.765 / 6μA，若需1ms软启动时间，CSS = 1ms × 6μA / 0.765 ≈ 7.8nF，选用标准值 10nF。
• 热设计：在12V输入、3.3V/4A输出条件下，效率约90%，功耗约1.47W。TSSOP-14封装的θJA为40°C/W，温升约58.8°C，在85°C环境温度下结温约143.8°C，接近125°C上限，建议适当增加铜箔面积或使用散热过孔。
• 封装选择建议：对于4A输出应用，TSSOP-14（Exposed Pad）封装提供最佳的散热性能（θJA=40°C/W），建议优先选用。

8. PCB布局建议

• 高电流路径最短化：高电流路径（输入电容、高侧FET、电感、输出电容）应尽可能短，这对实现稳定、无抖动的操作至关重要，也是实现高效率的关键。
• 输入电容布局：输入MLCC电容（10μF×2 + 0.1μF）应尽可能靠近VIN和PGND引脚放置。主要MLCC电容应与芯片放在同一层。
• SW节点最小化：SW节点具有高频电压摆幅，应保持在小面积内。将模拟元件远离SW节点，防止寄生电容噪声耦合。
• 反馈网络布局：反馈网络应连接在输出电容后方。反馈元件应靠近FB引脚放置。
• 散热设计：Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，并通过多个过孔连接到内层地平面。对于4A输出应用，建议在器件下方和周围增加散热过孔，使用直径0.3mm以上的过孔阵列。
• VREG5旁路电容：1μF陶瓷电容应靠近VREG5和GND引脚放置。

图2. CXSD61227/28/29/30引脚封装图（TSSOP-14 EP / WDFN-10L 3×3 / SOP-8 EP）

9. 订购信息与技术支持

CXSD61227/28/29/30系列提供多种封装和工作模式选项，以适应不同的应用需求：

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。如需获取更多技术资料或申请样品，请联系我们。