CXSD61242A/B 1A同步降压DC-DC转换器
ACOT超快瞬态响应 | 2.5V-6V低压输入 | 1.5MHz固定频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61242A / CXSD61242B | 封装：WDFN-6L 2×2mm

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61242A/B 是一款简单易用的1A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减少外部元件数量。该系列芯片支持 2.5V至6V 的低压输入范围，输出电压可在 0.6V至VIN 范围内灵活调节，可连续输出高达 1A 的电流，非常适合电池供电的便携设备。

芯片内部集成了 120mΩ 高侧 MOSFET 和 80mΩ 低侧 MOSFET，显著降低功率损耗，提升系统效率。CXSD61242A在轻载时自动进入 省电模式（PSM），保持高效率；CXSD61242B则工作在 强制PWM模式，满足严格电压调节精度要求的应用。芯片提供 逐周期电流限制保护，防止输出短路、过流或电感饱和等异常情况造成损坏。内置的 软启动 功能有效抑制启动浪涌电流。芯片还集成了 输入欠压锁定（UVLO）、输出欠压保护（UVP）打嗝模式和过温保护（OTP），确保在所有工作条件下安全平稳运行。CXSD61242A/B采用 WDFN-6L 2×2mm 超小封装，是移动电话、手持设备、机顶盒、WLAN ASIC供电等空间受限低压应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在移动电话、手持设备、机顶盒、WLAN ASIC供电等低压应用中，电源转换器需要在极小的空间内提供高效、稳定的电源输出。CXSD61242A/B作为一款 1A同步降压DC-DC转换器，凭借其 ACOT控制架构 和 低压输入范围（2.5V-6V），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 0.6V至VIN 的宽输出电压范围，可满足从低电压逻辑供电到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COT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 1.5MHz，允许使用更小的电感和输出电容，进一步减小解决方案的整体尺寸。

在轻载管理方面，CXSD61242A和CXSD61242B提供了两种不同的工作模式：

• CXSD61242A（自动PSM模式）：在轻载条件下自动进入省电模式，通过降低开关频率减少开关损耗，提升轻载效率。当电感电流过零时，低侧MOSFET关断，输出电容仅由负载电流放电，开关频率降低，从而实现更高的轻载效率。静态电流低至 25μA，非常适合电池供电设备。
• CXSD61242B（强制PWM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需求。强制PWM模式支持负向电流操作，适用于需要快速瞬态响应的场景。

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。
• 1.5MHz固定开关频率：较高的开关频率允许使用更小的电感和输出电容，减小解决方案尺寸，同时保持优异的瞬态响应。
• 高精度反馈参考电压：典型值 0.6V ±1% 的参考电压精度，确保输出电压的精确调节。
• 双模式可选：CXSD61242A提供自动省电模式（PSM），轻载时保持高效率；CXSD61242B提供强制PWM模式，满足严格电压调节精度要求。
• 低静态电流：PSM模式下静态电流低至25μA，非常适合电池供电设备。
• 100%占空比操作：支持接近100%的占空比，实现最低压差操作，延长电池寿命。
• 逐周期电流限制：高侧和低侧MOSFET均配备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。
• 负向过流保护（CXSD61242B）：在强制PWM模式下，当外部电源意外连接到输出端时，负向过流保护电路监测低侧MOSFET的负向电流，超过阈值时立即关断低侧MOSFET并导通高侧MOSFET放电。
• 输出欠压保护（UVP）打嗝模式：当反馈电压低于参考电压的50%时触发。芯片进入打嗝模式（关闭2.4ms，尝试恢复1.2ms），直到故障消除。打嗝模式有效限制了故障状态下的输入电流和功率耗散。
• 内部软启动：内置软启动功能，从EN上升沿开始输出电压在0.1ms内开始上升，软启动爬升时间为0.6ms，有效抑制启动浪涌电流。
• 输出主动放电：当芯片被EN引脚、UVLO或OTP禁用时，通过内部150Ω放电电阻对输出电容放电，防止反向电流流动。
• PG电源良好指示：开漏输出，实时监测输出电压状态，便于系统时序控制。
• 超小封装：WDFN-6L 2×2mm超小封装，适合空间受限的应用。

3. 典型应用电路

CXSD61242A/B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）、输出电容COUT（10μF）、功率电感L（1.5μH）、反馈电阻分压网络（RFB1/RFB2）以及PG上拉电阻。

图1. CXSD61242A/B典型应用电路

在具体设计中，输入电容应尽量靠近VIN和GND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

注：VOUT = 0.6V × (1 + RFB1/RFB2)；COUT需考虑直流偏置下的有效容值，VOUT=3.3V时有效容值≥4μF，VOUT<3.3V时有效容值≥7μF。

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

CXSD61242A/B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。当反馈电压低于反馈参考电压时，且最小关断时间单稳态定时器（典型80ns）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 轻载工作模式

CXSD61242A（自动PSM模式）：在轻载条件下自动进入省电模式以保持高效率。随着负载电流减小，电感电流纹波谷值最终触及零电流，即连续导通模式与断续导通模式的边界。当检测到零电感电流时，低侧开关关断。在这种情况下，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。静态电流低至 25μA，非常适合电池供电设备。

CXSD61242B（强制PWM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，当外部电源意外连接到输出端时，内部负向过流保护电路监测低侧MOSFET的负向电流，超过阈值时立即关断低侧MOSFET并导通高侧MOSFET放电。

6.3 使能控制与软启动

CXSD61242A/B提供EN引脚作为外部芯片使能控制。当EN电压低于逻辑低电平阈值时，即使VIN高于UVLO阈值，转换器也会禁用输出。当EN电压高于逻辑高电平阈值且VIN高于UVLO阈值时，器件启动软启动序列。EN引脚不能悬空。

芯片内置 软启动 功能，从EN上升沿开始输出电压在0.1ms内开始上升，10%至90% VOUT的软启动爬升时间为0.6ms。启动时，内部电容由内部电流源充电，产生软启动斜坡电压作为PWM比较器的参考电压。只有当该斜坡电压超过反馈电压VFB时，芯片才开始开关，确保从预偏置输出实现平滑启动。

6.4 最大占空比与低压差操作

CXSD61242A/B支持接近 100% 的高占空比操作，适用于输入电压瞬态跌落至接近输出电压的场景。当所需占空比较大且关断时间小于最小关断时间时，芯片启用 跳过关断时间功能，高侧MOSFET持续导通。这使得输出电压可以非常接近输入电压，实现最低压差操作，延长电池寿命。

6.5 保护功能详解

CXSD61242A/B集成了全面的保护功能：

• 逐周期过流保护（OCP）：高侧和低侧MOSFET均配备逐周期电流限制保护。高侧过流保护通过内部电流比较器在每个导通周期监测高侧MOSFET电流，超过峰值电流限制时立即关断高侧开关并导通低侧开关。低侧过流保护通过监测同步整流器电流，当电流超过谷值电流限制时抑制导通时间单稳态，直到电感电流降至限制水平以下。
• 负向过流保护（CXSD61242B）：在强制PWM模式下，当外部电源意外连接到输出端时，负向过流保护电路监测低侧MOSFET的负向电流，超过阈值时立即关断低侧MOSFET并导通高侧MOSFET放电。
• 输出欠压保护（UVP）打嗝模式：当反馈电压低于参考电压的 50% 时触发。芯片进入打嗝模式（关断2.4ms，尝试恢复1.2ms），直到故障消除。打嗝模式有效限制了故障状态下的输入电流和功率耗散。
• 输入欠压锁定（UVLO）：当VIN电压低于UVLO下降阈值时，芯片停止开关；当VIN电压高于UVLO上升阈值时，芯片恢复开关。
• 输出主动放电：当芯片被EN引脚、UVLO或OTP禁用时，通过内部150Ω放电电阻对输出电容放电，防止反向电流从输出电容流向输入电容。
• 过温保护（OTP）：当结温超过 150°C 时，芯片停止开关；当温度降至 120°C 以下后，芯片自动恢复，并执行完整的软启动序列。

7. 基于CXSD61242A/B的应用设计实例

设计目标：一款移动电话，需要从3.7V锂电池转换出1.8V/1A的供电轨，为音频编解码器供电。

• 系统配置：选用CXSD61242A（自动PSM模式，适合电池供电），输入电压3.7V，输出电压1.8V，输出电流1A。根据推荐元件选型表：RFB1=20kΩ，RFB2=10kΩ，电感 1.5μH，输出电容 10μF（有效容值≥7μF），输入电容 10μF，自举电容内置，PG上拉电阻 100kΩ。
• 输出电压设置：VOUT = 0.6V × (1 + RFB1/RFB2) = 0.6V × (1 + 20kΩ/10kΩ) = 1.8V，满足1.8V要求。
• 电感选择：输入3.7V、输出1.8V、开关频率1.5MHz，设纹波电流为0.35A（35%额定电流），L = 1.8V × (3.7V - 1.8V) / (3.7V × 1.5MHz × 0.35A) = 1.32μH，选用标准值 1.5μH。
• 热设计：在3.7V输入、1.8V/1A输出条件下，效率约90%，功耗约0.2W。WDFN-6L封装的θJA(EVB)为57.4°C/W，温升约11.5°C，在85°C环境温度下结温约96.5°C，满足125°C要求。

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）应尽可能靠近VIN和GND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1A输出应用，建议在器件下方和周围增加散热过孔。
• PG上拉电阻：PG引脚的上拉电阻应靠近PG引脚放置，上拉电压应低于6V。

图2. CXSD61242A/B引脚封装图（WDFN-6L 2×2mm）

9. 订购信息与技术支持

CXSD61242A/B采用超小封装，适用于空间受限的应用：

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。