CXSD61262/A ACOT同步降压转换器 | 4.3V-18V | 1.5A | 500kHz | 轻载高效模式 - 嘉泰姆电子

CXSD61262/A ACOT同步降压转换器 | 4.3V-18V | 1.5A | 500kHz | 轻载高效模式 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61262
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
浏览次数:11 次
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产品简介

CXSD61262/A 是一款ACOT同步降压DC/DC转换器,支持4.3V-18V宽输入,1.5A输出,500kHz开关频率,ACOT架构实现快速瞬态响应,支持陶瓷电容,轻载高效模式(PSM),UVP hiccup保护,SOT-23-6/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)1.5A
工作频率500kHz
转换效率95%
封装类型SOT-26;TSOT-26
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency100kHz~2500kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesACOT Control;COT Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;Fast Transient Response;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)230
Ron LS (typ) (mOhm)130
Iq (typ) (mA)0.5
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)2.2
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61262/A ACOT同步降压DC/DC转换器
4.3V-18V宽输入 | 1.5A输出 | 500kHz | 轻载高效模式

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61262 / CXSD61262A | 封装:SOT-23-6 / TSOT-23-6

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61262/A 系列是采用高级恒定导通时间(ACOT™)控制架构的高性能同步降压DC/DC转换器,专为需要快速瞬态响应、高效率和超小尺寸的负载点调节应用而设计。该芯片支持 4.3V至18V 的宽输入电压范围,提供高达 1.5A 的连续输出电流,输出电压可调范围 0.6V至8V。ACOT™架构实现了 超快速瞬态响应,并允许使用 低ESR陶瓷输出电容,无需复杂的外部补偿。芯片以 500kHz 准固定开关频率工作,在输入电压和负载变化范围内保持优异的频率稳定性。内部集成低导通电阻功率MOSFET(高侧230mΩ,低侧130mΩ),在全负载范围内提供高达 95% 的转换效率。 逐周期谷值电流限制(典型值2.2A)提供精确的过流保护,内部 800μs软启动 消除启动浪涌。CXSD61262/A 在轻载时自动进入 轻载高效模式(PSM),降低开关频率,显著提升轻载效率,特别适合待机功耗要求严格的应用。芯片还集成了 输入欠压锁定(UVLO)hiccup模式欠压保护(UVP)热关断保护(OTP),确保系统安全。CXSD61262/A 采用超小型 SOT-23-6TSOT-23-6 封装,是工业与商业低功耗系统、计算机外设、LCD显示器、FPGA/ASIC负载点稳压和绿色电子应用的理想选择。

核心优势: 4.3V-18V宽输入 | 1.5A输出 | ACOT架构快速瞬态响应 | 500kHz准固定频率 | 支持陶瓷电容 | 230mΩ/130mΩ低导通电阻 | 逐周期谷值限流(2.2A) | 轻载高效模式(PSM) | 800μs内部软启动 | UVP hiccup保护 | SOT-23-6超小封装 | 工业级温度范围。

1. 产品概述与市场定位

在现代紧凑型电子系统中,PCB面积和电源效率是设计的关键约束。CXSD61262/A 作为 ACOT™同步降压转换器,其核心优势在于 先进的恒定导通时间控制架构,实现了近乎瞬时的负载瞬态响应,同时在整个输入电压和负载范围内保持 500kHz的准恒定开关频率。与传统电流模式或电压模式控制相比,ACOT™架构无需复杂的补偿网络,大大简化了设计,并允许使用小尺寸、低成本的陶瓷输出电容,显著减小PCB占板面积。

芯片内部集成了高侧和低侧功率MOSFET,导通电阻分别为 230mΩ130mΩ,在1.5A满载条件下有效降低导通损耗,提升系统整体效率。 500kHz准固定开关频率 允许使用小型电感器(典型值2.2μH-10μH)和陶瓷电容,同时通过频率反馈环路补偿开关损耗和寄生效应,保持频率稳定。 逐周期谷值电流限制(典型值2.2A)通过监测低侧MOSFET的压降实现精确保护,防止电感电流失控。内部 800μs软启动 支持预偏置输出启动,避免启动时的输入浪涌电流。CXSD61262/A 在轻载时自动进入 轻载高效模式(PSM),降低开关频率,减少开关损耗和栅极驱动损耗,显著提高轻载效率,特别适用于便携设备、电池供电系统等对功耗要求严格的应用。CXSD61262/A 采用超小型 SOT-23-6TSOT-23-6 封装,是空间受限应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

ACOT™控制快速瞬态响应,无需复杂补偿
宽输入电压4.3V至18V,兼容多种总线
1.5A输出电流满足中等功率负载需求
准固定500kHz频率稳定,EMI可控
支持陶瓷电容低ESR电容稳定工作
低导通电阻高侧230mΩ/低侧130mΩ
轻载高效模式(PSM)提升轻载效率,降低待机功耗
谷值电流限制逐周期精确保护,2.2A典型
UVP hiccup模式输出欠压自动恢复
SOT-23-6超小封装,节省PCB面积
  • ACOT™(高级恒定导通时间)控制:专有的ACOT架构结合了恒定导通时间控制的快速瞬态响应和准固定频率特性,通过内部虚拟电感电流斜坡替代ESR斜坡,实现对低ESR陶瓷电容的稳定支持。
  • 准固定开关频率(500kHz):通过测量实际开关频率并反馈调节导通时间,在输入电压和负载变化范围内保持频率稳定,减少EMI干扰风险。
  • 轻载高效模式(PSM):在轻载条件下自动进入Power Saving Mode,降低有效开关频率,减少开关损耗和栅极驱动损耗,显著提升轻载效率,延长电池供电设备的续航时间。
  • 逐周期谷值电流限制:在低侧MOSFET导通期间监测其源漏电压(RDS(ON)),限流阈值典型值2.2A,有效防止过流损坏。
  • 内部800μs软启动:内置软启动电路,消除启动时的输入浪涌电流,支持预偏置输出启动。
  • 输出欠压保护(UVP):当VFB低于0.4V时触发,芯片进入hiccup模式,自动尝试恢复,故障移除后恢复正常工作。
  • 输入欠压锁定(UVLO):防止输入电压过低时芯片工作异常。
  • 热关断保护(OTP):结温超过160°C时关断,降温约20°C后自动重启,确保芯片在极端条件下的安全。
  • 超小封装:SOT-23-6和TSOT-23-6封装,占板面积极小,适合空间受限的便携式设备。

3. 引脚封装图

引脚封装图
引脚封装图:SOT-23-6 / TSOT-23-6

4. 典型应用电路

典型应用电路
图2. 典型应用电路(4.3V-18V输入,1.5A输出)

5. 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 输入电压 -0.3 20 V
SW 开关节点电压 -0.3(<10ns -5) VIN+0.3(<10ns 25) V
BOOT - SW 自举电压差 -0.3 6 V
其他引脚 控制/逻辑引脚 -0.3 6 V
PD @ TA=25°C 最大功耗(SOT-23-6) 0.625 W
θJA 结到环境热阻(SOT-23-6) 160 °C/W
TJ 结温范围 - 150 °C
TSTG 存储温度范围 -65 150 °C
ESD(HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件(Recommended Operating Conditions)
参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 4.3 18 V
结温范围 -40 125 °C
环境温度范围 -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
关断电流(ISHDN) VEN=0V 4 μA
静态电流(IQ) VEN=2V, VFB=1V 0.5 mA
反馈参考电压(VREF) 4.3V≤VIN≤18V 0.6 V
VREF精度 ±1.5 %
高侧导通电阻(RDS(ON)_H) VBOOT-SW=4.8V 230
低侧导通电阻(RDS(ON)_L) VIN=5V 130
谷值电流限制(ILIM) 2.2 A
开关频率(fSW) 500 kHz
最大占空比(DMAX) 90 %
最小导通时间(tON(MIN)) 60 ns
EN阈值(上升/下降) 1.5 / 0.4 V
内部软启动时间(tSS) 800 μs
UVP阈值(VFB下降) 0.4 V
热关断阈值(TSD) 160 °C
热关断迟滞(ΔTSD) 20 °C

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT™ 控制架构与轻载高效模式(PSM)

CXSD61262/A 采用 高级恒定导通时间(ACOT™) 控制架构,这是对传统恒定导通时间(COT)控制的重大改进。传统COT控制具有快速瞬态响应的优势,但存在两个主要缺点:一是开关频率随输入/输出电压变化而显著变化;二是需要输出电容提供足够的ESR来保证环路稳定,限制了陶瓷电容的使用。

ACOT™架构通过以下方式解决了这些问题:

  • 导通时间自适应调节:导通时间与VOUT成正比、与VIN成反比,同时通过测量实际开关频率并反馈调节导通时间,确保在输入电压和负载变化范围内保持 准固定500kHz开关频率
  • 虚拟电感电流斜坡:芯片内部生成虚拟的电感电流斜坡信号,替代传统COT控制中依赖输出电容ESR产生的斜坡,从而允许使用 低ESR陶瓷输出电容,无需外部补偿网络。
  • 轻载高效模式(PSM):在轻载条件下自动进入Power Saving Mode,在电感电流降至零后关断低侧MOSFET,避免负电流,降低开关频率,减少开关损耗,显著提升轻载效率,特别适合待机功耗要求严格的应用。

6.2 输出电压设置

输出电压通过外部分压电阻网络设置,FB引脚内部参考电压为 0.6V(典型值)。输出电压计算公式如下:

VOUT = 0.6 × (1 + R1 / R2)

推荐使用 1% 精度电阻,R2 选择 10kΩ 至 100kΩ 之间。例如,输出 5V 时,R1/R2 = (5/0.6 - 1) ≈ 7.33,若 R2=10kΩ,则 R1≈73.3kΩ(可选用 73.2kΩ 标准电阻)。

推荐元件配置(VIN=12V,fSW=500kHz):

VOUT(V) R1(kΩ) R2(kΩ) L(μH) COUT(μF) CFF(pF)
5 110 15 10 22 29
3.3 115 25.5 6.8 22 33
2.5 25.5 8.0 4.7 22 NC
1.8 12 6.0 3.6 22 NC
1.2 10 10 3.6 22 NC

注:CFF为前馈电容,仅在VOUT > 3.3V时推荐使用以改善瞬态响应。

6.3 内部软启动

CXSD61262/A 内置 800μs 软启动 功能。在EN使能后,内部电路逐步提升输出电压参考值,有效抑制启动时的输入浪涌电流和输出电压过冲。软启动期间UVP被禁用,防止误触发。为确保软启动成功,输出电容应满足以下条件:

T = [COUT × VOUT × 0.6 × 1.2] / [(ILIM - Load Current) × 0.8] ≤ 800μs

6.4 使能控制

EN引脚支持 1.5V 至 18V 宽电压输入,可直接连接VIN实现自动启动,也可通过外部电阻分压设定精确的输入电压锁定阈值。EN引脚内部有弱下拉,悬空时可能导致不确定状态,建议不要悬空。

6.5 谷值电流限制

芯片采用 逐周期谷值电流限制,在低侧MOSFET导通期间监测其源漏电压(RDS(ON)),限流阈值典型值为 2.2A。当电感电流超过限流阈值时,禁止下一个导通脉冲,直到电流降至安全水平。这种机制有效防止电感饱和和输出短路损坏。

6.6 电感器选型

电感值直接影响纹波电流和系统瞬态响应。建议纹波电流为最大负载电流的 20%-40%。电感值计算公式:

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

在最高输入电压下纹波电流最大,应以此条件设计。推荐电感值范围:2.2μH 至 10μH(参考上表)。选用低DCR、高饱和电流的电感,饱和电流应大于峰值限流值(约2.2A)。

设计示例(12V输入,1.2V/1.5A输出,纹波电流0.6A,即40%):

L = 1.2 × (12 - 1.2) / (12 × 500k × 0.6) = 3.6μH

峰值电流:IPEAK = 1.5 + 0.6/2 = 1.8A,谷值电流:IVALLY = 1.5 - 0.6/2 = 1.2A。

6.7 输入与输出电容选型

输入电容建议使用 10μF + 0.1μF 低ESR陶瓷电容 并联,靠近VIN引脚放置。输入RMS电流在最坏情况(VIN=2×VOUT)下为 IOUT/2。

输出电容推荐使用 22μF 陶瓷电容(X5R/X7R),低ESR特性与ACOT架构完美匹配。输出纹波可按下式估算(以1.2V输出为例,ΔIL=0.46A,ESR=5mΩ,COUT=22μF):

VRIPPLE(ESR) = 0.46 × 5mΩ = 2.3mV
VRIPPLE(C) = 0.46 / (8 × 22μ × 500k) = 5.23mV
VRIPPLE = 7.53mV

6.8 前馈电容(CFF)

对于高输出电压应用(VOUT > 3.3V),建议在R1上并联 前馈电容(CFF) 以改善瞬态响应。CFF可按下式估算:

CFF = 1 / (2 × π × R1 × BW × 0.8)

其中BW为系统带宽,可通过负载瞬态响应测试确定。

6.9 保护功能详解

  • 逐周期谷值电流限制:监测低侧MOSFET压降,限流阈值2.2A(典型),防止过流。
  • 输出欠压保护(UVP):VFB低于0.4V时触发,芯片进入 hiccup模式,周期性尝试重启,故障移除后自动恢复。软启动期间UVP禁用。
  • 输入欠压锁定(UVLO):防止输入电压过低时芯片工作异常。
  • 热关断保护(OTP):结温超过160°C时关断,降温约20°C后自动重启。

7. 基于 CXSD61262 的负载点电源设计实例

设计目标:一款便携式数据采集设备,需要为传感器和MCU提供 3.3V/1.5A 的电源,输入来自 12V 适配器,要求小尺寸、高效率和低待机功耗。

  • 系统配置:选用 CXSD61262A(TSOT-23-6封装),VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=1.5A。电感 L=6.8μH(DCR<80mΩ),输入电容 CIN=10μF(X7R,25V)+0.1μF,输出电容 COUT=22μF(陶瓷)。分压电阻 R1=115kΩ,R2=25.5kΩ(VREF=0.6V)。CFF=33pF改善瞬态响应。
  • 效率表现:在 12V 输入、3.3V/1.5A 输出条件下,典型效率高于 90%。得益于轻载PSM模式,在 50mA 轻载条件下效率仍可保持 75% 以上。
  • 瞬态响应:ACOT架构提供快速瞬态响应,在 0.1A-1.5A 负载阶跃下,输出电压跌落小,恢复时间短。
  • 热设计:TSOT-23-6 封装 θJA=160°C/W,在 TA=25°C 时最大功耗 0.625W。实际满载功耗约 0.4W,温升约 64°C,结温低于 89°C,满足要求。
  • 保护配置:逐周期谷值限流保护(2.2A),UVP hiccup模式自动恢复,OTP保护。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSD61262/A 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助力工程师快速完成产品开发。

8. PCB 布局建议

对于超小型封装器件,PCB布局至关重要。遵循以下指南可确保最佳性能:

  • 主功率回路最小化:将输入电容、CXSD61262 的 VIN 和 GND 引脚、LX 节点以及输出电感紧密布局,减小功率回路的寄生电感和电阻。
  • 输入电容靠近芯片:输入电容应尽可能靠近 VIN 和 GND 引脚放置,以减小输入回路寄生电感。
  • LX 节点控制:LX 走线应短而宽,但面积尽可能小以降低辐射EMI。SW节点避免大面积铺铜,敏感信号远离LX节点。
  • 输出电容靠近负载:输出电容应靠近负载端放置,以提供最佳的瞬态电流响应。
  • 反馈网络短而直接:FB 分压电阻应紧靠芯片放置,走线远离 LX 节点和电感等噪声源。
  • GND 处理:GND引脚应直接连接至大面积地平面,提供良好的散热和噪声屏蔽。建议采用多层PCB设计,地平面作为第二层。
  • BOOT 电容:0.1μF 自举电容应紧靠 BOOT 和 SW 引脚放置。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61262/A 系列提供 SOT-23-6TSOT-23-6 两种封装选项,无铅、RoHS合规,工作温度范围 -40°C 至 +85°C(环境),结温范围 -40°C 至 +125°C。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,助力客户快速完成产品开发。

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