CXSD61267A 电流模式同步降压DC/DC转换器
4.5V-17V宽输入 | 3A输出 | 500kHz | TTH可调PSM/PWM转换阈值

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61267A | 封装：TSOT-23-8（FC）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61267A 是一款高性能电流模式同步降压DC/DC转换器，专为需要高效率、灵活轻载管理和宽输入电压范围的负载点调节应用而设计。该芯片支持 4.5V至17V 的宽输入电压范围，提供高达 3A 的连续输出电流。采用 电流模式控制 架构，实现快速瞬态响应和内置补偿，简化了外部电路设计。内部集成 80mΩ 高侧 MOSFET 和 30mΩ 低侧 MOSFET，在全负载范围内提供卓越的转换效率。芯片以 500kHz 固定开关频率工作，并可通过EN/SYNC引脚同步外部时钟（200kHz至2MHz），灵活适应不同应用需求。CXSD61267A 提供 TTH引脚 用于调整PSM（省电模式）与PWM（强制连续模式）之间的转换阈值，使设计者能够在轻载效率和输出纹波之间取得最佳平衡。内置 逐周期电流限制、输入欠压锁定（UVLO）、输出欠压保护（UVP） 和 热关断保护（OTP），确保系统安全运行。CXSD61267A 采用超小型 TSOT-23-8（FC） 封装，是工业与商业低功耗系统、计算机外设、LCD显示器、机顶盒和FPGA/ASIC负载点稳压的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在工业控制、计算机外设、机顶盒和FPGA电源管理等应用中，系统对电源芯片的效率、灵活性和尺寸提出了越来越高的要求。CXSD61267A 作为一款 电流模式同步降压转换器，其核心优势在于 灵活的轻载管理能力 和 优异的功率密度。芯片采用 电流模式控制 架构，提供快速瞬态响应和可靠的逐周期电流限制，内置补偿简化了外部电路设计。

芯片内部集成了高侧和低侧功率MOSFET，导通电阻分别低至 80mΩ 和 30mΩ，在3A满载条件下显著降低导通损耗，提升系统整体效率。 500kHz固定开关频率 允许使用小型电感器和陶瓷电容，减小PCB占板面积。独有的 TTH引脚 功能允许设计者通过外部电阻分压设置PSM与PWM模式之间的转换阈值，在轻载条件下可选择更高的效率（PSM）或更低的输出纹波（强制PWM），实现灵活的设计权衡。 外部同步功能（200kHz-2MHz）使系统设计师能够将开关频率调整至对系统噪声最敏感的频率范围之外，避免EMI干扰。CXSD61267A 采用超小型 TSOT-23-8（FC） 封装，是空间受限高性能应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 电流模式控制：提供快速的负载瞬态响应和精确的逐周期电流限制，内置补偿简化了外部电路设计，减少了元件数量。
• 超低导通阻抗：高侧80mΩ和低侧30mΩ的导通电阻，显著降低功率损耗，提升轻载和满载效率。
• TTH可调PSM/PWM转换阈值：通过TTH引脚电压设置最小峰值电流（MPC），精确控制PSM与PWM模式间的转换点。TTH接地时MPC<20mA（追求最高轻载效率），TTH>1.2V时MPC钳位在3.2A（追求最低纹波），TTH>2.5V时强制PWM模式。
• 外部同步功能：EN/SYNC引脚支持200kHz至2MHz的外部时钟同步，使开关频率可调至对系统噪声敏感频段之外，简化EMI设计。
• 逐周期电流限制：监测高侧MOSFET的峰值电流，当超过限流阈值时立即关断，防止电感饱和和输出短路损坏。
• 输出欠压保护（UVP）：当VFB低于0.4V（约50% VREF）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。
• BOOT UVLO：监测BOOT-SW电压，确保高侧MOSFET有足够的栅极驱动电压。当VBOOT-SW低于2.65V时，强制导通低侧MOSFET 200ns为BOOT电容充电，保证高占空比或极轻负载条件下的正常工作。
• 内部1.5ms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。
• 热关断保护（OTP）：结温超过150°C时关断，降温约20°C后自动重启。
• 超小封装：TSOT-23-8（FC）封装，占板面积极小，适合便携式设备。

3. 引脚封装图

引脚封装图：TSOT-23-8（FC）

4. 典型应用电路

图2. 典型应用电路（4.5V-17V输入，3A输出）

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 电流模式控制与轻载管理

CXSD61267A 采用 电流模式控制 架构，通过监测高侧MOSFET的峰值电流实现逐周期限流，并提供快速瞬态响应。芯片内置补偿网络，简化了外部电路设计。

在轻载条件下，芯片自动进入 省电模式（PSM） 以提高效率。在PSM中，当VFB高于VREF×1.005时，内部时钟被禁用，跳过PWM脉冲；当VFB低于该阈值时，重新激活时钟开始新的开关周期。在每个开关周期中，芯片检测峰值电感电流，并保持高侧开关导通直至达到由TTH设置的最小峰值电流（MPC）水平。当低侧开关导通时，零电流检测功能防止电感电流变为负值，进一步提高轻载效率。在两只开关都关断的期间，芯片关闭大部分内部电路以降低静态功耗。

6.2 TTH引脚与PSM/PWM转换阈值设置

CXSD61267A 的 TTH引脚 是一个独特的功能，允许设计者通过外部电压调整PSM与PWM模式之间的转换阈值。TTH电压决定了每个开关脉冲的最小峰值电流（MPC），从而影响轻载效率与输出纹波的平衡：

• TTH接地（MPC < 20mA）：最低的MPC设置，使PSM模式在极轻负载下仍能工作，获得最高的轻载效率，但输出纹波相对较大。
• 0V < TTH < 1.2V：MPC随TTH电压线性增加，可在轻载效率和输出纹波之间灵活权衡。
• 1.2V < TTH：MPC钳位在3.2A（典型值），PSM模式下的每个脉冲都提供较大的能量。
• TTH > 2.5V：芯片强制进入PWM（连续导通）模式，在整个负载范围内保持固定开关频率，输出纹波最小。

建议使用PVCC（5V）通过电阻分压产生TTH电压，分压电阻阻值小于100kΩ以增强抗噪性。通常设置MPC小于CCM模式下的电感纹波电流，以实现PSM到PWM的平滑转换。

6.3 外部同步与频率设置

EN/SYNC引脚具有双重功能：

• 使能控制：EN/SYNC > 1.6V使能芯片，< 1.1V关断（< 0.4V时关断电流< 1μA）。
• 频率同步：向EN/SYNC引脚施加200kHz-2MHz、占空比20%-80%的外部时钟信号，芯片将同步至外部时钟频率。外部时钟高电平需>2V，低电平<0.8V。

当EN/SYNC引脚为逻辑高电平且无外部时钟时，芯片以500kHz（典型值）内部频率工作。

6.4 输出电压设置

输出电压通过外部分压电阻设置，FB参考电压为 0.807V（典型值）。公式：VOUT = VFB × (1 + R1/R2)。推荐使用1%精度电阻，R2取值范围10kΩ-100kΩ。

推荐元件配置（VIN=12V）：

6.5 电感器选型

建议纹波电流为最大负载电流的 30%（ΔIL = 0.3 × IOUT(MAX)）。电感值公式：L = [VOUT × (VIN - VOUT)] / [VIN × fSW × ΔIL]。推荐电感值范围：2.2μH-4.7μH（参考上表）。饱和电流应大于峰值限流值（约4.2A-5.8A）。

设计示例（12V输入，3.3V/3A输出，纹波电流0.9A）：L = 3.3×(12-3.3)/(12×500k×0.9) ≈ 5.3μH，实际可选用4.7μH。峰值电流 = 3 + 0.45 = 3.45A。

6.6 输入与输出电容选型

输入电容推荐 10μF + 0.1μF 陶瓷 并联。输入RMS电流在最坏情况（VIN=2×VOUT）下为 IOUT/2。输出电容推荐 22μF×2 陶瓷（X5R/X7R）。输出纹波估算（3.3V，ΔIL≈0.9A，ESR≈2.5mΩ，COUT=44μF）：VRIPPLE(ESR)=2.25mV，VRIPPLE(C)=5.1mV，总纹波≈7.35mV。

6.7 环路补偿（R5调整）

CXSD61267A 内置补偿，但可通过调整 R5 电阻优化环路带宽。建议将控制环路带宽设计在 60kHz以下。当输出电容因DC偏压降额时，应相应增大R5值以确保环路稳定。

6.8 保护功能详解

• 逐周期高侧电流限制：监测高侧MOSFET电流，限流阈值4.2A-5.8A，防止过流。
• 输出欠压保护（UVP）：VFB低于0.4V（约50% VREF）触发hiccup模式，芯片关断后自动重启尝试，故障移除后恢复正常。
• 输入欠压锁定（UVLO）：VIN上升阈值3.9V，下降阈值3.25V，迟滞0.65V。
• BOOT UVLO：VBOOT-SW低于2.65V时强制低侧MOSFET导通200ns为BOOT电容充电，高于2.9V时恢复正常。
• 热关断保护（OTP）：结温超过150°C关断，降温20°C后重启。

7. 基于 CXSD61267A 的负载点电源设计实例

设计目标：一款工业控制板，需要为FPGA核心提供 1.0V/3A 的电源，输入来自 12V 工业总线，要求小尺寸、高效率和灵活的轻载管理（在待机时优先效率，正常工作时优先低纹波）。

• 系统配置：选用 CXSD61267A（TSOT-23-8 FC），VIN=12V，VOUT=1.0V，IOUT=3A。电感 L=4.4μH（DCR<15mΩ），输入电容 CIN=10μF+0.1μF，输出电容 COUT=15μF（陶瓷）。分压电阻 R1=20.5kΩ，R2=84.5kΩ，R5=82kΩ。TTH电压通过PVCC分压设置为0.4V（MPC≈0.8A），实现轻载PSM与PWM的平滑转换。
• 效率表现：在 12V 输入、1.0V/3A 输出条件下，典型效率高于 82%。轻载PSM模式进一步提升轻载效率。
• TTH优化：系统待机时（负载<0.5A），PSM模式将开关频率降低至约100kHz-200kHz，减少开关损耗；系统正常工作时（负载>1.5A），芯片自动过渡至PWM模式，保持固定500kHz频率和低输出纹波。
• 热设计：TSOT-23-8（FC）封装 θJA=70°C/W，在 TA=25°C 时最大功耗1.428W。实际满载功耗约0.7W，温升约49°C，结温约74°C，满足要求。
• 保护配置：逐周期高侧限流（4.2A-5.8A），UVP hiccup模式自动恢复，BOOT UVLO确保高占空比时正常工作。

8. PCB 布局建议

• 输入电容尽量靠近VIN和GND引脚。
• LX走线短而宽，面积最小化。
• FB分压电阻紧靠芯片，远离LX节点。
• TTH分压电阻靠近TTH引脚，阻值小于100kΩ。
• PVCC使用0.1μF陶瓷电容紧靠PVCC和GND引脚。
• BOOT电容0.1μF紧靠BOOT和SW引脚。
• GND直接连接大面积地平面，散热焊盘多过孔。
• VIN、GND和SW走线尽量宽，以改善散热。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61267A 采用 TSOT-23-8（FC） 封装，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。