CXSD61269A 6A电流模式同步降压DC/DC转换器
4.5V-18V宽输入 | 6A输出 | 可调频率 | PGOOD指示

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61269A / CXSD61269AH / CXSD61269AL | 封装：WQFN-14AL 3.5×3.5

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61269A 是一款高性能6A电流模式同步降压DC/DC转换器，专为需要高功率密度、灵活频率调整和系统监控的负载点调节应用而设计。该芯片支持 4.5V至18V 的宽输入电压范围（PVIN可低至1.6V），提供高达 6A 的连续输出电流。采用 电流模式控制 架构，支持 外部补偿，使设计者能够根据具体应用优化瞬态响应和环路稳定性。内部集成超低导通电阻功率MOSFET（26mΩ 高侧 和 19mΩ 低侧），在全负载范围内提供卓越的转换效率。芯片开关频率可通过外部电阻在 200kHz至1.6MHz 范围内灵活调节，并支持 外部同步 至同一频率范围，方便系统频率管理。 可编程软启动（SS/TR） 引脚允许设计者通过外部电容独立设置启动时间（2μA充电电流），有效控制启动浪涌电流，并支持跟踪和时序控制。开漏 PGOOD输出 提供输出电压状态指示（±9%窗口），便于系统监控。内置 逐周期电流限制（高侧和低侧）、输入欠压锁定（UVLO）、输出过压保护（OVP） 和 热关断保护（OTP），确保系统安全运行。CXSD61269A 提供两种欠压保护模式： CXSD61269AH（Hiccup模式，自动恢复）和 CXSD61269AL（锁存模式，需复位）。芯片采用超小型 WQFN-14AL 3.5×3.5 封装，是高密度分布式电源、笔记本电脑和高性能负载点稳压的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在高性能FPGA、ASIC、DSP以及笔记本计算机等高密度电源系统中，对电源转换器的功率密度、效率和灵活性提出了极高要求。CXSD61269A 作为一款 6A电流模式同步降压转换器，其核心优势在于 可调开关频率（200kHz-1.6MHz）、超低导通阻抗 和 全面的系统监控功能。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，外部补偿使设计者能够根据不同的输出电容（陶瓷、电解等）和负载条件优化环路稳定性。

芯片内部集成了高侧和低侧功率MOSFET，导通电阻分别低至 26mΩ 和 19mΩ，在6A满载条件下显著降低导通损耗，提升系统整体效率。 可调开关频率 允许设计者在效率与尺寸之间灵活权衡：低频（200kHz）可实现最高效率，高频（1.6MHz）可大幅减小外部电感器和电容器的尺寸，非常适合高密度布局。 外部同步功能 允许系统将多个转换器同步至同一时钟频率，避免拍频干扰。 可编程软启动（SS/TR） 引脚支持通过外部电容独立设定启动时间（2μA充电电流），并可用于跟踪和时序控制，实现复杂的电源上电顺序。 PGOOD开漏输出 提供输出电压状态指示（±9%窗口），便于系统监控和管理。CXSD61269A 提供两种欠压保护模式： Hiccup模式（AH型号） 在故障移除后自动恢复，适合无人值守系统； 锁存模式（AL型号） 在故障触发后需通过EN或VIN复位，适合需要人为干预的安全敏感应用。芯片采用超小型 WQFN-14AL 3.5×3.5 封装，是高功率密度电源系统的理想选择。

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，外部补偿使设计者能够根据具体应用优化环路性能。
• 超低导通阻抗：高侧26mΩ和低侧19mΩ的导通电阻，显著降低功率损耗，提升轻载和满载效率，最高可达95%。
• 可调开关频率：通过RT/SYNC引脚外接电阻可设定200kHz至1.6MHz的频率，允许在效率和尺寸之间灵活权衡。低频提高效率，高频减小电感/电容尺寸。
• 外部同步功能：RT/SYNC引脚支持200kHz至1.6MHz的外部时钟同步，便于多相或系统级频率管理，避免拍频干扰。
• 可编程软启动与跟踪：SS/TR引脚提供2μA充电电流，通过外部电容可灵活设定软启动时间（tss = Css × 0.6V / 2μA），支持预偏置输出启动和跟踪功能。
• PGOOD电源良好指示：开漏输出，当VFB在参考电压的±9%范围内时释放（高阻），超出该窗口或发生故障时拉低，提供系统状态监控。
• 高侧和低侧逐周期限流：独立监测高侧峰值电流和低侧源/吸电流，提供全面过流保护，防止电感饱和和短路损坏。
• 两种UVP模式：CXSD61269AH提供Hiccup模式（自动恢复），适合无人值守系统；CXSD61269AL提供锁存模式（需EN或VIN复位），适合需要人为干预的安全敏感应用。
• 低关断电流：EN引脚拉低时，关断电流低于3μA（典型值），适合电池供电系统的电源管理。
• 热关断保护（OTP）：结温超过175°C时关断，降温约10°C后自动重启。
• WQFN-14AL封装：3.5×3.5mm超小封装，底部散热焊盘增强热传导能力，适合高功率密度应用。

3. 引脚封装图

引脚封装图：WQFN-14AL 3.5×3.5

4. 典型应用电路

图2. 典型应用电路（4.5V-18V输入，6A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 电流模式控制与外部补偿

CXSD61269A 采用 峰值电流模式控制 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。芯片提供 外部补偿（COMP） 引脚，允许设计者通过RC网络优化控制环路带宽和瞬态响应。误差放大器跨导为1300μA/V，建议将控制环路带宽设计在 适当频率（通常为开关频率的1/5~1/10），以确保足够的相位裕度（>45°）。外部补偿使设计者能够根据不同的输出电容类型（陶瓷、电解等）和负载特性优化环路性能。

6.2 可编程软启动与跟踪

芯片提供 可编程软启动（SS/TR） 功能，通过SS/TR引脚外接电容设定启动时间。在EN上升后，内部 2μA 电流源对SS电容充电。软启动时间（FB电压从0V上升到0.6V）计算公式为：

例如，使用10nF电容时，软启动时间约为3ms。SS/TR引脚还可用于跟踪和时序控制，当外部电压低于内部参考时，输出电压跟踪外部电压，实现复杂的电源上电顺序。

6.3 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 0.6V（典型值）。公式：VOUT = VREF × (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，fSW=500kHz）：

6.4 频率设置与同步

芯片开关频率通过 RT/SYNC 引脚外接电阻设定，范围 200kHz至1.6MHz。频率与电阻的关系可参考数据手册曲线（典型值：27kΩ→1.6MHz，110kΩ→480kHz，270kΩ→200kHz）。当需要外部同步时，向RT/SYNC引脚施加200kHz-1.6MHz、占空比20%-80%的方波时钟信号，芯片将同步至外部时钟频率（同步于下降沿）。

6.5 使能控制与UVLO调节

EN引脚支持 1.21V（上升）和1.17V（下降） 阈值，内部有1μA上拉电流，悬空时自动使能。EN引脚还可通过外部电阻分压实现可调UVLO，适用于VIN和PVIN分别供电的场景，确保在输入电压足够高时启动。

CXSD61269A 提供两种欠压保护模式：

• CXSD61269AH（Hiccup模式）：当VFB低于91% VREF时触发UVP，芯片停止开关，经过一段时间后自动尝试重启，故障移除后恢复正常工作。
• CXSD61269AL（锁存模式）：当VFB低于91% VREF时触发UVP，芯片停止开关并锁存，需通过EN引脚或VIN重新上电复位。

6.6 电感器选型

建议纹波电流为最大负载电流的 24%（ΔIL = 0.24 × IOUT(MAX)）。电感值公式：L = [VOUT × (VIN - VOUT)] / [VIN × fSW × ΔIL]。推荐电感值范围：1.5μH-4.7μH（参考上表）。饱和电流应大于峰值限流值（约8A-14A）。推荐使用TDK VLF10045、SLF12565、TAIYO YUDEN NR8040或Würth Elektronik 744325/744355系列电感。

设计示例（12V输入，3.3V/6A输出，纹波电流1.44A，即24%，频率500kHz）：L = 3.3×(12-3.3)/(12×500k×1.44) ≈ 3.3μH，实际可选用3.7μH。峰值电流 = 6 + 0.72 = 6.72A。

6.7 输入与输出电容选型

输入电容推荐 2×10μF + 4.7μF 低ESR陶瓷（X5R/X7R），分别用于PVIN和VIN旁路，外加0.1μF高频滤波。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），或电解电容与陶瓷电容混合使用。输出纹波估算：

推荐使用 Murata、TDK 或 TAIYO YUDEN 的 X5R/X7R 系列电容。

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8A-14A，防止过流。
• 低侧源电流限制：监测低侧MOSFET源电流，限流阈值6.5A-15A，防止过流。
• 低侧吸电流限制：防止过大反向电流，保护预偏置输出启动。
• 输出欠压保护（UVP）：VFB低于91% VREF触发，AH型号采用Hiccup模式（自动恢复），AL型号采用锁存模式（需复位）。
• 输出过压保护（OVP）：VFB高于109% VREF触发，关断高侧MOSFET，5μs防误触发。
• 输入欠压锁定（UVLO）：VIN上升阈值4V，下降3.85V，迟滞150mV。
• 热关断保护（OTP）：结温超过175°C关断，降温10°C后重启。
• 频率折返：在短路或过载时，开关频率随FB电压降低而降低（100%→50%→25%），防止电流失控。

7. 基于 CXSD61269A 的高密度负载点电源设计实例

设计目标：一款高性能FPGA开发板，需要为FPGA核心提供 1.0V/6A 的电源，输入来自 12V 适配器，要求高效率、小尺寸（高密度布局）、可调频率以优化EMI，并具备PGOOD监控功能。

• 系统配置：选用 CXSD61269AH（Hiccup模式，WQFN-14AL），VIN=PVIN=12V，VOUT=1.0V，IOUT=6A。频率设为500kHz（Rosc≈110kΩ），电感 L=1.5μH（DCR<5mΩ），输入电容 CIN=2×10μF+4.7μF（X7R，25V）+0.1μF，输出电容 COUT=2×22μF（陶瓷）。分压电阻 R1=16kΩ，R2=24kΩ（VREF=0.6V），RCOMP1=0.6kΩ，CCOMP1=8.2nF，CCOMP2=180pF。软启动电容 CSS=10nF（tss≈3ms）。PGOOD通过10kΩ上拉至VCC（内部5V），连接至系统MCU。
• 效率表现：在 12V 输入、1.0V/6A 输出条件下，典型效率高于 85%。得益于超低导通电阻（26mΩ/19mΩ），满载损耗较低。
• 频率调整优势：通过选择500kHz频率，在效率与尺寸之间取得良好平衡，同时可通过外部同步进一步优化EMI。
• PGOOD应用：PGOOD信号在软启动完成后释放（高阻），MCU检测到后使能后续外设，实现可靠的上电时序。当输出欠压或过压时，PGOOD快速拉低，MCU可执行紧急保护操作。
• 热设计：WQFN-14AL 3.5×3.5封装 θJA=48°C/W，在 TA=25°C 时最大功耗2.083W。实际满载功耗约1.5W，温升约72°C，结温约97°C（考虑铜箔散热可降低），满足要求。

8. PCB 布局建议

• 主功率回路最小化：将输入电容、CXSD61269A 的 PVIN/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。
• 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。保持模拟元件远离LX节点，避免杂散电容噪声耦合。
• 输入电容靠近芯片：输入电容应尽可能靠近 PVIN/VIN 和 GND 引脚放置，高频滤波电容（0.1μF）紧靠IC输入侧。
• 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 分压电阻和COMP补偿网络应紧靠芯片放置，走线远离 LX 节点和电感等噪声源。
• 模拟地与功率地分离：所有模拟地（AGND）连接至公共节点，再连接至功率地（PGND）后面（输出电容之后）。
• GND 与散热焊盘：Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，通过多个过孔散热。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 LX 引脚放置。
• SS 电容：软启动电容应紧靠 SS/TR 和 GND 引脚放置，减少噪声耦合。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61269A 采用 WQFN-14AL 3.5×3.5 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。提供两种UVP模式选项：CXSD61269AH（Hiccup模式）和CXSD61269AL（锁存模式）。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。