CXSD61275 系列双通道同步降压DC/DC转换器 | 2.5V-5.5V | 1A/通道 | 1.5MHz - 嘉泰姆电子

CXSD61275 系列双通道同步降压DC/DC转换器 | 2.5V-5.5V | 1A/通道 | 1.5MHz - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61275D
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
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产品简介

CXSD61275 系列是一款双通道1A同步降压DC/DC转换器,支持2.5V-5.5V宽输入,1.5MHz固定频率,集成同步整流器,无需外部肖特基二极管,提供固定/可调输出电压,WDFN-12L封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.5V~5.5V
输出电压 (VOUT)0.6V~5.5V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率1500kHz
转换效率95%
封装类型WDFN3x3-12
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodFixed
Switching frequency1200kHz~1800kHz
Protection过流/过压/过温
Features100% Duty Cycle;Current Mode Control;Enable Input;Force PWM;Internal Compensation;OCP;OTP;PSM;Stable with Ceramic Capacitor
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)280
Ron LS (typ) (mOhm)250
Iq (typ) (mA)0.05
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)1.5
Number of Outputs2

产品详细介绍

CXSD61275 系列双通道同步降压DC/DC转换器
2.5V-5.5V宽输入 | 1A/通道 | 1.5MHz | 固定/可调输出

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61275 / A / B / C / D | 封装:WDFN-12L 3×3

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61275 系列 是一款双通道高效率同步降压DC/DC转换器,专为便携式电子设备、电池供电系统和多路电源需求而设计。该系列芯片支持 2.5V至5.5V 的宽输入电压范围,可直接由单节锂离子电池或USB电源供电,每通道可提供高达 1A 的连续输出电流。输出电压可选择固定值(1.2V、1.3V、1.8V、2.5V、3.3V)或通过外部电阻在0.6V至VIN范围内可调。内部集成低导通电阻同步整流器,无需外部肖特基二极管,显著简化电路设计并提高效率,最高可达 95%。芯片以 1.5MHz 固定开关频率工作,允许使用小型电感器和陶瓷电容,减小PCB占板面积。内置 PWM/LDO自动切换 功能,在输入电压接近输出电压时自动进入LDO模式,确保输出稳定。 逐周期电流限制输入欠压锁定(UVLO)热关断保护(OTP) 确保系统安全运行。每路独立使能控制,关断电流低于 0.1μA,非常适合电池供电设备。CXSD61275 系列采用超小型 WDFN-12L 3×3 封装,是手机、PDA、MP3播放器、无线调制解调器和便携仪表的理想双路电源方案。

核心优势: 双路独立1A输出 | 2.5V-5.5V宽输入 | 1.5MHz高频 | 无需外部肖特基二极管 | 效率高达95% | PWM/LDO自动切换 | 固定/可调输出可选 | 每路独立使能 | 低关断电流<0.1μA | WDFN-12L超小封装 | 工业级温度范围。

1. 产品概述与市场定位

在便携式电子设备中,多路电源轨的需求越来越普遍,例如处理器核心电压和I/O电压需要同时供给。CXSD61275 系列作为一款 双通道同步降压转换器,其核心优势在于 两路独立1A输出1.5MHz高频开关 允许使用小型电感器和陶瓷电容,显著减小方案尺寸;同时内部集成同步整流器,无需外部肖特基二极管,进一步简化BOM和布局。芯片支持 2.5V至5.5V 的宽输入电压,可直接从单节锂离子电池(3.0V-4.2V)或USB电源(5V)取电,每通道可提供高达 1A 的输出电流,输出电压可选择固定值(1.2V、1.3V、1.8V、2.5V、3.3V)或通过外部电阻在0.6V至VIN范围内可调,满足各种低压核心供电需求。

芯片采用 电流模式PWM控制,提供快速瞬态响应和可靠的逐周期电流限制。 1.5MHz固定开关频率 使输出纹波易于滤除,同时允许使用小尺寸外部元件。内置的 PWM/LDO自动切换 功能在输入电压接近输出电压时(如电池放电末期)自动过渡到LDO模式,通过连续导通上管P-MOSFET维持输出调节,避免因占空比过高导致的性能下降。每路独立的 使能控制(EN1/EN2) 允许灵活的上电时序管理, 关断电流低于0.1μA,在系统待机时可最大限度地延长电池寿命。CXSD61275 系列提供多种固定输出电压版本(A/B/C/D后缀对应不同电压),也支持可调版本,采用超小型 WDFN-12L 3×3 封装,是手机、PDA、MP3播放器、无线调制解调器和便携仪表的理想双路电源方案。

2. 主要特点与技术亮点

双通道独立输出每通道1A,独立使能
宽输入电压2.5V至5.5V,兼容单节锂电和USB
1.5MHz高频允许小型电感器和陶瓷电容
无需外部肖特基集成同步整流,简化BOM
效率高达95%低导通电阻MOSFET
PWM/LDO自动切换低压差下保持稳定
固定/可调输出固定1.2/1.3/1.8/2.5/3.3V或可调0.6V起
逐周期电流限制可靠过流保护
低关断电流<0.1μA,延长电池寿命
WDFN-12L 3×3超小封装,节省PCB面积
  • 双通道同步整流:内部集成低导通电阻P-MOSFET和N-MOSFET,每通道独立工作,无需外部肖特基二极管,提高效率并降低BOM成本。
  • 1.5MHz固定开关频率:允许使用小型电感器(典型2.2μH-4.7μH)和陶瓷电容,输出纹波小,适合空间受限应用。
  • PWM/LDO自动切换:在输入电压接近输出电压时,自动进入LDO模式(上管持续导通),确保低压差条件下的稳定输出,适用于电池放电末期。
  • 灵活的电压选项:提供固定输出电压版本(1.2V、1.3V、1.8V、2.5V、3.3V)和可调版本(通过外部电阻设定0.6V至VIN),满足不同负载需求。
  • 逐周期电流限制:峰值限流典型值2.1A,有效防止过载和短路损坏。
  • 低静态电流:PWM模式下静态电流典型值50μA/通道,关断电流低于0.1μA,适合电池供电设备。
  • 内部软启动:启动时输出电压平缓上升,限制浪涌电流,支持预偏置输出。
  • 热关断保护(OTP):结温超过160°C时关断,降温后自动恢复,确保芯片安全。
  • WDFN-12L封装:3×3mm超小封装,底部散热焊盘增强散热能力,适合高密度布局。

3. 引脚封装图

引脚封装图
引脚封装图:WDFN-12L 3×3

4. 典型应用电路

典型应用电路
图2. 典型应用电路(双路输出,2.5V-5.5V输入,每路1A)

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
VIN1, VIN2 输入电压 -0.3 6.5 V
LX1, LX2 开关节点电压 -0.3(<200ns -1.5) VIN+0.3(<200ns 7.5) V
EN, FB 控制引脚电压 -0.3 VIN+0.3 V
PD @ TA=25°C 最大功耗(WDFN-12L) 1.667 W
θJA 结到环境热阻(WDFN-12L) 60 °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 2.5 5.5 V
结温范围 -40 125 °C
环境温度范围 -40 85 °C
关键电气特性(VIN=3.6V,VOUT=2.5V,TA=25°C,典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围(VIN) 2.5-5.5 V
静态电流(IQ) 每通道,IOUT=0mA 50 μA
关断电流(ISHDN) EN=GND 0.1 μA
反馈参考电压(VREF) 可调模式 0.6 V
VREF精度 ±2 %
固定输出电压精度 固定版本 ±3 %
峰值电流限制(ILIM) 2.1 A
开关频率(fOSC) 1.5 MHz
EN阈值(上升/下降) 1.5 / 0.4 V
UVLO阈值 1.8 V
热关断阈值(TSD) 160 °C

6. 工作原理与设计指导

6.1 双通道电流模式PWM控制

CXSD61275 系列每个通道均采用 峰值电流模式PWM控制,固定1.5MHz开关频率。在正常工作时,内部高侧P-MOSFET在每个时钟周期开始时导通,电感电流上升直至达到误差放大器输出设定的峰值电流阈值。误差放大器通过比较FB引脚反馈电压与内部0.6V参考电压(可调模式)或固定内部分压(固定模式)来调节输出。当负载电流增加时,FB电压下降,误差放大器提高电流阈值,使电感电流增加以匹配负载。每通道独立工作,互不干扰。

芯片内置 PWM/LDO自动切换 功能:当输入电压接近输出电压,正常PWM无法维持调节时(占空比接近100%),芯片自动进入LDO模式,上管P-MOSFET持续导通,输出跟随输入电压变化,确保低压差条件下的稳定输出。该功能在电池放电末期尤其重要,可延长设备工作时间。

6.2 输出电压设置

对于可调版本,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R2取值300kΩ至60kΩ(使R2电流为2μA-10μA),R1根据目标输出电压计算。为提高稳定性,建议R1×C1(C1为FB引脚并联电容)的时间常数在3μs-6μs范围内。

固定版本内部已集成电阻分压,输出电压固定为1.2V、1.3V、1.8V、2.5V或3.3V(根据型号后缀)。

推荐元件配置(可调版本,VIN=3.6V,VOUT=1.2V,每路IOUT=1A):电感L=2.2μH,输入电容CIN=4.7μF,输出电容COUT=10μF。

6.3 电感器选型

建议纹波电流为最大负载电流的 40%(ΔIL = 0.4 × IOUT(MAX))。电感值公式:L = [VOUT × (VIN - VOUT)] / [VIN × fSW × ΔIL]。1.5MHz高频允许使用小型电感,推荐电感值范围:2.2μH-4.7μH。饱和电流应大于峰值限流值(约2.1A)。推荐使用TAIYO YUDEN NR3015、Sumida CDRH2D14、GOTREND GTSD32等系列电感。

设计示例(VIN=3.6V,VOUT=1.2V,IOUT=1A,ΔIL=0.4A):L = 1.2×(3.6-1.2)/(3.6×1.5M×0.4) ≈ 1.33μH,实际可选用2.2μH(纹波电流约0.24A)。峰值电流 = 1 + 0.12 = 1.12A。

6.4 输入与输出电容选型

每路输入电容推荐 4.7μF-10μF 陶瓷电容(X5R/X7R),电压额定值应大于最大输入电压的1.5倍。输出电容推荐 10μF-22μF 陶瓷电容。陶瓷电容具有低ESR和高纹波电流能力,是理想选择。但需注意,当输入通过长导线供电时,负载阶跃可能在输入端引起振铃,建议在输入侧增加适当容量的电容抑制。

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

6.5 热设计

WDFN-12L 3×3封装 θJA=60°C/W(标准JEDEC四层板),在 TA=25°C 时最大功耗1.667W。双通道同时满载时功耗增加,建议通过PCB铜箔散热(底部散热焊盘焊接至大面积地平面)以降低热阻。

6.6 保护功能详解

  • 逐周期峰值电流限制:每通道独立监测P-MOSFET电流,限流阈值2.1A(典型),防止过流。
  • 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关断,降温后自动重启。
  • 内部软启动:启动时输出电压平缓上升,限制浪涌电流。

7. 基于 CXSD61275 的双路便携设备电源设计实例

设计目标:一款手持式数据采集设备,需要为处理器核心提供 1.2V/1A 和 I/O 提供 3.3V/1A 的双路电源,输入来自单节锂离子电池(2.8V-4.2V)或USB(5V),要求高效率、小尺寸和低待机功耗。

  • 系统配置:选用 CXSD61275(可调版本或固定版本组合,此处以可调为例),VIN=2.8V-4.2V(USB 5V也兼容),通道1输出1.2V/1A,通道2输出3.3V/1A。电感每路 L=2.2μH(DCR<60mΩ),输入电容每路 CIN=4.7μF(X5R,10V),输出电容每路 COUT=10μF(陶瓷)。通道1分压电阻 R1=100kΩ,R2=100kΩ(VREF=0.6V,VOUT=1.2V);通道2分压电阻 R1=450kΩ,R2=100kΩ(VOUT=3.3V)。EN1和EN2分别由系统控制。
  • 效率表现:在 3.6V 输入、1.2V/1A 输出条件下,典型效率高于 88%;3.3V/1A 输出效率高于 92%。电池电压降至2.8V时,LDO模式确保输出稳定。
  • 双路独立优势:单芯片提供两路电源,节省PCB面积和BOM成本,适合紧凑型设计。
  • 待机功耗:每路关断电流<0.1μA,系统待机时功耗极低。
  • 热设计:WDFN-12L θJA=60°C/W,在 TA=25°C 时最大功耗1.667W。双路满载总功耗约0.5W,温升约30°C,结温约55°C,满足要求。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSD61275 系列评估板、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

  • 主功率回路最小化:将输入电容、CXSD61275 的 VINx 和 GND 引脚、LXx 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:每路的输入电容应尽可能靠近对应的 VIN 和 GND 引脚放置,以减小输入回路寄生电感。
  • 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。如需并联电容C1,应靠近FB引脚。
  • GND 与散热焊盘:GND引脚和Exposed Pad必须连接至大面积地平面,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。
  • EN 引脚:若悬空,内部上拉使能;若需控制,可接逻辑信号。EN1和EN2可独立控制或连接在一起。

9. 型号选型指南

型号 输出电压 封装 特性
CXSD61275 可调(0.6V起) WDFN-12L 3×3 双通道,可调输出
CXSD61275A 固定1.2V WDFN-12L 3×3 双通道,固定1.2V输出
CXSD61275B 固定1.3V WDFN-12L 3×3 双通道,固定1.3V输出
CXSD61275C 固定1.8V WDFN-12L 3×3 双通道,固定1.8V输出
CXSD61275D 固定2.5V WDFN-12L 3×3 双通道,固定2.5V输出
CXSD61275E 固定3.3V WDFN-12L 3×3 双通道,固定3.3V输出

注:固定输出电压版本的具体型号后缀可能因供应商而异,请联系嘉泰姆电子获取最新信息。

10. 订购信息与技术支持

CXSD61275 系列提供 WDFN-12L 3×3 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,包括评估板、参考设计和FAE现场支持。

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