CXSD61279 1A同步降压DC/DC转换器 | 2.5V-5.5V | 3MHz | 超小尺寸 - 嘉泰姆电子

CXSD61279 1A同步降压DC/DC转换器 | 2.5V-5.5V | 3MHz | 超小尺寸 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61279
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

CXSD61279 是一款1A同步降压DC/DC转换器,支持2.5V-5.5V宽输入,3MHz固定开关频率,集成同步整流器,无需外部肖特基二极管,100%占空比低压差,WDFN-6L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~3.3V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率3000kHz
转换效率95%
封装类型WDFN2x2-6
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency100kHz~2500kHz
Protection过流/过压/过温
Features100% Duty Cycle;Current Mode Control;Enable Input;Force PWM;Internal Compensation;OCP;OTP;Stable with Ceramic Capacitor
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ext SyncNo
Ron HS (typ) (mOhm)250
Ron LS (typ) (mOhm)260
Iq (typ) (mA)0.081
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)1.5
Number of Outputs1

产品详细介绍

CXSD61279 1A同步降压DC/DC转换器 | 2.5V-5.5V | 3MHz | 超小尺寸 - 嘉泰姆电子

CXSD61279 1A同步降压DC/DC转换器
2.5V-5.5V宽输入 | 1A输出 | 3MHz高频 | 100%占空比

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61279 | 封装:WDFN-6L 2×2

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61279 是一款高效率、同步降压DC/DC转换器,专为便携式电子设备、电池供电系统和空间受限应用而设计。该芯片支持 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,提供高达 1A 的连续输出电流,输出电压可调(0.6V至VIN)或固定(1.2V、1.8V、2.5V、3.3V)。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 90%。芯片以 3MHz 超高频固定开关频率工作,允许使用极小型电感器(典型0.47μH-1μH)和陶瓷电容,是业界最小的1A降压方案之一。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, 100%占空比 确保低压差条件下的稳定输出。 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。关断电流低于 0.1μA,非常适合电池供电设备。CXSD61279 采用超小型 WDFN-6L 2×2 封装,是手机、PDA、PC WLAN卡、无线调制解调器和便携仪表的理想电源方案。

核心优势: 2.5V-5.5V宽输入 | 1A输出 | 3MHz超高频 | 无需外部肖特基二极管 | 效率高达90% | PWM/LDO自动切换 | 100%占空比 | 可调/固定输出可选 | 低关断电流<0.1μA | WDFN-6L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,PCB面积是最宝贵的资源之一。CXSD61279 作为一款 同步降压转换器,其核心优势在于 3MHz超高频开关 允许使用极小型电感器(0.47μH-1μH)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,可提供高达 1A 的输出电流,输出电压可通过外部电阻在0.6V至VIN范围内可调,或选择固定输出电压版本(1.2V、1.8V、2.5V、3.3V),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。 3MHz固定开关频率 使输出纹波易于滤除,同时允许使用超小尺寸外部元件(电感器尺寸可减小至传统方案的1/3)。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, 100%占空比 确保在低压差条件下(VIN接近VOUT)仍能提供稳定输出,最大限度地延长电池寿命。 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。CXSD61279 采用超小型 WDFN-6L 2×2 封装,是手机、PDA、PC WLAN卡、无线调制解调器和便携仪表的理想电源方案。

2. 主要特点与技术亮点

宽输入电压2.5V至5.5V,兼容单节锂电和USB
1A输出电流满足便携设备核心供电需求
3MHz超高频允许极小型电感器,节省PCB面积
无需外部肖特基集成同步整流,简化BOM
效率高达90%低导通电阻MOSFET
PWM/LDO自动切换100%占空比,低压差下保持稳定
可调/固定输出可调0.6V起或固定1.2/1.8/2.5/3.3V
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-6L 2×2业界最小的1A封装之一
  • 同步整流架构:内部集成低导通电阻P-MOSFET(250mΩ典型)和N-MOSFET(260mΩ典型),无需外部肖特基二极管,提高效率并降低BOM成本。
  • 3MHz超高频开关:允许使用极小型电感器(典型0.47μH-1μH)和陶瓷电容,输出纹波小,方案尺寸业界领先。
  • PWM/LDO自动切换与100%占空比: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),100%占空比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:提供可调版本(通过外部电阻设定0.6V至VIN)和固定输出电压版本(1.2V、1.8V、2.5V、3.3V),满足不同负载需求。
  • 逐周期电流限制:峰值限流典型1.5A,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81μA,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140°C时关断,降温后自动恢复,确保芯片安全。
  • WDFN-6L封装:2×2mm业界最小封装之一,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-6L 2×2

4. 典型应用电路

典型应用电路
图2. 典型应用电路(2.5V-5.5V输入,1A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-0.36.5V
LX开关节点电压-0.3VIN+0.3V
EN, FB控制引脚电压-0.36.5V
PD @ TA=25°C最大功耗(WDFN-6L)0.833W
θJA结到环境热阻(WDFN-6L)120°C/W
TJ结温范围-150°C
TSTG存储温度范围-65150°C
ESD(HBM)人体模型2kV
推荐工作条件(Recommended Operating Conditions)
参数最小值最大值单位
VIN 输入电压2.55.5V
结温范围-40125°C
环境温度范围-4085°C
关键电气特性(VIN=3.6V,TA=25°C,典型值)
参数条件典型值单位
输入电压范围(VIN)2.5-5.5V
反馈参考电压(VREF)0.6V
VREF精度±2%
静态电流(IQ)IOUT=0mA81μA
关断电流(ISHDN)EN=GND0.1μA
高侧导通电阻(RDS(ON)_P)ILX=0.2A250
低侧导通电阻(RDS(ON)_N)ILX=0.2A260
峰值电流限制(ILIM)1.5A
开关频率(fOSC)3MHz
最小导通时间(tON(MIN))70ns
EN阈值(上升/下降)1.5 / 0.4V
UVLO阈值(上升/下降)2.3 / 2.1V
热关断阈值(TSD)140°C
输出线电压调整率VIN=2.5V-5.5V1%/V
输出负载调整率0mA1%

6. 工作原理与设计指导

6.1 电流模式PWM控制与100%占空比

CXSD61279 采用 峰值电流模式PWM控制,固定3MHz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。

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 100%占空比 条件下的稳定输出。该功能在电池放电末期尤其重要,可最大限度地延长设备工作时间。

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。

固定版本(1.2V、1.8V、2.5V、3.3V)内部已集成电阻分压,无需外部反馈电阻。

推荐元件配置(VIN=3.6V,VOUT=1.2V,IOUT=1A):电感L=0.47μH-1μH,输入电容CIN=4.7μF,输出电容COUT=4.7μF-10μF。

6.3 电感器选型

3MHz超高频允许使用极小型电感。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]。推荐电感值范围:0.47μH-1μH(可调版本)。饱和电流应大于峰值限流值(约1.5A)。

设计示例(VIN=3.6V,VOUT=1.2V,IOUT=1A,ΔIL=0.4A):L = 1.2×(3.6-1.2)/(3.6×3M×0.4) ≈ 0.67μH,实际可选用0.68μH或1μH。峰值电流 = 1 + 0.2 = 1.2A。

6.4 输入与输出电容选型

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 4.7μF-10μF 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。3MHz高频下,输出纹波更小,可使用更小的输出电容。

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

6.5 热设计

WDFN-6L 2×2封装 θJA=120°C/W(标准JEDEC四层板),在 TA=25°C 时最大功耗0.833W。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:限流阈值1.5A(典型),防止过流。
  • 输入欠压锁定(UVLO):VIN上升阈值2.3V,下降阈值2.1V,防止欠压工作。
  • 热关断保护(OTP):结温超过140°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 CXSD61279 的超小尺寸便携设备电源设计实例

设计目标:一款蓝牙耳机或智能手表,需要为MCU核心提供 1.2V/500mA 的电源,输入来自单节锂离子电池(2.8V-4.2V),要求超小尺寸、高效率。

  • 系统配置:选用 CXSD61279(可调版本),VIN=2.8V-4.2V,VOUT=1.2V,IOUT=500mA。电感 L=1μH(超小型,尺寸<2mm),输入电容 CIN=4.7μF(X5R,10V),输出电容 COUT=4.7μF(陶瓷)。分压电阻 R1=100kΩ,R2=100kΩ(VREF=0.6V,VOUT=1.2V)。
  • 效率表现:在 3.6V 输入、1.2V/0.5A 输出条件下,典型效率高于 85%。电池电压降至2.8V时,100%占空比LDO模式确保输出稳定。
  • 超小尺寸优势:3MHz开关频率允许使用1μH超小型电感,整体方案面积小于 3mm×3mm,适合蓝牙耳机等极紧凑设备。
  • 待机功耗:关断电流<0.1μA,系统待机时功耗极低。
  • 热设计:WDFN-6L θJA=120°C/W,在 TA=25°C 时最大功耗0.833W。实际满载功耗约0.2W,温升约24°C,结温约49°C,满足要求。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSD61279 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、CXSD61279 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。
  • 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。3MHz高频对布局要求更高,LX走线应保持最短。
  • 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。
  • 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 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。

9. 订购信息与技术支持

CXSD61279 提供可调和固定输出电压版本,采用 WDFN-6L 2×2 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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