CXSD61303A 3A I²C可编程同步降压转换器
2.5V-5.5V输入 | 0.6V-1.4V可调输出 | 2.7MHz开关频率

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61303A | 封装：WL-CSP-15B（1.31×2.11mm BSC）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61303A 是一款高度集成的5.5V、3A同步降压DC/DC转换器，采用 电流模式恒定导通时间（COT） 控制架构，内部集成低导通电阻功率MOSFET（高侧48mΩ，低侧22mΩ），无需外部肖特基二极管。芯片输入电压范围 2.5V至5.5V，输出电压通过 I²C接口 可编程设定（0.6V至1.39375V，步进6.25mV），支持高达 400kHz 的I²C通信速率。

CXSD61303A 的开关频率高达 2.7MHz，允许使用超小尺寸的电感和电容，显著降低PCB面积，非常适合空间受限的便携设备和分布式电源系统。芯片内部集成自举充电MOSFET、自动归零电流检测、逐周期过流保护、欠压锁定、输出欠压保护（闭锁）、过温保护（闭锁）以及功率良好指示。通过I²C寄存器，用户可灵活选择输出电压、峰值电流限制等级、热警告阈值、PWM模式（自动或强制PWM）以及动态电压调整（DVS）模式等。CXSD61303A 采用 WL-CSP-15B（1.31×2.11mm BSC） 超小型封装，是高性能、可编程、小尺寸降压电源方案的理想选择。

1. 主要特点与技术亮点

• I²C接口（400kHz）：通过寄存器可动态调整输出电压（0.6V-1.39375V，6.25mV步进）、峰值电流限制（3档）、热警告阈值（105°C/135°C）、PWM模式（自动/强制PWM）以及DVS转换模式。
• 高效率同步整流：内部集成低导通电阻MOSFET（高侧48mΩ，低侧22mΩ），无需外部二极管，效率高达95%。
• 2.7MHz开关频率：允许使用小尺寸电感（如0.33μH）和陶瓷电容，大幅减小方案面积。
• 电流模式COT控制：恒定导通时间架构提供快速的负载瞬态响应，内部补偿简化设计。
• 自动归零电流检测：在轻载时自动调整零电流阈值，防止电感电流反向，提升轻载效率。
• 内部软启动：典型软启动时间150μs，抑制启动浪涌电流。
• 功率良好指示（PGOOD）：当输出电压达到设定值时，PGOOD标志置高，便于系统监控。
• 保护功能：
  • 逐周期谷值电流限制（可编程3档，最大3.9A），防止过流。
  • 输出欠压保护（UVP）：软启动后若输出电压低于0.4V，触发闭锁，需重启或EN复位。
  • 过温保护（OTP）：结温超过150°C时闭锁，需重启或EN复位。
  • 欠压锁定（UVLO）：VCC上升至2.35V启动，下降时关断。
• RoHS合规：无铅、无卤素，环保设计。

2. 引脚配置与功能描述

CXSD61303A 采用 WL-CSP-15B（1.31×2.11mm BSC） 超小封装，引脚间距0.4mm，适合高密度PCB布局。

引脚封装图

引脚号	引脚名称	功能描述
A1, B1, C1	PVIN	功率输入，2.5V-5.5V。
A2, B2	LX	开关节点，连接电感。
A3, B3, C2, C3	PGND	功率地。
D1	AVIN	模拟电路电源输入。
D2	EN	使能控制，高电平使能。
D3	SDA	I²C数据信号。
E1	AGND	模拟地，需靠近芯片连接至地。
E2	SCL	I²C时钟信号。
E3	FB	反馈电压输入，用于输出电压检测。

3. 典型应用电路

CXSD61303A 的典型应用电路非常精简，只需少量外部元件。输入电容建议使用10μF陶瓷电容，输出电容根据负载选择，电感推荐0.33μH（如CYNTEC PIFE20161B-R33MS-39）。I²C接口通过SCL和SDA与主控通信，实现输出电压动态调整。

图2. 典型应用电路

3.1 输出电压设定（I²C编程）

输出电压通过I²C寄存器 PROG（地址0x11） 的 VOLT_SEL[6:0] 位编程，计算公式如下：

其中SEL为0~127的十进制值，对应输出电压0.6V至1.39375V。默认值SEL=100（0b1100100），对应VOUT=1.225V。

表1列出了常用输出电压对应的SEL值：

VOUT (V)	SEL (十进制)	SEL (二进制)
0.600	0	0000000
0.800	32	0100000
1.000	64	1000000
1.225（默认）	100	1100100
1.39375	127	1111111

4. 极限参数与电气特性

符号	参数	最小值	最大值	单位
VIN	电源输入电压	-0.3	6.5	V
其他引脚	控制/逻辑引脚	-0.3	VIN+0.3	V
PD	功耗 (TA=25°C)	—	2	W
θJA	结到环境热阻	—	49.8	°C/W
TJ	结温	—	150	°C
TSTG	存储温度	-65	150	°C
ESD (HBM)	人体模型	—	2	kV

参数	最小值	最大值	单位
输入电压 VIN	2.5	5.5	V
结温 TJ	-40	125	°C
环境温度 TA	-40	85	°C

参数	测试条件	典型值	单位
UVLO 上升阈值	VCC 上升	2.35	V
关断电流	EN=0V	1	μA
静态电流	Active, VFB=0.9V, 非开关	75	μA
电压参考精度	0-3A负载，全输入范围	±2	%
软启动时间	—	150	μs
EN 逻辑高电平	上升	1.05	V
EN 逻辑低电平	下降	0.4	V
高侧导通电阻	—	48	mΩ
低侧导通电阻	—	22	mΩ
谷值电流限制	IPEAK[1:0]=11	3.9	A
热关断阈值	—	150	°C
开关频率	—	2.7	MHz

5. 工作原理与设计指导

5.1 基本工作原理

CXSD61303A 采用 电流模式恒定导通时间（COT） 控制架构。在稳态下，当电流反馈达到COMP电平（参考电压与反馈电压放大差值）时，高侧P-MOSFET导通。导通时间由输入输出电压决定（Ton ≈ Vout/Vin × 1/fsw）。导通结束后，高侧关断，低侧导通，直到低侧电流检测信号再次达到COMP，高侧重新导通。这种控制方式实现了快速瞬态响应和近似恒定的开关频率。

5.2 自适应导通时间与自动归零

芯片内部集成自适应导通时间发生器，确保开关频率在宽输入输出范围内保持稳定（约2.7MHz）。此外，自动归零电流检测 电路通过检测LX波形动态调整零电流阈值，当低侧电流降至零阈值时关断低侧MOSFET，防止反向电感电流，提高轻载效率。

5.3 I²C接口与寄存器

CXSD61303A 支持标准I²C接口，最大速率400kHz，7位从地址为 0x1C（0011100）。主要寄存器包括：

• MONITOR（0x01）：只读，提供温度状态（TSD/TWARN/TPREW）和PGOOD状态。
• PRODUCT_ID（0x03）：只读，产品ID（默认0x0A）。
• REVISION_ID（0x04）：只读，版本ID。
• PROG（0x11）：读写，包含EN位和VOLT_SEL[6:0]（输出电压设置）。
• DISCHARGE（0x12）：读写，控制输出放电通路使能。
• COMMAND（0x14）：读写，包含PWM模式选择（自动/强制PWM）和DVS模式控制。

通过I²C，系统可动态调整输出电压，实现动态电压调节（DVS），优化功耗。

5.4 保护功能

• 欠压锁定（UVLO）：VCC低于2.35V时关断，防止误动作。
• 逐周期谷值电流限制：通过IPEAK[1:0]寄存器选择限流阈值（最高3.9A），保护芯片和电感。
• 输出欠压保护（UVP）：软启动后若FB电压低于0.4V，系统闭锁，需重启或EN复位。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时闭锁，需重启或EN复位。同时提供温度预警位（TWARN@135°C，TPREW@105°C）。

5.5 电感与电容选型

电感选择：电感值影响纹波电流，推荐使用 0.33μH 电感（如CYNTEC PIFE20161B-R33MS-39）。电感峰值电流需大于最大负载电流加上一半纹波，且饱和电流应高于短路峰值限流。

输入电容：推荐使用10μF X5R/X7R陶瓷电容，RMS电流能力需满足：

输出电容：根据输出纹波要求选择，一般建议20μF左右。纹波电压估算：

6. PCB布局建议

由于CXSD61303A开关频率高达2.7MHz，布局对性能和EMI至关重要。建议遵循以下原则：

• 主功率回路最小化：PVIN→高侧MOSFET→LX→电感→COUT→PGND回路尽量短宽。
• 输入电容就近放置：10μF陶瓷电容紧靠PVIN和PGND引脚。
• LX节点面积最小：LX节点为高频开关节点，应保持小面积，减少辐射。
• 反馈网络远离噪声：FB引脚分压电阻靠近芯片，反馈走线远离LX和电感。
• 模拟地与功率地分离：AGND与PGND分开，在芯片底部单点连接。
• I²C走线：SCL和SDA走线应远离功率噪声源，建议上拉电阻（如2.2kΩ）至AVIN或VIN。
• 散热：裸露焊盘（如有）需焊接至大面积地铜，降低热阻。

7. 热设计考虑

CXSD61303A 的最大功耗取决于封装热阻和布局。θJA为49.8°C/W（典型），最大结温125°C。在TA=25°C时，最大功耗为：

实际应用中，应确保结温不超过125°C，必要时增加铜箔面积和过孔改善散热。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61303A 采用 WL-CSP-15B（1.31×2.11mm BSC） 封装，无铅、RoHS合规。嘉泰姆电子提供工程样品、评估板、参考设计及FAE技术支持。