CXSD61310A 2A/23V同步降压转换器
4.5V-23V输入 | 0.8V-20V可调输出 | 电流模式控制 | 外部补偿 | SOP-8

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61310A | 封装：SOP-8（Exposed Pad）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXSD61310A 是一款高效率、单片同步降压DC/DC转换器，采用 电流模式控制 架构，支持 4.5V至23V 的宽输入电压范围，可提供高达 2A 的连续输出电流。输出电压通过外部电阻分压器可调，范围为 0.8V至20V。芯片集成N-MOSFET功率开关，无需外部肖特基二极管，效率高达 95%。

CXSD61310A 的 外部补偿 设计允许工程师根据具体应用优化环路响应，在宽负载和输出电容范围内实现最佳的瞬态性能。固定 340kHz 的开关频率，在效率和元件尺寸之间取得良好平衡。芯片提供 可编程软启动（通过外部电容设定）、逐周期过流保护、输入欠压锁定（UVLO）、输出欠压保护（UVP） 和 过温保护（OTP）。关断模式下功耗低于 3μA，适合电池供电系统中的电源管理。CXSD61310A 提供打嗝模式（Hiccup）和锁存模式（Latch）两种UVP选项，分别对应CXSD61310AH和CXSD61310AL型号。

CXSD61310A 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，底部裸露焊盘增强散热性能，是无线AP/路由器、机顶盒、工业/商用低功耗系统、LCD显示器/电视以及高性能DSP负载点（POL）调节等应用的理想选择。

1. 主要特点与技术亮点

• 高效率同步整流：集成低导通电阻N-MOSFET（高侧/低侧典型值130mΩ），无需外部肖特基二极管，效率高达95%。
• 宽输入电压范围（4.5V-23V）：兼容5V、12V、19V、24V等多种电源轨，适用于工业、通信和消费电子应用。
• 可调输出电压（0.8V-20V）：通过外部电阻分压器灵活设定，满足不同负载电压需求，反馈参考电压精度±1.5%。
• 电流模式控制：提供快速的负载瞬态响应，外部补偿网络允许工程师根据具体应用优化环路稳定性。
• 340kHz固定开关频率：在效率和元件尺寸之间取得良好平衡，允许使用小尺寸电感和电容。
• 可编程软启动：通过外部电容设定软启动时间（0.1μF对应13.5ms典型值），抑制启动浪涌电流和输出电压过冲。
• 超低关断电流（<3μA）：EN拉低时进入关断模式，适合电池供电和低功耗系统。
• 保护功能：
  • 逐周期过流保护：检测高侧MOSFET电流，防止过流损坏。
  • 输入欠压锁定（UVLO）：防止输入电压过低时误动作。
  • 输出欠压保护（UVP）：FB低于参考电压50%时触发，CXSD61310AH为打嗝模式（Hiccup）自动重启；CXSD61310AL为锁存模式（Latch），需EN或VIN复位。
  • 过温保护（OTP）：结温超过150°C时停止开关，温度下降后自动恢复。
• 外部自举二极管支持：在输入电压低于5.5V或占空比高于65%时，可外接自举二极管提升效率。
• EMI优化设计：支持R-C吸收电路和自举电阻串联两种方式抑制SW节点振铃，改善EMI性能。
• RoHS合规：无铅、无卤素，环保设计。

2. 引脚配置与功能描述

CXSD61310A 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，底部裸露焊盘增强散热性能，需焊接至大面积地铜。

引脚封装图（SOP-8 Exposed Pad）

3. 典型应用电路

CXSD61310A 的典型应用电路包含输入电容、输出电容、电感、反馈电阻、补偿网络和软启动电容。输入电容推荐10μF陶瓷电容，输出电容根据负载选择（推荐22μF×2）。反馈网络由两个电阻构成分压器，参考下表推荐的元件值。COMP引脚需外接RC串联网络用于环路补偿，SS引脚外接电容设定软启动时间。

图2. 典型应用电路

3.1 输出电压设定

输出电压通过外部电阻分压器设定，公式如下：

其中 VFB = 0.8V（典型值），R1 为连接至VOUT的上拉电阻，R2 为连接至GND的下拉电阻。下表提供了常用输出电压的推荐元件值。

4. 极限参数与电气特性

5. 工作原理与设计指导

5.1 基本工作原理

CXSD61310A 采用 电流模式PWM控制架构。在每个开关周期，内部振荡器产生固定频率（340kHz）的时钟信号，触发高侧N-MOSFET导通。电流检测放大器监测高侧MOSFET的电流，当电流达到误差放大器输出（COMP电压）设定的阈值时，高侧MOSFET关断，低侧MOSFET导通，直至下一个周期开始。误差放大器通过比较FB引脚上的反馈电压与内部0.8V参考电压，调整COMP电压，从而调节输出。电流模式控制提供快速的瞬态响应和逐周期电流限制。

5.2 外部补偿设计

CXSD61310A 的 外部补偿 允许工程师根据具体应用优化环路响应。COMP引脚需外接RC串联网络（Rc和Cc）至GND，某些情况下还需并联额外电容（Cp）。补偿网络的设计影响环路的穿越频率和相位裕度，可根据输出电容、电感和负载特性进行调整。推荐的补偿元件值可参考“典型应用电路”中的表格。

5.3 可编程软启动

SS引脚外接电容至GND，内部6μA电流源对电容充电，产生线性上升的软启动电压。FB电压跟踪该斜坡电压，使占空比缓慢增加，抑制启动浪涌电流。软启动时间计算公式：

例如，0.1μF电容对应软启动时间约为13.5ms（典型值）。

5.4 使能控制与关断模式

EN引脚为高电平有效使能输入。EN拉低（<0.4V）时芯片进入关断模式，功耗低于3μA。EN拉高（>2.7V）时芯片启动。可通过100kΩ电阻上拉至VIN实现自动启动。外部电阻分压器可设定输入欠压锁定阈值，防止输入电压过低时启动。

5.5 外部自举二极管

在BOOT和SW之间连接0.1μF陶瓷电容，为高侧MOSFET提供栅极驱动电压。当输入电压低于5.5V或占空比高于65%时，建议在BOOT引脚和外部5V电源之间添加外部自举二极管（如IN4148或BAT54），以提升效率。外部5V电源可来自系统固定5V或CXSD61310A的5V输出。

5.6 保护功能

• 逐周期过流保护（OCP）：每个周期检测高侧MOSFET电流，超过电流限制阈值（典型值4.5A）时关断高侧MOSFET，防止过流损坏。
• 输入欠压锁定（UVLO）：输入电压低于UVLO阈值时，芯片停止开关，防止低电压误动作。
• 输出欠压保护（UVP）：FB电压低于参考电压50%时触发。CXSD61310AH为打嗝模式（Hiccup），自动关断一段时间后重启；CXSD61310AL为锁存模式（Latch），需EN或VIN复位。
• 过温保护（OTP）：结温超过150°C时停止开关，温度下降后自动恢复。

5.7 电感选型

电感值影响纹波电流，计算公式为：

推荐的纹波电流为最大输出电流的24%（ΔIL = 0.24 × IMAX）。最大纹波电流出现在最高输入电压下。推荐电感值范围2.2μH至22μH，具体取决于输出电压和负载。电感的饱和电流应高于峰值电流（IPEAK = ILOAD(MAX) + ΔIL/2），DCR尽可能低。

5.8 输入输出电容选型

输入电容：推荐使用10μF低ESR陶瓷电容，RMS电流计算公式：

最恶劣条件出现在VIN = 2×VOUT时，IRMS = IOUT(MAX) / 2。

输出电容：推荐使用22μF×2陶瓷电容，输出纹波电压估算：

5.9 EMI抑制

为改善EMI性能，可在SW和GND之间放置R-C吸收电路（Snubber），或在自举电容上串联电阻（会降低驱动能力）。建议在PCB布局中预留吸收电路位置，同时减小SW走线面积，保持主功率回路小环路。

6. PCB布局建议

对于CXSD61310A，良好的PCB布局对性能和EMI至关重要，建议遵循以下原则：

• 输入电容就近放置：10μF输入陶瓷电容尽可能靠近VIN和GND引脚。
• SW走线短而宽：SW节点连接电感，走线应短而宽，敏感元件远离该走线。
• 反馈网络靠近芯片：FB分压电阻靠近IC放置，反馈走线远离SW和电感。
• 补偿元件靠近COMP引脚：Rc、Cc和Cp应靠近COMP和GND引脚放置。
• 裸露焊盘散热：Exposed Pad必须焊接至大面积地铜，并通过过孔连接内层地平面，以降低热阻。增加铜箔面积可显著降低θJA。
• 主功率回路小环路：VIN → 高侧MOSFET → SW → 电感 → COUT → GND 的回路应尽量小。

7. 热设计考虑

CXSD61310A 的最大功耗取决于封装热阻和布局。SOP-8（Exposed Pad）在标准JEDEC 51-7四层板上的θJA为75°C/W，通过增加裸露焊盘铜箔面积可降低热阻（70mm²铜箔时θJA可降至49°C/W）。在TA=25°C时，最大功耗分别为：

实际应用中需确保结温不超过125°C，建议在PCB上为裸露焊盘提供足够的铜箔面积和过孔以改善散热。

8. 订购信息与技术支持

CXSD61310A 采用 SOP-8（Exposed Pad） 封装，无铅、RoHS合规。提供两种UVP选项：CXSD61310AH（打嗝模式Hiccup）和CXSD61310AL（锁存模式Latch）。嘉泰姆电子提供工程样品、评估板、参考设计及FAE技术支持。