CXSD61364A/B 3A 高性能同步降压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V宽输入 | ACOT控制 | 1.2MHz - 嘉泰姆电子

CXSD61364A/B 3A 高性能同步降压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V宽输入 | ACOT控制 | 1.2MHz - 嘉泰姆电子

产品型号:CXSD61364A
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

CXSD61364A/CXSD61364B 是一款 3A 高性能同步降压 DC-DC 转换器,支持 2.5V-5.5V 宽输入电压,ACOT 控制架构,1.2MHz 开关频率,集成 65mΩ/35mΩ MOSFET,自动 PSM/PWM 模式,21μA 静态电流,可调软启动,电源良好指示,提供 A/B 版本(150Ω/5Ω 放电电阻),采用 SOT-583 (FC) 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)3A
工作频率1200kHz
转换效率95%
封装类型SOT-583(FC)
Topology开关稳压器降压 (Buck) 转换器
Control methodResistor
Switching frequency300kHz~2000kHz
Protection过流/过压/过温
Features100% Duty Cycle;ACOT Control;Adjustable Soft-Start;Enable Input;OCP;OTP;OVP;Power Good;UVP
Application开关稳压器
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Ron HS (typ) (mOhm)65
Ron LS (typ) (mOhm)35
Iq (typ) (mA)0.021
InterfaceI2C
Current Limit (typ) (A)5

产品详细介绍

CXSD61364A/B 3A 高性能同步降压DC-DC转换器 | 2.5V-5.5V宽输入 | ACOT控制 | 1.2MHz - 嘉泰姆电子

CXSD61364A / CXSD61364B 3A 高性能同步降压 DC-DC 转换器
2.5V-5.5V 宽输入 | ACOT 控制 | 1.2MHz | 可调软启动

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXSD61364A / CXSD61364B | 封装:SOT-583 (FC)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXSD61364A / CXSD61364B 是一款高性能、同步降压 DC-DC 转换器,采用先进的 Advanced Constant On-Time(ACOT)控制架构,可提供高达 3A 的输出电流。芯片支持 2.5V 至 5.5V 的宽输入电压范围,输出电压可调(最低 0.6V),内部基准电压 0.6V ±1.5%(-40°C 至 +125°C 结温范围),并集成了低 RDS(ON) 功率 MOSFET(高侧 65mΩ,低侧 35mΩ),提供紧凑的 SOT-583(FC)封装解决方案。

CXSD61364A/B 采用 ACOT 控制架构,提供超快速瞬态响应和良好的稳定性,仅需少量外部元件即可工作,并在输入电压、负载和输出电压范围内保持 1.2MHz 恒定开关频率。芯片支持 自动 PSM/PWM 模式,在轻载时自动进入省电模式,维持高效率,静态电流低至 21μA(典型值)。芯片提供 可编程软启动(外部电容)、使能控制电源良好指示(PG),并集成了 逐周期过流保护输入欠压/过压锁定(UVLO/OVLO)输出欠压/过压保护(UVP/OVP)Hiccup 模式短路保护过温保护(OTP),确保系统安全可靠运行。CXSD61364A 和 CXSD61364B 的区别在于输出放电电阻:A 版本为 150Ω,B 版本为 5Ω,以适应不同的放电速度需求。该系列采用超小型 SOT-583(FC) 封装,是可穿戴设备、便携设备、DDR 内存、固态硬盘(SSD)、平板电脑、OTT 和家庭娱乐设备的理想选择。

核心优势: 3A 同步降压 | 2.5V-5.5V 宽输入 | 0.6V 至 3.3V 可调输出 | 0.6V ±1.5% 基准 | ACOT 超快瞬态响应 | 1.2MHz 开关频率 | 自动 PSM/PWM 轻载高效 | 21μA 静态电流 | 集成 65mΩ/35mΩ MOSFET | 可调软启动 | 使能控制 | 电源良好指示 | 逐周期 OCP/UVLO/OVLO/UVP/OVP/OTP | A 版 150Ω / B 版 5Ω 放电电阻 | SOT-583 (FC) 封装。

1. 产品概述与市场定位

在可穿戴设备、便携电子、DDR 内存、固态硬盘(SSD)、平板电脑、超移动 PC、低电压 I/O 系统以及 OTT 和家庭娱乐设备等应用中,系统需要从 3.3V 或 5V 总线获取稳定的低压大电流电源,同时要求小尺寸、高效率和低待机功耗。CXSD61364A/B 作为一款 3A 级高性能同步降压 DC-DC 转换器,凭借 ACOT(Advanced Constant On-Time)控制架构,提供超快速瞬态响应,同时保持 1.2MHz 恒定开关频率,简化 EMI 滤波器设计。

芯片的 宽输入电压范围(2.5V-5.5V) 使其兼容 3.3V 和 5V 电源总线,输出电压可调范围为 0.6V 至 3.3V,覆盖了从低压核心电压到 I/O 电压的广泛需求。CXSD61364A/B 的 1.2MHz 开关频率 允许使用小尺寸电感和电容,减小 PCB 面积,而 自动 PSM/PWM 模式 在轻载时自动进入省电模式,静态电流仅 21μA,非常适合电池供电的便携设备。

芯片集成完整的保护功能,包括 逐周期高侧/低侧电流限制输入欠压/过压锁定(UVLO/OVLO)输出欠压保护(UVP)(Hiccup 模式自动恢复)、输出过压保护(OVP)过温保护(OTP),确保系统在异常条件下安全运行。CXSD61364A/B 采用超小型 SOT-583(FC) 封装,占板面积小,适合高密度 PCB 布局。

2. 产品型号对比

CXSD61364A 和 CXSD61364B 的主要区别在于输出放电电阻,以适应不同的系统放电速度需求:

型号输出放电电阻其他特性
CXSD61364A150Ω(典型值)标准放电速度
CXSD61364B5Ω(典型值)快速放电

3. 主要特点与技术亮点

3A 输出电流满足中等功耗负载需求
宽输入电压2.5V-5.5V
0.6V 基准电压±1.5% 精度
ACOT 控制超快瞬态响应
1.2MHz 开关频率小尺寸外围元件
自动 PSM/PWM轻载高效
低静态电流21μA(典型值)
100% 占空比最低压差
  • ACOT 控制架构:专有的 Advanced Constant On-Time 控制,提供超快瞬态响应,支持陶瓷输出电容,仅需少量外部元件。
  • 1.2MHz 恒定开关频率:高频操作允许使用小尺寸电感和电容,减小 PCB 面积,适合空间受限的应用。
  • 自动 PSM/PWM 模式:轻载时自动进入省电模式,维持高效率,静态电流低至 21μA,延长电池寿命。
  • 100% 占空比操作:支持最低压差操作,输入电压接近输出电压时保持输出稳定。
  • 可调软启动(SS):外部电容可编程软启动时间,有效限制启动浪涌电流,支持预偏置启动。
  • 电源良好指示(PG):开漏 PG 输出提供电源状态指示,支持系统上电时序监控。
  • 逐周期过流保护:高侧和低侧 MOSFET 均具备逐周期电流限制,防止输出短路、过流或电感饱和造成损坏。
  • 输入 OVLO 保护:输入过压保护(6.1V 典型值)防止输入电压过高损坏芯片。
  • Hiccup 模式 UVP:输出欠压时进入 Hiccup 模式,自动尝试恢复,降低故障功耗。
  • 输出主动放电:关断时通过内部放电电阻快速泄放输出电容能量(A 版 150Ω,B 版 5Ω),确保安全关断。

4. 典型应用电路

CXSD61364A/B 的典型应用电路包含输入电容 CIN、输出电容 COUT、功率电感 L、反馈电阻分压网络(RFB1/RFB2)、软启动电容 CSS 以及可选的前馈电容 CFF。芯片的 VIN 引脚连接输入电源,SW 引脚连接电感,VOUT 引脚连接输出电容进行远程电压检测,FB 引脚通过分压电阻设置输出电压,EN 引脚控制使能,SS 引脚外接电容设定软启动时间,PG 引脚提供电源状态指示。

典型应用电路
图1. CXSD61364A/B 典型应用电路

5. 极限参数与电气特性

极限参数(Absolute Maximum Ratings)
符号参数最小值最大值单位
VIN电源输入电压-0.36.5V
VIN to SWVIN 至 SW 电压-0.36.5V
VSW开关节点电压-0.36.5V
其他引脚其他引脚电压-0.36.5V
PD @ TA=25°C功耗W
θJA结到环境热阻(JEDEC)113.4°C/W
θJA(EVB)结到环境热阻(EVB)66°C/W
TJ结温150°C
TSTG存储温度-65150°C
ESD(HBM)人体模型2kV
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
VIN 输入电压2.55.5V
输出电压(VOUT)0.63.3V
结温范围-40125°C
关键电气特性(TA = -40°C 至 125°C,典型值,VIN = 3.6V)
参数条件典型值单位
输入电压范围2.5 – 5.5V
关断电流(ISHDN)VEN = 0V,TJ = 25°C0μA
静态电流(IQ)VFB = 0.63V,非开关,TJ = 25°C21μA
内部基准电压(VREF)0.6V
基准精度-40°C 至 125°C±1.5%
高侧 RDS(ON)VIN = 5V65
低侧 RDS(ON)VIN = 5V35
开关频率(fSW)FCCM1.2MHz
最小关断时间(tOFF_MIN)80ns
软启动充电电流(Iss)0% 至 95% VFB3μA
UVLO 上升阈值VIN 上升2.3V
UVLO 下降阈值VIN 下降2.1V
输入 OVLO 阈值6.1V
OVP 触发阈值VREF 百分比115%
UVP 触发阈值VREF 百分比50%
PG 上升阈值VFB 上升(良好)90%VREF
PG 下降阈值VFB 下降(故障)85%VREF
热关断阈值160°C
热恢复迟滞30°C
负电流限制(NOC)-1.5A
放电电阻(CXSD61364A)150Ω
放电电阻(CXSD61364B)5Ω

6. 工作原理与设计指导

6.1 ACOT 控制与开关节点操作

CXSD61364A/B 采用 ACOT 控制架构,提供超快瞬态响应,仅需少量外部元件,并支持低 ESR MLCC 输出电容。当反馈电压低于内部基准电压(0.6V),且最小关断时间(80ns,典型值)超时、电感电流低于电流限制阈值时,内部导通单稳态电路被触发,高侧开关导通。导通时间与输入电压成反比、与输出电压成正比,在输入电压范围内实现伪固定频率(1.2MHz)。导通时间结束后,高侧开关关断,低侧开关导通,直到下一个导通周期被触发。

6.2 自动省电模式(PSM)与强制 PWM 模式

在轻载条件下,芯片自动进入 省电模式(PSM),维持高效率。当负载电流减小,电感电流纹波谷值触及零电流时,零电流检测电路关断低侧开关。负载电流进一步减小时,输出电容放电至需要下一个导通周期的时间延长,开关频率降低并与负载电流成比例,在轻载时维持高效率。芯片默认工作在自动 PSM/PWM 模式,用户也可以通过配置强制 PWM 模式以满足严格电压调节要求。

6.3 使能控制

EN 引脚控制芯片的开启和关断。当 EN 电压低于逻辑低阈值(VEN_F)时,芯片关断,开关停止,即使 VIN 高于 UVLO 阈值。关断模式下供电电流降至 ISHDN(μA 级)。当 EN 电压高于逻辑高阈值(VEN_R)且 VIN 高于 UVLO 阈值时,芯片使能并启动软启动序列。EN 引脚不可悬空。

6.4 软启动(SS)

芯片提供 可编程软启动 功能,通过外部电容 CSS 设定软启动时间。上电时,内部 3μA 电流源为外部电容充电,生成软启动斜坡电压作为 PWM 比较器的参考电压。仅当斜坡电压高于反馈电压 VFB 时,芯片才开始开关,输出电压平滑上升至目标电压,支持预偏置输出启动。软启动时间计算公式:tss = CSS × 0.6V / 3μA。

6.5 最大占空比操作

芯片设计支持接近 100% 占空比 的跌落操作。当工作占空比较大且所需关断时间小于最小关断时间时,芯片启用跳过关断时间功能,高侧开关持续导通,实现接近 100% 的占空比,输出电压接近最小输入电压。

6.6 电源良好指示(PG)

PG 引脚为开漏输出,需外接上拉电阻(推荐 100kΩ)。软启动完成后,PG 由反馈信号 VFB 控制。当 VFB 高于 PG 高阈值(典型值 90% VREF)时,PG 为高阻抗;当 VFB 低于 PG 低阈值(典型值 85% VREF)时,PG 被拉低。保护触发时 PG 也被拉低。

6.7 保护机制

  • 逐周期过流保护:高侧和低侧 MOSFET 均具备逐周期电流限制,防止输出短路、过流或电感饱和造成损坏。
  • 输入欠压/过压锁定(UVLO/OVLO):VIN 低于 2.1V 或高于 6.1V 时关断,保护芯片。
  • 输出欠压保护(UVP):VFB 低于 50% VREF 时进入 Hiccup 模式,自动尝试恢复。
  • 输出过压保护(OVP):VFB 超过 115% VREF 时触发,低侧 MOSFET 导通放电,直到输入 OVLO 触发或电压恢复。
  • 负电流限制(NOC):FCCM 模式下防止过大负电流流过低侧 MOSFET。
  • 过温保护(OTP):结温超过 160°C 时关断,温度下降 30°C 后重启。
  • 输出主动放电:关断时通过内部放电电阻(A 版 150Ω,B 版 5Ω)快速泄放输出电容能量。

7. 基于 CXSD61364A 的 DDR 内存供电设计实例

设计目标:一款 DDR4 内存电源,需要从 3.3V 电源总线产生 1.2V/2.5A 电源,要求高效率、低纹波和小尺寸。

  • 系统配置:选用 CXSD61364A(150Ω 放电电阻),VIN = 3.3V,VOUT = 1.2V,IOUT = 2.5A。开关频率 1.2MHz,自动 PSM/PWM 模式。
  • 电感选择:根据公式 L = VOUT × (VIN - VOUT) / (VIN × fsw × ΔIL),取 ΔIL = 30% × 3A = 0.9A,计算得 L ≈ 0.47μH。选用 0.47μH/5A 饱和电流的屏蔽电感(如 DFE252012F-R47M)。
  • 输入电容:选用 10μF/6.3V/X7R 陶瓷电容,有效电容 ≥2.53μF @ 125°C/5.5V 偏压。
  • 输出电容:选用 22μF × 2 陶瓷电容(如 GRM188D70J226ME01),有效电容满足纹波要求。
  • 反馈电阻:根据 VOUT = 0.6V × (1 + RFB1/RFB2),选 RFB2 = 10kΩ,RFB1 = 10kΩ(1.2V)。
  • 软启动:SS 引脚外接 10nF 电容,软启动时间约 2ms(tss = 10nF × 0.6V / 3μA)。
  • PG 上拉:PG 引脚通过 100kΩ 电阻上拉至 VOUT。
  • 效率:3.3V 转 1.2V/2.5A 时效率约 88%,轻载时 PSM 模式维持高效率。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXSD61364A/B 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:输入电容、高侧 FET、电感、输出电容形成的高电流路径应尽可能短而宽,减少寄生电感和电阻。
  • 输入电容放置:输入电容尽可能靠近 VIN 和 GND 引脚,推荐并联 0.1μF 高频去耦电容。
  • SW 节点:SW 为高频开关节点,走线面积尽可能小,避免耦合噪声。模拟元件远离 SW 节点。
  • 反馈网络:FB 分压电阻靠近 FB 引脚,反馈走线从输出电容后端引出,远离电感和噪声源。
  • VOUT 检测:VOUT 引脚应连接至输出电容靠近负载端,实现远程电压检测。
  • 地平面:GND 引脚通过宽平面或多个过孔连接到地平面,改善散热和噪声性能。
  • 散热设计:芯片底部焊盘必须焊接至 PCB 地平面,通过多个热过孔连接至内层和底层地平面,有效降低 θJA。4 层 1oz 铜 PCB 可实现 θJA(EVB) ≈ 66°C/W。

9. 引脚封装图

CXSD61364A/B 采用 SOT-583(FC) 封装,8 引脚,2.0mm × 1.6mm 超小尺寸,适合高密度 PCB 布局,支持标准 SMT 工艺。

引脚封装图
图2. CXSD61364A/B 引脚封装图(SOT-583 FC)

10. 订购信息与技术支持

CXSD61364A/B 采用 SOT-583(FC) 封装,无铅、RoHS 合规,支持 -40°C 至 +125°C 结温范围。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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