在当今电动交通工具和便携式设备迅速发展的背景下，高效、稳定的电源转换方案成为行业关注的焦点。本文将详细介绍基于CXSD62679芯片的同步降压转换器方案，该方案具备宽电压输入、高效率、高可靠性等特点，适用于电动摩托车、电动自行车、工业设备等多种应用场景。
一、方案概述
本方案采用CXSD62679作为控制核心，实现非隔离型同步降压（BUCK）DC-DC转换功能。输入电压范围宽达30V至85V，可根据需求进一步扩展。输出电压稳定在12V，最大输出电流可达10A，峰值效率高达96%，具备输出短路保护、温度保护等多重安全机制。
PCB设计采用双层板结构，尺寸为50mm × 35mm × 16mm，布局紧凑，适用于空间受限的应用环境。
二、方案特点与优势
2.1.高效率转换：采用同步整流技术，使用MOS管替代传统快恢复二极管，显著降低导通损耗，提升整体效率。效率曲线显示，在带载电流为5A时效率仍保持在95%以上。
2.2.宽电压输入范围：支持30V–85V输入，适应电动车电池电压波动大的特点，也可用于工业电源系统。
2.3.多重保护机制：具备输出短路打隔保护、过温保护等功能，确保系统在异常情况下仍能安全运行。
2.4.紧凑设计：双层PCB布局合理，功率路径短，EMI性能优良，适用于高密度集成应用。
三、工作原理与电路设计
3.1 BUCK拓扑结构
本方案采用同步整流BUCK拓扑，其中Q1为高端MOS管，Q2为同步整流MOS管。通过HO和LO
信号互补驱动两者导通与关断，实现电感的储能与释能，最终稳定输出12V电压。
本方案的拓扑为典型的同步整流 BUCK 结构。采用同步整流 MOS 管代替快恢复整流二极管，
从而极大提高电源转换效率。其中，Q1 为高端 MOS 管，Q2 为同步整流 MOS 管，HO、LO 为
互补并带有死区时间控制的 PWM，分别驱动 Q1 和 Q2 的导通和关断。L 为储能电感，R 为负载
电阻，C 为输出端电容。当 HO 为高电平时，开关管 Q1 导通，输入电压对电感 L 充电，同时对负
载供电；当 HO 为低电平时，电感上的电流因无法突变而继续向负载放电，直到 LO 为高电平时，
整流管 Q2 同步打开导通。
3.2 启动与稳压机制
D3二极管和 R5 反馈给芯片的 VDD 供电，从而达到一直稳定输出。
启动时，VCC引脚通过R3对外接电容充电，电压达到16V后芯片开始工作。输出电压通过D3和R5反馈至
VDD引脚，形成自供电闭环，确保输出稳定。
输出电压通过R15和R18分压电阻设置，公式为：Vout=(1+R15/R18)×1.2V
例如，R15=9.1kΩ，R18=1kΩ时，输出电压为输出电压 Vout=（1+9.1/1）*1.2V=12.12V。
3.3 峰值电流设定
输出峰值电流通过R8、R6和R32调节，计算公式为：
本方案中R8=0.01Ω，R6=10kΩ，R32=3MΩ，计算得峰值电流约为 Io=(180mV-12*10K/3000K)/0.01Ω=14A。
四、关键元器件选型建议
4.1.输入/输出电容：需选用高频低ESR的电解电容和贴片电容，如C1、C2、C7，以降低开关噪声并提升效率。
C7 为输出电容，C1、C2 为输入电容，这 2 个电容特性对整机的转换效率有明显影响，所以要选择高频
低内阻的电容，以提高效率。C2 输入高频贴片电容尽量靠近 MOS 管，降低 MOS 管开关尖峰毛刺。
4.2.MOS管：Q1和Q2应选择导通电阻小、结电容低的型号，如AP70N100K，以减小开关损耗和尖峰电压。
Q1、Q2 这 2 个 MOS 管特性对整机的转换效率有明显影响，所以要选择导通内阻小，以及结电容
（Ciss、Coss、Crss）小的 MOS 管。
在调试时，注意 MOS 管的开关毛刺尖峰，如果尖峰过大，可以将 MOS 管门级电阻改大。
4.3.功率电感：电感值可根据以下公式计算：
式中：
Vin 是输入电压；
Vout 是输出电压；
Fs 是 PWM 工作频率；
Iripple 是电感中电流纹波的峰峰值。
通常选择 Iripple 不超过最大输出电流的 30%。
建议纹波电流不超过输出电流的30%，以确保系统稳定性。
五、PCB设计与布局建议
5.1.高频电容应尽量靠近MOS管引脚，以抑制开关噪声。
5.2.功率路径应短而宽，减少寄生电感和电阻。
5.3.建议提供Top层和Bottom层的元器件位图与走线图，便于调试与量产。
5.3.1)元器件位图
5.3.2)PCB 走线图
六、应用领域
本方案广泛应用于：
6.1.电动摩托车/自行车转换器
6.2.便携式移动设备电源
6.3.工业控制系统
6.4.车载电子设备
七、方案原理图及工作原理描述
八.CXSD62679-12V10A 方案板元器件BOM列表
| 序号 | 标号 | 规格 | 封装 | 数量 | 描述 |
| 1 | U1 | CXSD62679 | SOP16 | 1 | 电源管理芯片 |
| 2 | Q1,Q2 | AP70N100K | TO-252 | 2 | MOS 管 |
| 3 | D1,D2,D3,D5 | 1N4148 | SOD-123 | 4 | 贴片二极管 |
| 4 | D4 | 20V 稳压管 | SOD-123 | 1 | 20V 稳压管 |
| 5 | L1 | 80uH | Φ 23 | 1 | 磁环铁硅铝插件电感 |
| 6 | C1 | 100uF/100V | Φ 10 | 1 | 电解电容 100uF/100V |
| 7 | C7 | 1000uF/25V | Φ 10 | 1 | 电解电容 1000uF/25V |
| 8 | C16 | 22uF/25V | Φ 5 | 1 | 电解电容 22uF/25V |
| 9 | C2 | 0.1uF/100V | SMD1206 | 1 | 1206 贴片电容耐压 100V |
| 10 | C6 | 100pF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 10% |
| 11 | C10 | 200pF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 12 | C11,C12 | 10nF | SMD0603 | 2 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 13 | C9 | 100nF | SMD0805 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 14 | C17 | 100nF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 15 | C8 | 1uF | SMD0805 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 16 | C3,C4 | 1uF | SMD0603 | 2 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 17 | R8 | 0.010Ω | SMD1210 | 1 | 1210 贴片功率电阻 1% |
| 18 | R4,R12 | 2Ω | SMD0805 | 2 | 0805 贴片电阻 5% |
| 19 | R1,R11 | 15Ω | SMD0805 | 2 | 0805 贴片电阻 5% |
| 20 | R5 | 51Ω | SMD1206 | 1 | 1206 贴片电阻 5% |
| 21 | R13 | 510Ω | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 22 | R18 | 1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 23 | R15 | 9.1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 24 | R6 | 10KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 25 | R21 | 13KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 26 | R2 | 51KΩ | SMD1206 | 1 | 1206 贴片电阻 5% |
| 27 | R14 | 100KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 28 | R10 | 100KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 29 | R20 | 150KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 30 | R32 | 3MΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 31 | R22 | 100K-NTC | SMD0805 | 1 | 热敏电阻，B=3950 |
九、结语
基于CXSD62679的同步降压转换器方案，以其高效率、宽电压输入和紧凑设计，成为电动车和工业电源领域的理想选择。通过合理的元器件选型和PCB布局，可进一步提升系统性能与可靠性，满足多种严苛应用环境的需求。
