在电动车、快充设备和工业控制系统中，高效、稳定的非隔离DC-DC电源方案至关重要。本文详细介绍基于CXSD62671芯片的异步降压转换器方案，该方案支持宽电压输入，输出稳定12V/8A，具备高效率和良好的可靠性，适用于多种高要求的应用场景。
一、方案概述
1.1. 本方案以CXSD62671为核心，采用异步BUCK拓扑结构，实现非隔离型DC-DC降压转换。输入电压范围根据不同输出可调：输出5V时为11V–85V，输出12V时为18V–85V，最大输出电流达8A，最高效率可达92.5%。PCB采用双层板设计，尺寸为48mm × 36mm × 15mm，布局紧凑，支持定制使能控制功能。
1.2.基于本方案的参考电源模块图片
二、方案特点与优势
2.1.宽输入电压范围：适应电动车电池电压波动，兼容多种输入源，提升系统适用性。
2.2.高效率输出：即使在多种输入电压条件下（36V/48V/60V/72V/84V），效率曲线仍保持较高水平，满足节能需求。
2.3.灵活的输出配置：支持5V和12V两种输出电压，通过电阻调节即可设定目标电压和峰值电流。
2.4.多重应用兼容：适用于电动摩托车、自行车转换器、快充电源、逆变器系统及工业控制设备。
三、工作原理与电路设计
3.1 BUCK拓扑结构
本方案采用经典BUCK拓扑，由开关管V、续流二极管D、储能电感L、负载电阻R和输出电容C组
成。当开关管导通时，输入电压对电感和负载供电；关断时，电感通过续流二极管释放能量，维持电
流连续，确保输出电压稳定。
本方案的拓扑为典型的 BUCK 结构。其中，V 为开关管，D 为续流二极管，L 为储能电感，R 为
负载电阻，C 为输出端电容。
当开关管 V 导通时，输入电压对电感 L 充电，同时对负载供电；当开关管 V 截止时，由于电感上
的电流不能在瞬间发生突变，因此在电感上产生反向电动势以维持通过的电流不变。此时续流二极管 D
导通，储存在电感上的电能就和续流二极管 D 构成的回路对负载供电。
3.2 输出电压与电流设定
3.2.1）CXSD62671 的输出电压由 FB 引脚（4 脚）上的两个分压电阻进行设定，内部误差放大器基
准电压为 1.25V。则输出电压:输出电压通过FB引脚外接分压电阻R10和R13设定，公式为：
例如，R10=9.1kΩ、R13=1.1kΩ时，输出电压 Vout=（1+13/1.5）*1.25V=12.08V。
3.2.2）输出峰值电流大小可通过调节电阻 R6 阻值，输出峰值电流与该电阻的关系式是：
如需设置输出峰值为 10A，R6 为 0.015Ω，即 Io=0.18V/0.015Ω=12A。
若R6=0.015Ω，则峰值电流约为12A，具备一定余量。
四、关键元器件选型建议
4.1 输入与输出电容
电阻。输入电容C1和输出电容C7需选用低ESR、高频特性好的电解电容，以抑制电压纹波并提升效率。
输出电容容值可根据纹波要求计算：
其中，ΔVO为输出电压纹波，ΔIL为电感电流纹波，FS为开关频率。
4.2 MOS管选型
电容，能给CXSD62671 降压器提供好的性能。
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。
Q1应选择低开启电压（GS≈4.5V）、低内阻和低结电容的MOS管，以降低开关损耗和温升。
门级电阻可适当调整以抑制开关尖峰。
4.3 续流二极管
影响 DC-DC 的效率，采用肖特基二极管具有快速的开关速度和低的正向导通压降，能给 CXSD62671
降压器提供高效率性能。
续流二极管D6推荐使用肖特基二极管，如MBRD20100CT，其低正向压降和快速开关特性有助于
提升整体效率。
4.4 功率电感
模式，在轻载时 CXSD62671 工作在不连续工作模式，同时电感值会影响到电感电流的纹波，电感的选
取可根据下式公式：
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%，以确保系统工作在连续导通模式（CCM）或临界模式（BCM），提升轻载效率。
五、PCB设计与布局建议
5.1.功率路径应短而宽，减少寄生参数影响。
5.2.高频电容尽量靠近MOS管和芯片引脚布局。
5.3.提供清晰的Top层与Bottom层元器件位图及走线图，便于调试与生产。
5.3.1)元器件位图
5.3.2)PCB 走线图
六、应用领域
本方案广泛适用于：
6.1.电动摩托车/自行车电源转换器
6.2.快速充电设备
6.3.工业控制与逆变系统
6.4.非隔离DC-DC模块电源
七、方案板元器件列表
7.1 CXSD62671-5V8A BOM 表
| 序号 | 标号 | 规格 | 封装 | 数量 | 描述 |
| 1 | U1 | CXSD62671 | ESOP8 | 1 | 电源管理芯片 |
| 2 | Q1 | AP50N100K | TO252 | 1 | MOS 管 |
| 3 | D6 | MBRD20100CT | TO252 | 1 | 贴片二极管 |
| 4 | D3 | 6.8V | SOD-123 | 1 | 稳压二极管 |
| 5 | Q5 | 5551 | SOT-23 | 1 | NPN 三极管 |
| 6 | L1 | 50uH | 空磁环Φ20 | 1 | 磁环铁硅铝μ=125，线径 1.2mm |
| 7 | C1 | 100 uF/100V | Φ 10 | 1 | 电解电容 100 uF/100V |
| 8 | C7 | 1000 uF/16V | Φ 10 | 1 | 电解电容 1000 uF/16V |
| 9 | C2 | 0.1 uF/100V | SMD1206 | 1 | 1206 贴片电容耐压 100V |
| 10 | C12 | 1nF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 11 | C8 | 0.1uF | SMD0805 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 12 | C5 | 0.1uF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 13 | R6 | 0.015Ω | SMD1210 | 1 | 1210 贴片功率电阻 1% |
| 14 | R4 | 2Ω | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 15 | R3 | 10Ω | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 16 | R5 | 1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 17 | R18 | 1KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 18 | R13 | 1.2KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 19 | R9 | 4.7KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 20 | R10 | 3.6KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 21 | R11 | 100KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 22 | R2 | 200KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
7.1 CXSD62671-12V8A BOM 表
| 序号 | 标号 | 规格 | 封装 | 数量 | 描述 |
| 1 | U1 | CXSD62671 | ESOP8 | 1 | 电源管理芯片 |
| 2 | Q1 | AP50N100K | TO252 | 1 | MOS 管 |
| 3 | D6 | MBRD20100CT | TO252 | 1 | 贴片二极管 |
| 4 | D3 | 6.8V | SOD-123 | 1 | 稳压二极管 |
| 5 | Q5 | 5551 | SOT-23 | 1 | NPN 三极管 |
| 6 | L1 | 50uH | 空磁环Φ20 | 1 | 磁环铁硅铝μ=125，线径 1.2mm |
| 7 | C1 | 100 uF/100V | Φ 10 | 1 | 电解电容 100 uF/100V |
| 8 | C7 | 1000 uF/25V | Φ 10 | 1 | 电解电容 1000 uF/25V |
| 9 | C2 | 0.1 uF/100V | SMD1206 | 1 | 1206 贴片电容耐压 100V |
| 10 | C12 | 1nF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 11 | C8 | 0.1uF | SMD0805 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 12 | C5 | 0.1uF | SMD0603 | 1 | 贴片电容耐压 25V 20% |
| 13 | R6 | 0.015Ω | SMD1210 | 1 | 1210 贴片功率电阻 1% |
| 14 | R4 | 2Ω | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 15 | R3 | 10Ω | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 16 | R5 | 1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 17 | R18 | 1KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 18 | R13 | 1.1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 19 | R9 | 4.7KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 20 | R10 | 9.1KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 1% |
| 21 | R12 | 30KΩ | SMD0603 | 1 | 0603 贴片电阻 5% |
| 22 | R11 | 100KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
| 23 | R2 | 200KΩ | SMD0805 | 1 | 0805 贴片电阻 5% |
八.方案原理图及工作原理描述
8.1 CXSD62671 输出 5V/8A 方案原理图
8.2 图 6-2. CXSD62671 输出 12V/8A 方案原理图
九、结语
基于CXSD62671的异步降压转换器方案，凭借其宽输入电压、高效率输出和灵活的配置能力，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与PCB设计，可进一步提升系统性能与可靠性，满足多样化的应用需求。
