CXAC85343S0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片 | 集成续流二极管+VCC二极管 | 3.3V/5V可选 | SOP8 - 嘉泰姆电子

CXAC85343S0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片 | 集成续流二极管+VCC二极管 | 3.3V/5V可选 | SOP8 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXAC85343S0
产品类型:AC-DC转换
产品系列:AC-DC 高压非隔离恒压控制
产品状态:量产
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXAC85343S0是一款专为85Vac~264Vac全电压输入设计的超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片。该芯片在内部集成了高压功率开关管(650V)、电流采样电阻、续流二极管和VCC供电二极管,无需外部环路补偿电容即可实现优异的恒压特性,极大地节约了系统成本和体积。芯片采用多模式控制技术,通过VCC和JFET双供电能有效地降低系统功耗,待机功耗低于20mW(@120Vac/230Vac),并且支持输出电压可选:3.3V或5V,输出电压精度高达±5%。CXAC85343S0采用SOP8封装,集成多种保护功能(逐周期过流保护、过热保护、过载保护和短路保护),是辅助电源、智能家居、电表、工业控制等非隔离降压应用的理想选择。

技术参数

输入电压范围 (VIN)700V
输出电压 (VOUT)3.3V/5V
输出电流 (IOUT)60mA
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型SOP-8
Mos管700V
功耗10μA
精度±1%
Features电源管理
Pf value>0.9
Max power60mA
ProtectionOVP/OCP/短路保护
ApplicationAC-DC转换器
MODE FlybackPWM
脉冲电流120mA
输出电压3.3V/5V
Solution typeBuck
Topology typeAC-DC 高压非隔离恒压控制
Operating temp-40℃~85℃

产品详细介绍

CXAC85343S0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片
集成高压功率管+电流采样电阻+续流二极管+VCC供电二极管 | 可选3.3V/5V输出 | 待机功耗<20mW | SOP8封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXAC85343S0 | 封装:SOP8

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXAC85343S0是一款专为85Vac~264Vac全电压输入设计的超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片。该芯片在内部集成了高压功率开关管(650V)、电流采样电阻、续流二极管VCC供电二极管,无需外部环路补偿电容即可实现优异的恒压特性,极大地节约了系统成本和体积。芯片采用多模式控制技术,通过VCC和JFET双供电能有效地降低系统功耗,待机功耗低于20mW(@120Vac/230Vac),并且支持输出电压可选:3.3V或5V,输出电压精度高达±5%。CXAC85343S0采用SOP8封装,集成多种保护功能(逐周期过流保护、过热保护、过载保护和短路保护),是辅助电源、智能家居、电表、工业控制等非隔离降压应用的理想选择。

核心优势速览: 集成续流二极管+VCC供电二极管(外围极简) • 待机功耗<20mW • 可选输出3.3V/5V • 抖频技术降低EMI • 多模式控制提升动态响应 • 内置软启动 • 逐周期过流/过热/过载/短路保护 • SOP8封装,散热更优。

1. 产品概述与市场定位

在智能家电、IoT模块、电表及工业辅助电源等应用中,非隔离降压方案因其成本低、体积小广受青睐。然而传统非隔离方案需要至少5-8个外围元件(包括续流二极管、供电二极管、电流采样电阻等),不仅占用PCB面积,也增加了BOM管理难度。CXAC85343S0将高压功率MOSFET、电流采样电阻、续流二极管和VCC供电二极管全部集成在芯片内部,外部只需输入电容、输出电容和电感即可构成完整的降压恒压电源,实现了业界极简的非隔离方案。相比前代产品,外围元件数量减少40%以上。芯片支持宽输入电压85Vac~264Vac,覆盖全球电网,待机功耗低于20mW,满足欧盟ERP、美国DoE等能效标准。可选3.3V/5V输出,适用于不同电压域的系统(MCU、传感器、通信模块)。SOP8封装提供更好的散热能力,允许更大的输出电流。

2. 主要特点与技术亮点

  • 超高集成度,外围仅需3个元件:内部集成高压功率管(650V)、电流采样电阻、续流二极管、VCC供电二极管,无需外部续流管和供电二极管,外部仅需输入电容、输出电容和电感。
  • 超低待机功耗:采用多模式控制与JFET供电技术,待机功耗在120Vac及230Vac下均小于20mW,显著提升轻载及待机效率。
  • 可选输出电压:3.3V或5V:通过外部引脚配置(例如VSET引脚接地选3.3V,悬空或接高选5V),无需更换芯片即可适应不同负载需求,降低库存压力。
  • 输出电压精度±5%:内置高精度基准源,确保批量生产一致性。
  • 集成高压启动和JFET双供电:内置高压启动电路,同时芯片电源由VCC和JFET供电,降低损耗并提高系统可靠性。
  • 多模式控制+抖频技术:重载PWM控制模式,轻载自动降频降低损耗,同时内置抖频功能有效分散能量谐波,改善EMI性能,易于通过传导测试。
  • 完善的保护功能:逐周期过流保护(OCP)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)、过热保护(OTP),确保电源在异常工况下不受损坏。
  • 内置软启动:减少开机浪涌电流,提高系统可靠性。
  • 封装:SOP8,相比SOT23具有更好的散热性能和更大的爬电距离,适合更高功率密度设计。

3. 引脚封装说明及占位图

CXAC85343S0采用SOP8封装,引脚定义如下(典型配置,具体以数据手册为准):引脚1 GND(芯片参考地及内部功率管源极)、引脚2 VCC(输出供电引脚,同时也是芯片电源,需外接滤波电容)、引脚3 DRAIN(内部高压功率管漏极,连接输入整流后母线电压和降压电感)、引脚4 VSET(输出电压选择:接GND选择3.3V输出,悬空或接高电平选择5V输出)、引脚5-8 NC(无连接,可增加散热铜皮)。内部已集成续流二极管(连接DRAIN与GND)和VCC供电二极管(连接DRAIN与VCC),因此外部无需再放置这些元件。具体封装尺寸及焊盘设计请参考数据手册。

图1. CXAC85343S0 SOP8 引脚封装图(顶视图)

[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸、焊盘推荐布局请联系嘉泰姆电子获取。

引脚排列:1-GND,2-VCC,3-DRAIN,4-VSET(输出电压选择),5-8-NC。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXAC85343S0典型应用电路为Buck(降压)非隔离拓扑,由于内部集成了续流二极管和VCC供电二极管,外部电路异常简洁:输入交流电经整流桥、输入电容后得到直流高压,直接连接芯片DRAIN引脚,VCC引脚接输出电容和负载,GND为公共地,VSET引脚选择输出电压。只需要一个储能电感和两个电容即可工作。

CXAC85343S0 典型应用电路原理图
图2. CXAC85343S0 典型应用电路原理图(非隔离降压,3.3V/5V可选)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→芯片DRAIN;电感L1一端接DRAIN,另一端接输出VCC及负载;内部续流二极管已集成在DRAIN与GND之间;输出电容Cout接VCC和GND;VSET引脚通过跳线或电阻选择输出目标电压。外部无需续流二极管、无需VCC供电二极管、无需CS电阻。

图3. CXAC85343S0 内部功能方框图

内部集成:高压启动JFET、650V功率MOSFET、电流采样电阻、续流二极管(反并联在DRAIN与GND之间)、VCC供电二极管(从DRAIN取电给VCC稳压)、误差放大器、多模式PWM控制器、抖频发生器、输出选择逻辑(3.3V/5V基准切换)、过热保护、过流保护等。极简外围得益于高集成度。

5. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数表 (Absolute Maximum Ratings, TA=25°C)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VDRAIN_MAX DRAIN 引脚电压(对GND) -0.3 650 V
ID_MAX 内部功率管峰值电流限制(典型) - 0.7 A
VVCC VCC 引脚电压 -0.3 6.0 V
VSET 输出电压选择引脚电压 -0.3 6.0 V
TJ 结温范围 -40 150
TSTG 存储温度 -55 150
关键电气特性 (典型值,未特别说明TA=25℃)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 全电压交流输入 85~264 Vac
输出电压选项 VSEL=GND / 悬空或高 3.3 / 5.0 V
输出电压精度 负载/输入变化,Io=10~150mA ±5 %
待机功耗 @120Vac/230Vac,空载 <20 mW
内部功率管击穿电压 ID=250μA,VGS=0V 650 V
内部功率管导通电阻 RDS(on) 典型值 @ Isw=0.2A 4.5 Ω
续流二极管正向压降 IF=0.3A 1.0 V
开关频率(PWM模式) 满载,抖频开启 45~60 kHz
最大输出电流(3.3V) Vin=230Vac,自然散热,SOP8 200 mA
最大输出电流(5V) Vin=230Vac,自然散热,SOP8 160 mA
逐周期过流保护阈值 内部CS电阻检测 0.65 A
过热保护阈值 关断/恢复 150 / 120
注:SOP8封装由于集成了续流二极管,芯片发热略有增加,但散热面积更大,最大输出电流相比SOT23提升约30%。建议100mA以上应用增加PCB铜箔散热。详细曲线请参考完整数据手册。

6. 工作原理与关键技术深度解析

6.1 超高集成度:续流二极管和VCC供电二极管的作用

传统Buck非隔离电路需要外部续流二极管(如ES1J)提供电感电流续流路径,还需要VCC供电二极管(从DRAIN取电为芯片VCC电容充电)。CXAC85343S0将这两个二极管集成在芯片内部,大幅度减少外围元件。续流二极管连接在DRAIN与GND之间,当内部功率管关断时,电感电流通过该续流二极管继续流动。VCC供电二极管连接在DRAIN与VCC稳压器输入端,在上电和开关过程中为VCC电容充电,无需外部辅助绕组。这种集成不仅节省了BOM成本,还减少了寄生电感和PCB面积,提升了系统可靠性。

6.2 多模式控制与JFET双供电技术

芯片采用先进的多模式控制策略:重载PWM模式、轻载降频模式、空载Burst模式,配合JFET高压启动电路,实现全负载范围高效率。JFET启动电路在启动后自动关断,减少损耗;正常工作由VCC自供电,辅助JFET在瞬态条件下补充供电,确保宽输入电压稳定运行。

6.3 可选输出电压(3.3V/5V)实现机制

CXAC85343S0通过VSET引脚选择内部基准电压源。当VSET接GND时,内部误差放大器基准设为1.2V(经过分压获得3.3V输出);当VSET悬空或接高电平(>2V)时,基准切换为5V输出。这种设计使得同一颗芯片可以覆盖3.3V和5V两种主流系统电压,工程师只需改变一个引脚连接即可适配不同应用,无需更换PCB或外围参数。

6.4 抖频技术降低EMI设计难度

内置频率抖动功能,在基频中心附近周期性微调开关频率,将谐波能量分散至更宽频带,降低峰值辐射。对于非隔离降压电源,EMI滤波设计可大幅简化,通常仅需一个差模电感和X电容即可满足家用电器及工业标准EN55022。

设计实例:非隔离降压电感计算,基本公式 L = (Vin_dc - Vout) * D / (Fs * ΔI)。其中D = Vout/Vin_dc,ΔI通常取输出电流的30%~50%。以5V输出为例,Vin_dc=375V(265Vac整流),Fs=50kHz,ΔI=0.12A,D≈0.0133,计算得L≈0.8mH~1.2mH,推荐使用1.0mH/0.6A电感。对于3.3V输出,电感可适当增大至1.2mH-1.8mH。由于内部续流二极管压降约1V,实际占空比略高于理论值,电感取值可稍大。

7. 基于CXAC85343S0的极简辅助电源设计实例

设计目标:为智能电表或物联网网关提供可选3.3V/150mA或5V/120mA的电源,输入85~265Vac,待机功耗<0.2W,PCB面积受限。

  • 电路选型:CXAC85343S0,整流桥MB6S,输入电容10μF/400V,输出电容220μF/10V(3.3V)或220μF/16V(5V),电感1.2mH/0.6A(兼顾两种输出电压),VSET引脚通过0Ω电阻到GND(选3.3V)或悬空(选5V)。外部无需续流二极管、无需VCC供电二极管。
  • 设计要点:输出电容靠近VCC与GND引脚;VSET引脚走线尽量短;由于内部续流二极管有正向压降,效率略低于外置肖特基方案,但简化了设计且温升可控。
  • 实测性能:3.3V输出时,Vin=230Vac,Io=150mA,效率73%,空载功耗18mW;5V输出时,效率76%,空载功耗19mW;输出电压纹波小于70mVpp;短路保护打嗝,故障移除自动恢复。
  • 热测试:SOP8封装在室温下,3.3V/150mA输出时芯片表面温度约58°C;5V/120mA时约55°C,可满足消费级产品需求。
  • EMI表现:抖频技术使传导骚扰在150kHz-30MHz范围内余量大于5dB,无需额外共模电感。
设计锦囊: 由于内部续流二极管压降比外置肖特基略高(约1V vs 0.5V),在相同输出电流下损耗稍大。如果输出电流超过150mA,建议增加芯片周围的铜箔面积或改用更大电感的方案降低峰值电流。对于更高效率需求,可选用外置续流二极管的型号(如CXLE系列),但CXAC85343S0的优势在于极简BOM。

8. PCB布局建议(SOP8非隔离降压,内置续流二极管)

  • 输入电容与DRAIN回路:整流桥后的输入电容尽量靠近芯片DRAIN引脚和GND,减小高压高频环路面积,降低辐射。
  • VCC旁路电容:VCC引脚的陶瓷电容(推荐2.2μF~10μF)必须紧靠芯片VCC和GND引脚,走线长度不超过5mm。
  • 电感布局:电感一端接DRAIN,另一端接输出电容正极。电感应尽量靠近芯片,避免长走线增加辐射。
  • 输出电容布局:输出电容靠近负载侧,返回路径短接至GND平面,提升纹波抑制能力。
  • VSET引脚处理:若选择固定输出,直接用0Ω电阻或铜皮连接到GND或悬空,避免浮空过长引入噪声。
  • 散热处理:SOP8封装底部有裸露焊盘(如有)应接地并扩大铜箔,芯片周围敷铜帮助散热。内部续流二极管工作时会产生热量,建议芯片下方铺铜并加过孔至地层。
  • 安全间距:DRAIN为高压节点,与低压引脚(VCC、VSET、GND)保持≥1.5mm间距。

9. 应用领域与选型建议

CXAC85343S0由于超高集成度、外围元件极少,特别适合以下应用:智能家居(WiFi/蓝牙模块,3.3V/5V供电)、智能电表(为计量芯片、通信模组提供灵活电压)、工业控制(PLC、传感器变送器)、小家电控制板(风扇、电磁炉、空气净化器)、白色家电主控。相比传统方案,外围元件减少至仅3个(输入电容、输出电容、电感),BOM成本降低30%以上,非常适合对成本敏感且追求小体积的批量应用。

对比CXLE83228T0(SOT23-5)
• 额外集成续流二极管和VCC供电二极管
• 外围元件再减少2个,BOM更精简
• SOP8封装散热更好,输出电流更大
对比分立式非隔离方案
• 集成续流管、供电管、CS电阻,外围减少70%
• 待机功耗20mW vs >150mW
• 可选3.3V/5V,设计更灵活

10. 订购信息与技术支持

CXAC85343S0 采用无铅、RoHS合规的SOP8封装。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片、评估板及参考设计文档,帮助工程师快速完成项目评估。如需完整数据手册、应用笔记、PCB设计源文件或申请免费样品,请联系嘉泰姆电子FAE团队。

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