CXAC85354A 多模式反激式PWM控制器 | SmartJitter智能抖频 | CCM+谷底开关 | 超低启动电流<3μA | 可编程保护 - 嘉泰姆电子

CXAC85354A 多模式反激式PWM控制器 | SmartJitter智能抖频 | CCM+谷底开关 | 超低启动电流<3μA | 可编程保护 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXAC85354A
产品类型:AC-DC转换
产品系列:反激式电源多模态 PWM 控制器
产品状态:量产
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产品简介

CXAC85354A 是一款多模式PWM反激式控制器,集成SmartJitter智能抖频技术,支持CCM与谷底开关多模式,超低启动电流(<3μA),可编程OVP/OTP/Brown-in/out,驱动能力200mA/300mA,适用于AC-DC适配器、笔记本适配器、TV待机电源等。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)AC~220V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)50W
工作频率65kHz
转换效率95%
封装类型SOT-26
Solution type反激式电源多模态 PWM 控制器
Max power50W
ProtectionOVP
ApplicationAC-DC转换器
Mos管Yes
精度±1%
功耗< 30mW
Topology typeAC-DC SSR控制
MODE FlybackCCM/Valley Switching Multi-mode
Operating temp-40℃~85℃
FeaturesCurrent Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;OCP;OVP;PWM;SCP;UVP
UVLO ON (V)16
UVLO OFF (V)9
VDD OVP (V)27
Switching Frequency Peak (kHz)65
Peak load ApplicationNo
HV Start-upNo
Programmable Burst/Green-modeNo
Brown-in/outYes (Buck cap.Side)

产品详细介绍

CXAC85354A 多模式反激式PWM控制器
SmartJitter智能抖频 | CCM+谷底开关多模式 | 超低启动电流<3μA | 可编程保护

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年6月 | 型号:CXAC85354A | 封装:SOT-23-6

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXAC85354A 是一款强化高效能多模式PWM反激式转换控制器,集成了独创的SmartJitter智能抖频技术(专利技术),在有效降低开关电源(SMPS)电磁干扰(EMI)的同时,彻底消除输出抖频纹波。芯片支持连续导通模式(CCM)与谷底开关(Valley Switching)多模式控制,根据负载条件自动切换工作模式,在全负载范围内实现最佳效率和EMI性能。CXAC85354A 具备超低启动电流(<3μA),并集成了可编程的传播延迟补偿、可编程输出过压保护(OVP)、可编程外部过温保护(OTP)以及可编程大电容欠压/过压保护(Brown-in/Brown-out),为电源系统提供高度灵活且可靠的保护方案。芯片采用SOT-23-6小型封装,电流模式PWM控制,驱动能力达200mA/300mA,是高性能、高集成度AC-DC电源适配器、笔记本适配器、电视/显示器待机电源及PC外设的理想选择。

核心优势: SmartJitter智能抖频(专利) + CCM与谷底开关多模式 + 超低启动电流(<3μA) + 可编程OVP/OTP/Brown-in/out + 200mA/300mA驱动 + SOT-23-6小封装。助力工程师轻松应对EMI挑战,优化全负载效率,简化保护电路设计。

1. 产品概述与市场定位

随着全球能效法规(如能源之星、ERP Lot 6)和电磁兼容标准(如EN55022)的不断升级,AC-DC电源转换器需要在效率、待机功耗和EMI性能之间取得更优平衡。传统PWM控制器在轻载和待机状态下常面临效率下降和EMI恶化的问题,而多模式控制策略成为解决这一矛盾的关键。CXAC85354A 正是嘉泰姆电子针对中高功率适配器、笔记本电源、电视待机电源等应用推出的新一代多模式PWM控制器,通过创新的SmartJitter智能抖频技术和CCM/谷底开关混合控制,实现了从重载到轻载全范围的高效率、低EMI和低待机功耗。

CXAC85354A 采用电流模式PWM控制,具备快速动态响应和精确的逐周期限流能力。其可编程保护功能(OVP、OTP、Brown-in/out)为设计者提供了极大的灵活性,可根据具体应用需求调整保护阈值,无需更换硬件,缩短开发周期。芯片内置的传播延迟补偿功能可有效补偿外部MOSFET和驱动回路的延迟,确保在宽输入电压和负载范围内恒流精度和稳定性。CXAC85354A 采用SOT-23-6封装,外围元器件极少,可显著降低系统BOM成本和PCB面积,帮助电源厂商快速推出符合最新能效和EMC标准的高性价比产品。

2. 主要特点与技术亮点

SmartJitter专利技术 智能抖频显著降低EMI辐射,同时消除输出抖频纹波,提升电源品质。
CCM与谷底开关多模式 重载时工作于CCM,轻载时切换至谷底开关,兼顾效率和EMI。
超低启动电流(<3μA) 极低的启动功耗,配合大阻值启动电阻,降低待机损耗。
可编程传播延迟补偿 精确补偿驱动延迟,提高恒流精度,适应不同MOSFET。
可编程输出OVP 通过外部电阻设定OVP阈值,灵活匹配不同输出电压需求。
可编程外部OTP 外接NTC热敏电阻,实现精确过温保护,增强系统可靠性。
可编程Brown-in/out 检测大电容电压,实现输入欠压/过压保护,防止异常工况。
驱动能力 200mA/300mA 强大的门极驱动,可驱动大电流MOSFET,适配多种功率等级。
高噪声抗扰度 优化的内部设计和引脚布局,提升系统抗干扰能力。
精准过载保护(OLP) 过载保护点精确,避免误触发,有效保护电源系统。
逐周期电流限制 每个周期检测CS电压,实现快速过流保护,防止变压器饱和。
符合RoHS规范 无铅、不含卤素,满足环保要求。

3. 引脚封装与说明

CXAC85354A 采用SOT-23-6小型封装,引脚间距0.95mm,工作温度范围-40℃~+125℃。主要引脚功能包括:VDD(供电引脚)、GND(地)、COMP(环路补偿)、CS(电流检测)、FB(反馈输入)、DRV(门极驱动输出)。详细引脚定义及电气特性请参考数据手册。

图1. CXAC85354A 引脚封装图(SOT-23-6 顶视图)

[ 封装外形示意图预留位置:SOT-23-6 ]

详细引脚间距及尺寸请联系嘉泰姆电子获取。

4. 典型应用电路

CXAC85354A 典型反激式转换器应用电路如下所示,采用电流模式PWM控制,外围元件精简,适用于宽输入电压范围(85V~265V AC)的电源适配器设计。

典型应用电路
图2. CXAC85354A 典型应用电路(反激式拓扑)

电路组成:交流输入 → 整流滤波 → 变压器原边 → MOSFET(由DRV驱动)→ CS检测电阻 → 副边整流滤波 → 反馈网络(TL431+光耦)至FB引脚。可编程OVP、OTP、Brown-in/out通过外部电阻/热敏电阻连接至相应引脚实现。

图3. CXAC85354A 内部功能方框图

内部集成:振荡器、SmartJitter抖频模块、CCM/谷底开关模式逻辑、PWM比较器、误差放大器、可编程保护电路(OVP/OTP/Brown-in/out)、传播延迟补偿、驱动级等。

5. 极限参数与电气特性

极限参数表 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VDD 供电电压 -0.3 28 V
VDRV 驱动输出引脚电压 -0.3 VDD+0.3 V
VCS 电流检测引脚电压 -0.3 6 V
VFB 反馈引脚电压 -0.3 6 V
TJ 结温范围 -40 150
TSTG 存储温度 -55 150
关键电气特性 (典型值,TA=25℃, VDD=15V)
参数 条件 典型值 单位
开关频率 正常工作 65 kHz
启动电流 VDD=12V, 启动前 <3 μA
静态工作电流 空载, VDD=15V 1.5 mA
驱动源电流 (Source) VDRV=0V, VDD=15V 200 mA
驱动灌电流 (Sink) VDRV=15V, VDD=15V 300 mA
UVLO 开启阈值 VDD 上升 15.5 V
UVLO 关闭阈值 VDD 下降 9.0 V
VDD OVP 阈值 (可编程) 外部电阻设定 可调 V
外部OTP 阈值 (可编程) NTC分压设定 可调 V
Brown-in 阈值 (可编程) 外部电阻分压 可调 V
CS 逐周期限流阈值 OCP 0.85 V
FB 过载保护阈值 OLP 1.2 V

注:可编程保护阈值通过外部电阻分压网络设定,具体计算公式请参考完整数据手册。

6. 工作原理与设计指导

6.1 SmartJitter智能抖频技术

CXAC85354A 内置专利SmartJitter智能抖频技术,通过对开关频率进行受控的伪随机调制,将能量分散到更宽的频谱范围,从而显著降低电磁干扰(EMI)峰值。与传统固定频率PWM控制器相比,SmartJitter可使EMI辐射降低8~12dB,帮助电源系统轻松通过CISPR 22/EN55022等电磁兼容标准。更值得一提的是,该技术在抖频的同时有效消除了输出端因频率抖动而产生的低频纹波,避免了传统抖频方案常见的输出电压抖频纹波问题,提升了电源的输出品质,特别适用于对输出电压纹波要求严格的适配器和音视频设备电源。

6.2 CCM与谷底开关多模式控制

CXAC85354A 支持连续导通模式(CCM)和谷底开关(Valley Switching)多模式控制。在重载条件下,芯片工作于CCM模式,提供稳定的输出电压和较高的功率传输能力;当负载减轻时,芯片自动切换至谷底开关模式,通过检测MOSFET漏极电压的振荡谷底,在最低电压处导通,从而实现零电压开关(ZVS)或近似ZVS,大幅降低开关损耗和EMI噪声。这种多模式控制策略使得CXAC85354A 在10%~100%负载范围内均可获得优异的转换效率,特别适用于经常工作于轻载和待机状态的适配器及待机电源。

此外,CCM与谷底开关的平滑切换由芯片内部状态机自动完成,无需外部干预,设计者只需根据功率等级选择合适的变压器参数和MOSFET即可。这种智能化模式切换不仅简化了设计,也确保了系统在不同工况下的稳定性和可靠性。

6.3 可编程保护功能详解

CXAC85354A 提供了丰富的可编程保护功能,赋予设计者极大的灵活性:

  • 可编程输出过压保护(OVP): 通过外部电阻分压网络连接至专用引脚,可独立设定OVP触发阈值。当输出电压异常升高至设定值时,芯片立即锁存驱动输出,防止后级电路损坏。
  • 可编程外部过温保护(OTP): 外接NTC热敏电阻和固定电阻组成分压网络,当温度升高导致NTC电阻变化使引脚电压低于设定阈值时,芯片触发OTP保护,关闭驱动输出,有效防止电源系统因过热而损坏。
  • 可编程大电容欠压/过压保护(Brown-in/Brown-out): 通过电阻分压检测大电容(整流滤波后)电压,当输入电压过低或过高时,芯片自动进入保护状态,避免在异常输入条件下工作,增强了系统的鲁棒性和安全性。
  • 可编程传播延迟补偿: 由于外部MOSFET和驱动回路存在延迟,会导致实际峰值电流与设定值存在偏差。CXAC85354A 内置可编程延迟补偿电路,通过外部电阻设定补偿量,确保在宽输入电压和负载范围内电流限制精度一致。

这些可编程功能使得同一款芯片可以适应不同应用需求,无需更换硬件,大幅缩短产品开发周期。

6.4 超低启动电流与待机功耗优化

CXAC85354A 的启动电流典型值小于3μA,这一超低启动电流特性使得芯片可采用大阻值启动电阻(如2MΩ~4MΩ),大幅降低启动电路的功耗损耗。在待机模式下,芯片通过自动降低开关频率和进入突发模式,将待机功耗控制在极低水平,轻松满足能源之星(EnergyStar)和ERP Lot 6等最新能效规范。结合可编程Brown-out功能,可在输入电压不足时提前关断,避免系统在低输入电压下反复启动,进一步提升系统可靠性。

关键设计要点:启动电阻选择需兼顾启动时间和功耗,建议R_start = (V_in_min - VDD_start) / I_start,其中V_in_min为最小输入整流电压,VDD_start为UVLO开启阈值,I_start为启动电流。通常R_start取2MΩ~4MΩ。

7. 基于CXAC85354A的65W适配器设计实例

设计目标:一款65W AC-DC适配器,输入电压90V~265V AC,输出20V/3.25A(典型笔记本电脑适配器规格),待机功耗<50mW,平均效率>89%,满足CoC Tier 2和EnergyStar Level VI能效标准。

  • 拓扑选择: 反激式(Flyback)拓扑,利用CXAC85354A的CCM+谷底开关多模式控制,实现全负载范围高效率。
  • 开关频率: 选用65kHz,在变压器尺寸和开关损耗之间取得平衡。
  • 变压器设计: 以最小输入电压和最大输出功率计算初级电感量和匝数比。推荐使用PQ2625磁芯,初级电感量约650μH,匝数比Np:Ns:Naux = 40:6:5。
  • MOSFET选型: 耐压650V,导通电阻RDS(on)<0.3Ω,栅极电荷Qg<25nC,如JTM65R380(嘉泰姆电子自有品牌)。
  • 输出整流: 选用低压降肖特基二极管或同步整流MOSFET,以提高转换效率。
  • 反馈网络: 采用TL431+光耦隔离反馈,输出电压通过分压电阻设定,结合CXAC85354A的FB引脚内部基准(典型2.5V)进行精确稳压。
  • 可编程保护设置: 根据输出规格设定OVP阈值(如22V),通过外部电阻分压;OTP阈值设定为110℃(通过NTC电阻);Brown-in/out阈值设定为输入电压100V/85V(对应大电容电压约140V/120V)。

以上设计实例展示了CXAC85354A 在典型65W适配器中的应用。嘉泰姆电子提供完整的参考设计文档(包括原理图、BOM表、变压器规格书和PCB布局文件),帮助工程师快速完成产品开发。

8. PCB布局建议

  • 功率环路最小化: 变压器初级绕组、MOSFET、CS检测电阻和输入电容构成的功率环路应尽可能短而宽,以降低寄生电感和电阻,减少开关尖峰和EMI辐射。
  • CS检测走线: CS引脚连接电流检测电阻,走线应尽量短,并采用Kelvin连接方式直接连接到检测电阻两端,避免功率地回路干扰。
  • FB反馈走线: 反馈分压网络和光耦应靠近芯片FB引脚,走线远离开关节点(如MOSFET漏极、变压器引脚)以避免噪声耦合。
  • 可编程引脚走线: OVP、OTP、Brown-in/out等编程引脚的分压电阻应靠近芯片引脚,走线避免与高压开关节点平行,以减少噪声耦合。
  • 地平面设计: 建议采用单点接地或多点接地策略,将功率地(大电流)与控制地(小信号)分开,在芯片GND引脚附近汇合。
  • VDD去耦电容: VDD引脚旁路电容(典型4.7μF+0.1μF)应紧靠芯片放置,提供高频电流通路,确保供电稳定。
  • 散热设计: SOT-23-6封装较小,建议在PCB上为芯片周围预留足够的铜箔区域辅助散热,并确保通风良好。
布局提示: 高压(整流后300V以上)与低压(控制侧)区域之间应保持至少2mm的安全间距,并遵循UL/IEC爬电距离和电气间隙要求,确保产品安全合规。

9. 订购信息与技术支持

CXAC85354A 采用SOT-23-6封装,为无铅、RoHS合规产品。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片以及全面的技术支持服务,包括评估板、参考设计文档(原理图、BOM、PCB布局、变压器规格书)、应用笔记和FAE现场支持。无论您是进行产品原型验证还是批量生产,嘉泰姆电子的专业团队都将为您提供高效、可靠的技术保障。

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