在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。
 
 
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CXSD62679高压大电流降压芯片:革新电动车电源系统的核心方案
在电动车电源设计领域,CXSD62679高压降压芯片凭借其600V输入能力和同步整流技术,正成为电动自行车/摩托车转换器的首选解决方案。这款SOP16封装的DC-DC电源管理芯片集成了多重保护机制与灵活的频率配置功能,为高压大电流应用场景提供高可靠性支持。
一、核心特性与技术创新
1.高压大电流支持:内部集成半桥驱动电路,配合外部MOS管可承受高达600V输入电压,输出电流达10A(典型应用),满足电动交通工具的严苛供电需求。
2.智能同步整流
a.采用同步MOSFET替代传统续流二极管,转换效率提升显著。支持:
b.逐周限流控制(180mV比较阈值)
c.输出短路保护(VCC欠压触发自动重启)
d.可调工作频率(0-300KHz通过外接电容配置)
3.多重安全防护
a.UVLO欠压锁定(CXSD62679:开启16.5V/关闭8V)
b.双路电流比较器(SDHIN/SDLIN引脚)
c.95%最大占空比输出
d.200ns死区时间控制
二、典型应用场景解析
1.电动交通工具转换器
         (图6-1)12V10A方案中,通过FB引脚电阻分压(公式:Vout=(1+R1/R2)*1.2V)实现精准稳压,配合同步MOS管将48V/60V电池电压高效降至12V系统供电。

2.工业电源系统
a.适用于电信设备、PoE供电及工业控制:
b.VCC引脚配置22μF储能电容增强短路保护
c.REF5V基准源(±50mV调整率)为传感电路提供稳定参考
3.恒压恒流方案
(图6-2)5V输出设计中,CP引脚连接200pF电容实现72KHz开关频率,电感选型公式:
L = Vout(Vin-Vout)/(Vin·Fs·Iripple)(纹波电流建议≤30%满载电流)

三、关键设计指南
1.PCB布局要点
a.REF5V引脚需紧贴1μF陶瓷电容滤噪
b.功率地(COM)与信号地(VSS)分离布线
c.自举电路VB-VS间耐压600V
2.短路保护机制:当输出短路时,VCC电容放电至8V关闭PWM,电压升至17V后自动重启,形成间歇保护循环(CXSD62679专属功能)。
3.元器件选型
| 组件 | 选型建议 | 
|---|---|
| 同步MOS管 | 低内阻(<10mΩ)+低结电容 | 
| 输出电容 | 低ESR陶瓷电容(ΔVo计算公式见8.9节) | 
| 电感 | 饱和电流>130%负载电流 | 
四、技术优势总结
CXSD62679系列通过四重技术革新解决高压应用痛点:
1.36μA/720μA恒流充放电实现精准频率控制
2.180mV电流检测提升限流精度
3.VCC双电源模式(自供电/外部供电)
4.-45℃~125℃工业级温度范围
该芯片已成功应用于电动自行车转换器、工业逆变器等场景,其SOP16封装(尺寸见9.1节)兼容标准贴装工艺,显著降低高压系统设计门槛。设计文档与典型电路图可访问官网获取。
六.应用设计中元器件参数及注意事项
1  REF5V 输入电容
           在  REF5V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少  REF5V 端的高频噪声,高频旁路电容可选用
1uF 陶瓷电容,布板时尽可能靠近芯片引脚  REF5V 输入端。
2  VCC 储能电容
          CXSD62679  需求  VCC 引脚端对地放置一个  22uF 电容,主要用于启动时对  VCC 引脚进行储能充电和正常工
作时稳定   VCC 引脚的工作电压,同时该电容对输出短路保护有一定的作用,当输出短路时,VCC 引脚将掉
电,芯片进入  UVLO 模式,该电容的大小将影响当输出短路时芯片间隙去开启功率管的时间,电容越大间隙
的时间越长,功率管发热越小,反之功率管发热将增大。
3  启动过程
         CXSD62679  是输入电源通过外部  R1 电阻对  VCC 引脚的外接电容开始充电,此时芯片将在低静态电流工作
模式大概消耗<0.3mA 的工作电流,内部仅  UVLO 电路在工作,其他振荡器及  PWM 模块都处于关闭状态,
输出电压为零,当  VDD 引脚上的电容电压充电到 17V 以上时,芯片开始正常工作,开启振荡器、PWM 模块
及反馈处理电路,输出电压稳压输出,同时输出电压通过外部二极管到  VCC 引脚提供  VCC 工作电源,启动
过程结束。CXSD62680  由外部电源供电启动。
4  振荡器 Cr 电容的开关频率计算
       CXSD62679/CXSD62680仅需一个外接电容可设置 PWM 工作频率,内部采用恒流源对  Cp 电容进行充放
电如图  8.4a,灌电流的恒流源内部提供大概  36uA左右的电流对   Cp 电容进行充电,拉电流的恒流源内部提供
大概   720uA左右的电流对   CT  电容进行放电,近似的工作频率和电容之间关系由公式f=(14.4 x106 )/Cp 确定
(该公式的电容单位为 pF),如     Cp=200pF 的电容,对应的  PWM 工作频率大概为 72KHz。

5  输出峰值限流
       CXSD62679/CXSD62680芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端    MOS  管外置限流电阻决定,峰值电流的关
系式是IPK=180mV/(外置限流电阻 R37);   芯片低端输出峰值电流限流大小由低端  MOS 管内阻决定,峰值电流
的关系式是  IPK=180mV/(低端 MOS 管内阻)。
6  输出短路保护
         当输出短路时,CXSD62679 将工作在最大峰值电流限流输出,同时  VCC 的电压将会失电由于输出电压不能
再通过二极管为 VCC引脚提供电源,CXSD62679 芯片的静态工作电流很快泄放掉 VCC 引脚上电容的电压,当  VCC
引脚的电压低于  8 V 时,CXSD62679 芯片将彻底关闭  PWM 输出,同时输入电源通过外部启动电阻重新对  VCC 引
脚的电容开始充电,当  VCC 引脚的电压高于  17V,芯片重新开启  PWM,如果输出一直处于短路状态,芯片将
间隙去开启功率管,此时 CXSD62679 芯片将处于限流和短路保护模式。CXSD62680外部供电情况下,输出短路没
有打嗝功能。
7  输出电感
CXSD62679/CXSD62680有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响降
压器的工作模式,在轻载时  CXSD62679/CXSD62680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
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%。
8  同步整流 MOS 管
        采用同步整流   MOSFET  代替传统异步变换器的续流二极管,从而极大提高电源转换效率;同步整流
MOSFET 选择低内阻、低结电容,能给 CXSD62679/CXSD62680降压器提供好的性能。
9  输出电容
       输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波,使  DC-DC 降压器输出比较平稳的直流电提供给负载,选取该
电容时尽可能选取低  ESR 的电容,选取电容值的大小主要由输出电压的纹波要求决定,可由下式公式确定 式中ΔVo 是输出电压纹波,ΔIL 是电感电流纹波,Fs 是   PWM 工作频率,ESR
式中ΔVo 是输出电压纹波,ΔIL 是电感电流纹波,Fs 是   PWM 工作频率,ESR
是输出电容等效串联电阻。
10  输出电压调节设置
      CXSD62679/CXSD62680的输出电压由FB引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1.2V,
如图8.10a 所示,输出电压 Vout=(1+R1/R2)*1.2V,如需设置输出电压到12.12V,可设定R1为  9.1K,R2为
1K,输出电压  Vout=(1+9.1/1)*1.2V=12.12V。
    
 
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| 型号 | VCC启动电压 | VCC关闭电压 | 输入电压范围 | 启动电流 | 开关频率 | 输出电压精度 | 内置功率管 | 特点 | 封装 | 
| 6.5V | 3.5V | 20-60V | 内置快速启动 | 10-100K,外围可设置 | 3% | 有 | 48V电池供电系统降压型开关电源芯片 | ESOP8 | |
| 16V | 9V | 20-150V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 | |
| 9.5V | 7.8V | 10-25V | 80uA | 0-300K,外围可调 | 1.50% | 无 | 可编程电源芯片 | SOP16 | |
| 9.5V | 7.8V | 10-25V | 80uA | 0-300K,外围可调 | 1.50% | 无 | 可编程电源芯片 | SSOP24 | |
| 6.5V | 3.5V | 10-600V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 | SOP16 | |
| - | - | 7-150V | 外置辅助电源 | 70K | 1.5% | 无 | 升降压控制芯片,支持高压大电流护方案 | QFN32 | |
| - | - | 13-90V | 外置辅助电源 | 100K | 1.5% | 无 | 支持PD3.0协议的升降压数字电源芯片 | QFN64 | |
| 3.65V | 3.6V | 4-600V | 50uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 升压同步整流方案,支持高压大电流方案 | SOP16 | |
| 16V | 9V | 20-90V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 | |
| 16V | 9V | 20-600V | 3uA | 抖频 | 1.5% | 有 | 非隔离系统恒压恒流输出 | SOP7 | |
| - | - | 10-115V | 内置快速启动 | 140KHz | 3% | 无 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-115V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 无 | 短路锁住,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-100V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 有 | 零功耗使能,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 有 | 零功耗使能,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 有 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 120KHz | 3% | 无 | 短路打嗝,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| - | - | 10-120V | 内置快速启动 | 70KHz | 3% | 无 | 短路锁住,输出电压灵活可调 | ESOP8 | |
| 4.6V | 3.8V | 4-600V | 50uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 降压同步整流方案,支持高压大电流方案 | SOP16 | |
| 16.5V | 8V | 10-600V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 | SOP16 | |
| 8.5V | 7.5V | 10-600V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 | SOP16 | |
| 9.5V | 7.8V | 11-250V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 无 | 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 | SSOP16 | |
| 9.5V | 7.8V | 11-100V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 有 | 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 | QFN32 | |
| 9.5V | 7.8V | 11-30V | 200uA | 0-300K,外围可设置 | 1.5% | 有 | 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 | QFN32 | |
| - | - | - | 外置辅助电源 | 最高工作频率100KHz | - | 无 | 数字算法电流模式同步降压控制芯片 | SSOP24 | |
| 9.5V | 7.8V | 10-25V | 80uA | 0-300K,外围可调 | 1.50% | 无 | 同步整流降压电源控制芯片 | SSOP16 | 
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