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CXSU63305高压升压DC-DC芯片:600V同步整流方案设计指南
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CXSU63305是一款专为高压大电流场景设计的同步整流升压DC-DC芯片,支持4-20V宽电压输入及600V超高输出电压。其创新架构集成半桥驱动与智能保护功能,广泛应用于电动自行车转换器、工业控制系统等高可靠性领域。

CXSU63305高压升压DC-DC芯片:600V同步整流方案设计指南
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产品简介

CXSU63305:工业级高压升压DC-DC电源管理芯片

CXSU63305是一款专为高压大电流场景设计的同步整流升压DC-DC芯片,支持4-20V宽电压输入600V超高输出电压。其创新架构集成半桥驱动与智能保护功能,广泛应用于电动自行车转换器、工业控制系统等高可靠性领域。LhI嘉泰姆


核心性能突破

1.高压输出能力LhI嘉泰姆

a.支持600V超高输出电压(VB引脚耐压)LhI嘉泰姆

b.4-20V宽输入范围(VCC引脚),适配电池/工业电源LhI嘉泰姆

c.外置单电容调频(CP引脚):频率范围0-300kHz(公式:f=18×10⁶/Cp)LhI嘉泰姆

2.智能控制特性LhI嘉泰姆

a.双模式使能控制LhI嘉泰姆

启动电压=1.2V×(R20+R21)/R21 + 18μA×R20
关闭电压=1.2V×(R20+R21)/R21

b.逐周限流保护LhI嘉泰姆

高端限流:Iₚₑₐₖ=180mV/MOS内阻
低端限流:Iₚₑₐₖ=180mV/R₇(外置电阻)

3.高集成设计LhI嘉泰姆

a.内置3.3V基准源(REF3.3V引脚,50mA驱动能力)LhI嘉泰姆

b.SOP16紧凑封装(10.0×6.3mm)LhI嘉泰姆

c.软启动(SS引脚)/紧急关断(SD引脚)双保险机制LhI嘉泰姆


关键应用设计指南

▌ 电路设计要点LhI嘉泰姆

1.频率设置(CP引脚):LhI嘉泰姆

采用270pF电容 → 67kHz典型频率(Δf/ΔVcc≤±5%)LhI嘉泰姆

2.输出电压配置(FB引脚):LhI嘉泰姆

Vout​=(1+R2/R1​)×1.2V

例:R1=200kΩ, R2=10kΩ → 25.2V输出LhI嘉泰姆

3.电感选型(连续/不连续模式):LhI嘉泰姆

建议纹波电流≤30% IₒᵤₜₘₐₓLhI嘉泰姆

▌ PCB布局规范LhI嘉泰姆

元件
要求
容值建议
REF3.3V旁路电容
贴片陶瓷电容,贴近引脚
0.1μF
VCC储能电容
陶瓷+电解电容并联
0.1μF+10μF
自举电容
低ESR电容,靠近VB/VS
≥1μF

工业场景性能优势

应用场景
CXSU63305解决方案优势
电动自行车转换器
600V耐压支持电机驱动系统
-45℃~125℃宽温域运行
电信电源
同步整流效率>95%(对比异步方案)
便携设备
待机电流≤200μA(EN<1.2V)

保护机制深度优化LhI嘉泰姆

1.短路响应:SDHIN/SDLIN双比较器实时监控(180mV阈值)LhI嘉泰姆

2.过热保护:125℃环境温度极限运行LhI嘉泰姆

3.欠压锁定:Vcc开启/关闭阈值3.65V/3.6V(±2%精度)LhI嘉泰姆

设计警示:VB-VS压差>20V可能损坏芯片!建议在高压场景使用SiC MOS管降低内阻。LhI嘉泰姆


 应用设计电路元器件参数选择LhI嘉泰姆

1  REF3.3V 输入电容LhI嘉泰姆

      在 REF3.3V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少 REF3.3V 端的高频噪声,高频旁路电容可选LhI嘉泰姆
用 0.1uF 陶瓷电容,PCB 布板时尽可能靠近芯片引脚 REF3.3V 输入端。
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2  VCC 储能电容LhI嘉泰姆

     CXSU63305 需求 VCC 引脚端对地放置一个 10uF 贴片瓷片电容或者一个 0.1uF 瓷片电容并联 10uF 电解电容,PCB 布板时尽可能靠近芯片管脚。LhI嘉泰姆

3  启动关闭电压LhI嘉泰姆

     2 脚外部电阻可以调整启动电压跟关闭电压LhI嘉泰姆
启动电压计算公式:1.2V x (R20+R21)/R21+18uA*R20LhI嘉泰姆
关闭电压计算公式:1.2V x (R20+R21)/R21
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4  振荡器 Cp 电容的开关频率计算LhI嘉泰姆

     CXSU63305  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,LhI嘉泰姆
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LhI嘉泰姆
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=(18 x106 )/Cp 确定(该公式的电容单位为 pF),如 Cp=270pF 的电容,对应的 PWM 工作频率大概为 67KHz。LhI嘉泰姆
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5  输出峰值限流LhI嘉泰姆

      CXSU63305  芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端 MOS 管内阻决定,峰值电流的关系式是 IPK=180mV/LhI嘉泰姆
(高端 MOS 管内阻); 芯片低端输出峰值电流限流大小由低端 MOS 管串联电阻 R7 决定,峰值电流的关系式LhI嘉泰姆
是 IPK=180mV/R7。LhI嘉泰姆
叠加谐波补偿以后的低端限流值:LhI嘉泰姆
IPK=(180mV-2*R6/(R6+R24))/R7
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6  输出电感LhI嘉泰姆

     CXSU63305   有两种工作模式分连续工作模式和不连续工作模式,电感的取值将影响升压器的工作模式,在LhI嘉泰姆
轻载时 CXSU63305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:LhI嘉泰姆
式中 Vin 是输入电压,Vout 是输出电压,Vdiode 是同步整流 MOS 管导通LhI嘉泰姆
压差,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%。
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7  同步整流 MOS 管LhI嘉泰姆

     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LhI嘉泰姆
MOSFET 选择低内阻、低结电容,能给 CXSU63305升压器提供好的性能
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8  输出电容LhI嘉泰姆
     输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波,使 DC-DC 升压器输出比较平稳的直流电提供给负载,选取该LhI嘉泰姆
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:LhI嘉泰姆
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LhI嘉泰姆
容等效串联电阻。LhI嘉泰姆
9    输出电压调节设置LhI嘉泰姆
     CXSU63305 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 8.10aLhI嘉泰姆
所示,输出电压 Vout=(1+R1/R2)*1.2V,如需设置输出电压到 25.2V,可设定 R1 为 200K,R2 为 10K,输LhI嘉泰姆
出电压 Vout=(1+200/10)*1.2V=25.2V。
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总结:CXSU63305通过单电容调频、双路径限流及600V耐压三大技术突破,为高压升压转换提供高性价比解决方案,显著降低系统复杂度与BOM成本。其同步整流架构相比传统二极管方案提升效率8%-12%,是工业级电源设计的理想选择。LhI嘉泰姆

技术规格书(产品PDF)  

     需要详细的PDF规格书请联系我们,还可以获得免费样品以及技术支持LhI嘉泰姆
      
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   产品封装图 LhI嘉泰姆


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   电路原理图 LhI嘉泰姆


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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
CXDC65167 6.5V 3.5V 20-60V 内置快速启动 10-100K,外围可设置 3% 48V电池供电系统降压型开关电源芯片 ESOP8
CXAC85204 16V 9V 20-150V 3uA 抖频 1.5% 非隔离系统恒压恒流输出 SOP7
CXAC85207 9.5V 7.8V 10-25V 80uA 0-300K,外围可调 1.50% 可编程电源芯片 SOP16
CXLB73135 9.5V 7.8V 10-25V 80uA 0-300K,外围可调 1.50% 可编程电源芯片 SSOP24
CXDC65168 6.5V 3.5V 10-600V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 SOP16
CXSU63303 - - 7-150V 外置辅助电源 70K 1.5% 升降压控制芯片,支持高压大电流护方案 QFN32
CXSU63304 - - 13-90V 外置辅助电源 100K 1.5% 支持PD3.0协议的升降压数字电源芯片 QFN64
CXSU63305 3.65V 3.6V 4-600V 50uA 0-300K,外围可设置 1.5% 升压同步整流方案,支持高压大电流方案 SOP16
CXSD62669 16V 9V 20-90V 3uA 抖频 1.5% 非隔离系统恒压恒流输出 SOP7
CXSD62670 16V 9V 20-600V 3uA 抖频 1.5% 非隔离系统恒压恒流输出 SOP7
CXSD62671 - - 10-115V 内置快速启动 140KHz 3% 短路打嗝,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62672 - - 10-115V 内置快速启动 120KHz 3% 短路锁住,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62673 - - 10-100V 内置快速启动 120KHz 3% 零功耗使能,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62674 - - 10-120V 内置快速启动 120KHz 3% 零功耗使能,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62675 - - 10-120V 内置快速启动 120KHz 3% 短路打嗝,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62676 - - 10-120V 内置快速启动 120KHz 3% 短路打嗝,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62677 - - 10-120V 内置快速启动 70KHz 3% 短路锁住,输出电压灵活可调 ESOP8
CXSD62678 4.6V 3.8V 4-600V 50uA 0-300K,外围可设置 1.5% 降压同步整流方案,支持高压大电流方案 SOP16
CXSD62679 16.5V 8V 10-600V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 SOP16
CXSD62680 8.5V 7.5V 10-600V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,可支持对电池恒流恒压充电 SOP16
CXSD62681 9.5V 7.8V 11-250V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 SSOP16
CXSD62682 9.5V 7.8V 11-100V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 QFN32
CXSD62683 9.5V 7.8V 11-30V 200uA 0-300K,外围可设置 1.5% 同步整流,高效率,短路锁住,内置温度保护等 QFN32
CXSD62684 - - - 外置辅助电源 最高工作频率100KHz - 数字算法电流模式同步降压控制芯片 SSOP24
CXSD62685 9.5V 7.8V 10-25V 80uA 0-300K,外围可调 1.50% 同步整流降压电源控制芯片 SSOP16

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