CXSD61145系列 4相降压DC-DC转换器 3V-5.5V输入 I²C可编程 20A峰值
产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年8月 | 型号：CXSD61145A/B/C/D/E | 封装：WL-CSP-54B 2.69×3.92mm产品概述与市场定位CXSD61145 系列是高度集成、可灵活配置的 4 相降压 DC-DC 转换器，专为低功耗处理器、FPGA、DSP 及其他 ASIC 的核心供电而设计。该系列支持多相和单相操作，提供五种工厂配置选项，满足不同电流和输出路数需求。输入电压范围 3V 至 5.5V，每相可提供高达 5A 的输出电流，峰值总电流可达 20A，输出电压范围 0.4V 至 2.05V（3/4 相配置最高 1.55V）。芯片采用先进恒定导通时间（ACOT）控制架构，具有超快瞬态响应，支持 I²C 接口（高达 3.4MHz）动态调节输出电压、压摆率和软启动时间，并具备差分远程检测功能，确保重载下输出电压精度。该系列集成完备的保护功能，包括逐周期电流限制、输入欠压锁定、输出过压/欠压保护、过温保护以及负过流保护（FCCM 模式），采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，适用于家庭网关、光模块、机顶盒、存储系统和安防监控等应用。核心优势：4 相灵活配置（A:2+1+1, B:1+1+1+1, C:3+1, D:4相, E:2+2）| 每相 5A，总输出 20A | 3V-5.5V 宽输入 | I²C 可编程输出电压（0.4V-2.05V）| 差分远程检测 | 动态电压缩放（DVS）| 2MHz/2.2MHz 开关频率 | 自动相位增删 | 全面保护（OCP/OVP/UVP/OTP）| WL-CSP 封装。型号配置与选型指南CXSD61145 系列提供五种工厂预配置型号，满足不同输出路数和相数需求：型号输出通道相数配置开关频率输出电压范围
CXSD61145A3 路（VOUT1/2/3）2+1+1 相2 MHz0.4V – 2.05V
CXSD61145B4 路（VOUT1/2/3/4）1+1+1+1 相2 MHz0.4V – 2.05V
CXSD61145C2 路（VOUT1/2）3+1 相2.2 MHzVOUT1:0.4-1.55V, VOUT2:0.4-2.05V
CXSD61145D1 路（VOUT1）4 相2.2 MHz0.4V – 1.55V
CXSD61145E2 路（VOUT1/2）2+2 相2 MHz0.4V – 2.05V
设计时可根据总负载电流、PCB 布局和散热需求选择合适型号。所有型号均支持 I²C 编程，并具备相同的保护特性。主要特点与技术亮点
[*]ACOT 控制架构：超快瞬态响应，支持低 ESR 陶瓷电容，无需外部补偿。
[*]I²C 可编程（高达 3.4MHz）：动态调整输出电压（8-bit 分辨率）、软启动压摆率、DVS 上下斜率、强制 PWM/自动省电模式。
[*]差分远程检测：每路输出独立检测，补偿线路压降，保证重载精度。
[*]动态电压缩放（DVS）：每路支持两组预设电压（DVS0/DVS1），可通过软件或外部 VSEL 引脚切换，适应不同性能状态。
[*]自动相位增删：在自动模式下根据负载电流动态调整工作相数，提高轻载效率。
[*]可编程上电/掉电时序：每路独立设置开启/关闭延迟（0~63ms），支持复杂系统的电源时序控制。
[*]看门狗复位：WDOG_RST 引脚可将输出电压和 DVS 寄存器恢复至出厂默认值，防止系统挂死。
[*]中断和故障检测：INT 引脚（开漏/推挽可选）上报 UVLO、过温、过压、欠压、过流等事件，并通过寄存器记录。
[*]负过流保护（NOC）：在强制 PWM 模式下防止外部电源倒灌导致的反向电流损坏。
引脚功能说明CXSD61145 系列采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，引脚间距 0.4mm。主要引脚功能如下（完整引脚描述请参考数据手册）：https://mp.toutiao.com/mp/agw/article_material/open_image/get?code=NTg0YmM0MGU3ZTJkMWEwMzZiZDhhMmYyZmU4MGJiY2EsMTc4NjYxNzU4NDY0OQ==
[*]PVIN_A/B/C/D：各功率级输入电源，需外接 10μF 陶瓷电容。
[*]SW_A/B/C/D：开关节点，连接各相功率电感。
[*]PGND_A/B/C/D：各功率级地，需低阻抗连接到地平面。
[*]VOUT1~4, RTN1~4：差分远程检测引脚，连接负载端输出电压和地。
[*]EN：主使能引脚，高电平使能，低电平关断。
[*]SCL, SDA：I²C 接口时钟和数据线（需上拉至 VIO）。
[*]INT：中断指示输出（开漏或推挽可配置）。
[*]WDOG_RST：看门狗复位输入，低电平复位输出电压至默认值。
[*]VSEL1~4：外部 DVS 选择引脚，可用于动态切换 DVS0/DVS1。
[*]AVIN, VIO, AVIN_FILT：模拟电源、I/O 电源（1.8V 或 3.3V）及滤波电容。
未使用的输出通道对应的反馈引脚需短接至 AGND，具体请参考数据手册的配置说明。典型应用电路https://mp.toutiao.com/mp/agw/article_material/open_image/get?code=NjhhOTUxYjk0OWNjNjAwODI0YTVkMjk4MjEyZWI2MjIsMTc4NjYxNzU4NDY0OQ==
以 CXSD61145B（4 路独立输出）为例，每路输出采用 0.22μH 功率电感，输入电容 10μF×4，输出电容 22μF×2。I²C 上拉电阻、VIO 电源等电路一并体现。推荐 BOM（以 CXSD61145B 为例）：
元件数量型号/描述封装厂家
U11CXSD61145BWL-CSP-54BRichtek
C1~C4410μF 陶瓷电容0603Murata
C5, C621μF 陶瓷电容0603Murata
C7~C10822μF 陶瓷电容0603Murata
LA, LB, LC, LD40.22μH 功率电感2016Murata/TDK
引脚封装图CXSD61145 系列采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，球间距 0.4mm，适用于高密度 PCB 布局。工作原理与设计指导ACOT 控制与多相交错CXSD61145 系列采用先进恒定导通时间（ACOT）控制，结合多相交错技术，在 2MHz/2.2MHz 开关频率下实现极快瞬态响应。在多相操作中，各相以交错方式工作（2 相 180° 交错，3 相 120°，4 相 90°），有效降低输入和输出纹波。芯片内置电流均衡控制，确保各相电流均匀分配，提高系统可靠性。动态电压缩放（DVS）与 I²C 编程每路输出均支持两组独立设定的电压值（DVS0 和 DVS1），可通过 I²C 命令或外部 VSEL 引脚动态切换。电压变化斜率（上/下）独立可调（0.5mV/μs 至 16mV/μs），兼顾系统稳定性和响应速度。此外，I²C 接口还允许用户配置工作模式（自动省电模式或强制连续导通模式）、软启动压摆率、上电/掉电延迟等参数，实现高度灵活的电源管理。自动相位增删（Phase Adding/Shedding）在自动省电模式下，芯片根据负载电流动态决定参与工作的相数。当负载电流超过相位增加阈值时，自动启用更多相数以提升带载能力；当负载电流降低至相位减少阈值时，自动关闭部分相数以优化轻载效率。这一机制在全负载范围内均能保持较高效率。保护功能详解
[*]逐周期电流限制（OCP）：每个开关周期分别监测高侧和低侧 MOSFET 电流，防止过流或短路损坏。
[*]输出欠压保护（UVP）：当输出电压低于设定值 50% 时触发，可配置为打嗝模式或锁存模式（通过寄存器选择）。
[*]输出过压保护（OVP）：当输出电压超过设定值 133% 时强制关闭功率开关，待电压回落至 125% 以下后恢复。
[*]负过流保护（NOC）：在强制 PWM 模式下监测低侧 MOSFET 反向电流，防止外部电源倒灌。
[*]输入欠压锁定（UVLO）：当 AVIN 低于 2.7V（典型）时关断，防止 MOSFET 不完全导通。
[*]过温保护（OTP）：结温超过 160°C 时停止开关，降温 40°C 后重新启动。
看门狗与中断功能芯片提供 WDOG_RST 引脚，低电平可将输出电压和 DVS 寄存器恢复至出厂默认值，防止系统挂死。中断引脚 INT 可配置为开漏或推挽，主动上报各种故障事件（如过压、欠压、过流、过温等），并通过寄存器记录故障类型，便于系统诊断。应用信息电感选择推荐使用 0.22μH~0.24μH 电感（例如 Murata DFE201610E-R24M），其饱和电流需大于芯片峰值电流限值（每相约 8A）。电感 DCR 应尽量低以提高效率，同时需考虑交流损耗。输入/输出电容选择建议输入电容每路使用 10μF（0603, X7R），总有效容值不小于 4μF；输出电容每路使用 22μF×2（0603, X7R），总有效容值不小于 14μF。所有电容应尽量靠近芯片引脚，以减少寄生电感。PCB 布局建议
[*]使用四层或六层 PCB，确保大电流路径（VIN, PGND, SW）短而宽。
[*]输入电容紧靠 PVIN 和 PGND 引脚放置，并添加多个过孔减少阻抗。
[*]SW 节点面积最小化，避免与敏感信号（如反馈、I²C）耦合。
[*]差分远程检测线（VOUTx/RTNx）采用开尔文连接，直接引自负载端，避免大电流路径干扰。
[*]在芯片底部和周围放置大量过孔至内层地平面，改善散热（θJA = 37.9°C/W，JEDEC 标准）。
热设计考虑WL-CSP-54B 封装具有优良的散热性能，θJA 为 37.9°C/W（JEDEC 四层板）。在 TA=25°C 时，最大功耗可达 2.19W（125°C 结温）。实际应用中，建议通过增加铜箔面积和过孔数量降低热阻，避免长时间在高温下工作。订购信息CXSD61145 系列提供五种配置型号，采用 WL-CSP-54B 2.69×3.92mm 封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、评估板、参考设计以及全面的 FAE 技术支持。
型号输出通道相数配置开关频率输出电压范围
CXSD61145A3 路2+1+1 相2 MHz0.4V – 2.05V
CXSD61145B4 路1+1+1+1 相2 MHz0.4V – 2.05V
CXSD61145C2 路3+1 相2.2 MHzVOUT1:0.4-1.55V, VOUT2:0.4-2.05V
CXSD61145D1 路4 相2.2 MHz0.4V – 1.55V
CXSD61145E2 路2+2 相2 MHz0.4V – 2.05V
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