CXLC89115A 四通道背光WLED驱动+LCD偏压电源芯片
4P8S WLED（29V）| 11位调光（60μA-30mA）| ±4V至±6.5V/150mA偏压

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLC89115A | 封装：WL-CSP-24B（1.84×2.68mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLC89115A 是一款高度集成的四通道背光WLED驱动与LCD偏压电源芯片，专为智能手机、平板电脑等便携设备的显示系统供电设计。芯片内部集成了四通道WLED驱动器（支持最高4P8S配置，输出达29V）以及完整的LCD偏压电源（含Boost、LDO和反相电荷泵）。背光驱动支持 I²C和PWM双调光，11位亮度代码可实现 60μA至30mA 的高精度电流控制，并提供线性/指数两种映射曲线。LCD偏压部分可提供 ±4V至±6.5V 可调输出（50mV步进），输出能力高达 150mA。芯片集成软启动、可编程快速放电、UVLO、OVP、OCP、SCP、OTP 等完善保护功能，采用 WL-CSP-24B（1.84×2.68mm） 封装，是高性能显示电源的终极单芯片方案。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、平板电脑等便携设备中，显示系统需要两套独立的电源：一套用于背光LED驱动，通常需要升压至较高电压（最高29V）并精确控制多路LED电流；另一套用于LCD面板偏压，需要提供稳定的正负电压（±4V至±6.5V）且具备足够的驱动能力。传统方案常使用两颗或更多芯片分别实现，增加了PCB面积和系统成本。CXLC89115A 作为一款 四通道背光驱动+LCD偏压二合一芯片，其核心优势在于 高度集成——单芯片同时完成背光驱动和偏压供电，且各自独立控制，互不干扰。

背光部分支持 4P8S（4串8并） 的WLED配置，最大输出电压29V，每通道电流可通过 11位I²C或PWM 精细调节，从60μA到30mA，配合线性/指数调光曲线，实现平滑的亮度调节。LCD偏压部分采用Boost+LDO+反相电荷泵架构，输出 ±4V至±6.5V，步进50mV，输出电流高达150mA，满足大尺寸高分辨率面板的需求。芯片支持 HWEN硬件使能 以及 LCM_EN1/EN2 独立控制正负偏压的时序，灵活适配各种LCD面板的上电要求。CXLC89115A 采用 WL-CSP-24B（1.84×2.68mm） 封装，是高端便携设备显示电源的最优解。

2. 主要特点与技术亮点

• 四通道WLED驱动：支持4P8S配置，最大输出电压29V，每通道独立电流控制，匹配度优异。
• 11位高精度调光：电流范围60μA~30mA，可选线性或指数映射曲线，实现无级平滑调光。
• 双调光控制：支持纯I²C、纯PWM、I²C+PWM混合模式，PWM频率范围50Hz~50kHz，内置PWM采样与滞回，防止抖动。
• 自动变频技术：根据亮度代码自动在250kHz、500kHz、1MHz间切换，优化轻载和重载效率。
• LCD偏压电源：集成Boost（VLCM可调4V~7.15V）、LDO（VPOS 4V~6.5V）和反相电荷泵（VNEG -4V~-6.5V），步进50mV，输出能力150mA。
• 灵活的工作模式：Normal、Auto、Wake1、Wake2四种模式，支持软件（I²C）和硬件（LCM_EN1/EN2）混合控制，满足各种上电时序。
• 快速放电：通过I²C寄存器独立使能VPOS和VNEG的主动放电，关断后快速泄放电容电荷。
• 完备保护：背光OVP、背光OCP、LCM OVP、POS SCP、NEG SCP、UVLO、OTP，且SCP支持可编程滤波时间（100μs~2ms），防止误触发。
• 低静态电流：关断电流<1μA，待机电流低，适合电池供电设备。

3. 典型应用电路

CXLC89115A 的典型应用电路包含背光部分和LCD偏压部分。背光部分：输入电容（C1，10μF），功率电感（L1，4.7μH），输出电容（C3/C4，1μF并联），四路LED分别接至LED1-LED4，BL_OUT为输出电压检测，BL_SW为开关节点。LCD偏压部分：输入电容（C5，10μF），功率电感（L2，2.2μH），LCM_OUT输出（C9，10μF），飞电容（C6，10μF跨接C+/C-），VPOS输出（C7，10μF），VNEG输出（C8，10μF）。HWEN为全局使能，LCM_EN1/EN2分别控制VPOS/VNEG的使能（可配置模式）。I²C接口（SCL/SDA）用于编程和状态读取，PWM引脚用于PWM调光输入。

图1. 典型应用电路（四通道背光+LCD偏压）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 背光驱动部分

背光驱动采用升压（Boost）架构，驱动最多4串并联的WLED（每串最多8颗LED串联）。输出电压通过BL_OUT引脚检测，由内部反馈环路调节至足以维持所有LED串恒流的最小电压（最小压降控制）。每通道的电流源独立可编程，通过 11位亮度代码 设定，范围60μA~30mA。亮度代码可通过 纯I²C 或 I²C+PWM混合 方式控制。PWM调光支持50Hz~50kHz输入，内置采样器和滞回，防止抖动，并支持PWM占空比读回（11位）。

亮度映射可选择 线性模式 或 指数模式（人眼感知更平滑）。线性模式下电流公式：ILED = 45.37μA + 14.63μA × 代码；指数模式下：ILED = 60μA × 1.00304^代码。芯片还支持 PWM Ramper 功能，可在亮度变化时实现平滑的上升/下降过渡（可编程时间0~8s）。

Boost转换器支持 自动变频：根据亮度代码自动在250kHz、500kHz、1MHz间切换，优化不同负载下的效率。OCP阈值可编程（4档），适应不同电感饱和电流。OVP阈值可编程（17V/21V/25V/29V），并可选择仅报错或同时关断。

5.2 LCD偏压部分

LCD偏压电源采用 Boost（VLCM）+ LDO（VPOS）+ 反相电荷泵（VNEG） 架构。VLCM输出电压可调4V~7.15V（50mV步进），作为LDO和电荷泵的中间电源。VPOS（4V~6.5V）由LDO从VLCM稳压得到，提供正偏压；VNEG（-4V~-6.5V）由反相电荷泵从VLCM产生，提供负偏压。三者输出电压独立编程，且可分别使能。输出能力高达150mA（正负对称）。

芯片提供 四种工作模式：Normal（常规稳压）、Auto（上电/下电时序自动控制）、Wake1（直通VIN）、Wake2（稳压但仅由外部引脚控制）。通过寄存器0x09[7:5]和LCM_EN1/EN2引脚灵活配置，满足各种LCD面板的上电时序要求。

VPOS和VNEG均支持 主动放电（通过寄存器使能），关断后快速泄放输出电容电荷。保护方面，VLCM具有OVP（7.8V），VPOS和VNEG具有短路保护（SCP），且SCP的滤波时间可编程（100μs~2ms），防止误触发。SCP触发后可选择仅报错、关断偏压、或同时关断背光。

5.3 整体控制与保护

全局使能由 HWEN 引脚控制，低电平时芯片完全关断（I²C不响应）。高电平时进入待机，背光和偏压可通过各自寄存器或外部引脚独立使能。所有保护事件（OVP、OCP、SCP、OTP、UVLO）均记录在状态寄存器0x0F中，可通过I²C读取清除。OTP触发后（140°C）芯片关断，需重新使能才能恢复。

6. 基于 CXLC89115A 的智能手机显示电源设计实例

设计目标：一款6.7英寸AMOLED智能手机（采用TFT-LCD背光+偏压方案），背光配置4P6S（4串6并），每串最大电流25mA；LCD偏压需求VPOS=+5.5V（80mA），VNEG=-5.5V（30mA）。输入来自单节锂离子电池（3.0V-4.4V）。

• 背光参数：选用CXLC89115A，背光电感L1=4.7μH（饱和电流>2A），输出电容C3=C4=1μF（50V），LED电流设定25mA（亮度代码对应），OVP设为29V，OCP设为1.8A（对应4P6S 25mA），自动变频使能。
• 偏压参数：VLCM设定为6.0V（比VPOS高0.5V），VPOS设定5.5V（0x0D=0x1E），VNEG设定-5.5V（0x0E=0x1E），输出电容各10μF，飞电容10μF，偏压电感L2=2.2μH。
• 控制时序：HWEN高电平使能芯片，先通过I²C配置好所有寄存器，然后通过LCM_EN1和LCM_EN2分别控制VPOS和VNEG的开启（自动模式可控制上电顺序）。背光通过I²C或PWM调光。
• 保护配置：VPOS SCP滤波设为1ms，NEG SCP滤波设为1ms，SCP动作设为关断偏压（保留背光）。
• PCB布局：背光和偏压的功率电感、电容分开布局，各自的地（BL_GND、LCM_GND、CP_GND、AGND）单点连接，SW节点走线短而宽，输入电容靠近IN引脚。

7. PCB 布局建议

• 功率组件靠近IC：将背光电感L1、偏压电感L2、输入电容、输出电容、飞电容等尽可能靠近对应引脚放置，减小寄生参数。
• 开关节点最小化：BL_SW和LCM_SW是高频开关节点，走线应尽量短而宽，避免噪声辐射。
• 地线分离：BL_GND、LCM_GND、CP_GND、AGND应各自独立走线，最终在IC底部或一个点连接，避免高频电流串扰。
• 电容放置：输入电容C1和C5分别靠近IN引脚；输出电容C3/C4靠近BL_OUT，C9靠近LCM_OUT，C7靠近VPOS，C8靠近VNEG；飞电容C6靠近C+/C-。
• I²C和PWM走线：SCL/SDA/PWM信号线应远离开关节点，上拉电阻靠近IC放置，走线长度尽量短。
• 散热设计：WL-CSP-24B封装底部焊盘为主要散热路径，需焊接至大面积地平面，并增加过孔导热。θJA=37.1°C/W，在TA=25°C时最大功耗约2.69W，需合理布局保证散热。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLC89115A 采用 WL-CSP-24B（1.84×2.68mm） 封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计和 FAE 现场支持。