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EnglishCXLE83185F低功耗非隔离降压型AC/DC恒压恒流控制芯片
产品系列：CXLE83185F(B/D/F) | 更新时间：2026年4月 | 待机功耗＜30mW · 内置500V功率管 · 恒压±3% / 恒流±5% · SOP8封装
1. 产品概述
CXLE83185F是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款低功耗非隔离降压型AC/DC恒压恒流控制芯片。恒流状态下芯片工作于电感电流临界连续模式，恒压状态下工作于电感电流断续导通模式，适用于85Vac~265Vac全范围输入电压的非隔离电源。芯片采用电压电流控制技术，无需环路补偿电容，即可实现优异的恒压恒流特性，极大节约系统成本和体积。集成高压启动和供电电路，采用PWM/PFM、准谐振多模式控制，从输出端给VCC供电，有效降低待机功耗，提高效率和动态性能，并减小轻载噪声。CXLE83185X具有多重保护功能，包括输出短路保护、CS开路保护、过温保护等，采用SOP8封装，特别适合非隔离辅助电源、电机驱动电源、LED驱动电源等应用。
2. 管脚封装与机械尺寸
CXLE83185F采用标准 SOP8 封装，管脚间距1.27mm，便于PCB布局和自动化生产。管脚定义如下：
[ 管脚封装示意图 ]
封装类型: SOP8 | 本体尺寸: 4.90mm × 6.00mm (典型) | 引脚间距: 1.27mm (BSC)
管脚1: VCC (芯片电源，就近接旁路电容) | 管脚2: RCOMP (恒压曲线补偿) | 管脚3: FB (反馈电压输入) | 管脚4: CS (电流采样)
管脚5: DRAIN (内部高压功率管漏极) | 管脚6: NC (无连接) | 管脚7: NC | 管脚8: GND (芯片地)
详细封装图纸请参考数据手册第8页，嘉泰姆提供标准封装尺寸与推荐焊盘图案。
3. 主要电气参数与极限值
以下为TA=25℃条件下的典型电气特性，芯片可在-40℃~150℃结温范围内稳定工作。
3.1 极限参数
| 符号 | 参数 | 范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VDS | 内部高压功率管漏源峰值电压 | -0.3 ~ 500 | V |
| VCC | VCC引脚电压 | -0.3 ~ 30 | V |
| PDMAX | 最大功耗 (TA=25℃) | 0.45 | W |
| θJA | 结到环境热阻 | 150 | ℃/W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
3.2 主要电气参数
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCC启动电压 | VCC上升 | - | 12.2 | - | V |
| VCC欠压保护阈值 | VCC下降 | - | 7.6 | - | V |
| 恒流基准电压 | VCS_REF | 0.57 | 0.60 | 0.63 | V |
| 内部误差放大器基准 | VFB_EA_REF | 1.96 | 2.02 | 2.08 | V |
| 最大开关频率 | - | - | 60 | - | kHz |
| 功率管击穿电压 | BVDSS | 500 | - | - | V |
| 功率管导通阻抗 (B型号) | RDS_ON @0.5A | - | 10 | - | Ω |
| 功率管导通阻抗 (D型号) | RDS_ON @0.5A | - | 4.8 | - | Ω |
| 功率管导通阻抗 (F型号) | RDS_ON @0.5A | - | 3.0 | - | Ω |
| 待机功耗 | Vout/Iout<27V/300mA | - | <30 | - | mW |
| 过温保护温度 | TSD | 150 | 155 | 160 | ℃ |
4. 恒流与恒压设置
4.1 输出电流设置 (恒流模式)
CXLE83185F逐周期检测CS电压并与内部恒流基准电压 VCS_REF (典型值0.6V) 比较。当CS电压达到阈值时，功率管关断。芯片通过检测FB电压过零点控制MOSFET开通，使系统处于临界导通模式。输出电流表达式为：
电感峰值电流 IPK = VCS_REF / RCS (mA)
例如，需要输出300mA恒流，则 RCS = 0.6V / (2×0.3A) = 1Ω。实际可选用1Ω/1%电阻，得到约300mA恒流输出。CS采样电阻应选用低感精密电阻，走线尽量短，且直接连接到CS和GND引脚。
4.2 输出电压设置 (恒压模式)
芯片通过采样电感两端电压，经分压电阻反馈至FB引脚，与内部误差放大器基准 VFB_EA_REF (典型值2.02V) 比较，闭环控制输出电压。计算公式：
其中 Vf 为续流二极管正向压降 (通常0.5~0.7V)
芯片在电感退磁后的TSAMPLE时刻采样输出电压，且采样时间随输出电流自动调整（满载约3.8μs，空载约1.8μs），以改善负载调整率。
5. 多模式控制与智能补偿技术
CXLE83185F采用PWM/PFM多模式控制及准谐振技术，重载时以PWM模式工作，轻载时自动切换至PFM模式，有效降低待机功耗并抑制音频噪声。同时集成以下补偿功能：
- 线电压补偿：由于关断延时存在，高输入电压会导致峰值电流偏高。芯片内部检测母线电压，对VCS_REF进行适当补偿，提高不同输入电压下的恒流精度。
- 恒压负载调整率补偿：通过RCOMP引脚外接电阻调节负载补偿量。RCOMP阻值越小，补偿量越大，推荐40kΩ~300kΩ，典型应用使用100kΩ。相同RCOMP下，芯片自动根据输出电流大小调整补偿深度，满载时补偿最大，空载时最小，从而获得优异的负载调整率。
6. 完善的保护功能
CXLE83185F内置多重保护，确保系统安全可靠：
- 输出短路保护：当FB电压低于VFB_SHORT (0.5V) 时，芯片将开关频率限制在20kHz，若持续100ms则触发短路保护，功率管关断，1秒后自动重启。
- 输出过压保护(OVP)：连续三个周期检测到FB电压高于VFB_OVP (3V) 时触发过压保护，关断功率管1秒后重启。过压保护点计算公式：VOVP = 3V×(RFBL+RFBH)/RFBL - Vf。
- CS开路保护：当检测到CS电压高于VCS_OPEN (3.3V) 且持续超过20μs，触发CS开路保护，关断功率管；待CS电压恢复正常后自动重启。
- 过温保护(OTP)：结温达到155℃时芯片停止工作，迟滞40℃后自动恢复。
- 逐周期限流：每个开关周期限制峰值电流，防止电感饱和。
- 内置软启动：1ms软启动时间，分段增加峰值电流，减小功率管应力。
7. 关键器件选型与设计指南
7.1 电感选择
CXLE83185F恒流时工作于临界导通模式，电感量影响系统频率和电流纹波。一般建议电感量范围 0.5mH~2mH，具体根据输出电压和电流调整。为确保在最低输入电压下仍能实现恒流，电感饱和电流应大于峰值电流的1.5倍。
7.2 输入输出电容
输入电容建议使用电解电容（10μF~47μF/400V）配合陶瓷电容，滤除高频噪声。输出电容根据纹波要求选择，典型值 100μF~470μF，并并联1μF陶瓷电容降低ESR。
7.3 续流二极管
选用快恢复二极管或超快恢复二极管，反向耐压大于500V，推荐 ES1J、US1M 或 FR107。导通压降直接影响恒压精度和效率。
7.4 反馈电阻与RCOMP
FB分压电阻建议使用精度1%的电阻，总阻值在100kΩ~500kΩ之间。RCOMP电阻按典型100kΩ配置，可根据实际负载调整率微调。
设计示例 (12V/0.5A恒压恒流)
输入：85-265Vac
电感：1mH/1A
Rcs：0.6Ω (恒流0.5A)
R_FBL：10kΩ，R_FBH：47kΩ
RCOMP：100kΩ
输出电容：220μF/25V
性能预估
恒流精度：±5%
恒压精度：±3%
待机功耗：<30mW
满载效率：>85%
8. PCB布局设计指南
- VCC旁路电容 (通常10μF/50V) 必须紧靠VCC和GND引脚，走线最短。
- FB分压电阻应靠近FB引脚放置，且节点远离电感和DRAIN的动点，避免噪声耦合。
- CS采样电阻的功率地线应单独走线，与芯片GND及其他小信号地线分头接到母线电容的地端（星形接地）。
- 减小功率环路面积：输入母线电容→DRAIN→电感→续流二极管→输出电容→GND的回路面积，以及电感、续流二极管、输出电容的回路面积，以降低EMI辐射。
- DRAIN引脚及其连接的铜皮可适当加大面积以辅助散热，但需与低压引脚保持安全距离。
- 若输出电压高于27V且待机功耗要求严格，可考虑增加辅助绕组供电以降低内部JFET供电损耗。
9. 典型应用与订购信息
CXLE83185F适用于非隔离辅助电源、电机驱动供电、LED驱动电源、智能家电控制器等。芯片提供 SOP8 封装，工作温度范围-40℃~105℃。订购型号为 CXLE83185B (RDS_ON=10Ω)、CXLE83185F (RDS_ON=4.8Ω)、CXLE83185F (RDS_ON=3Ω)，可根据功率需求选择。包装为编带，每盘4000颗。嘉泰姆电子提供免费样品、评估板及FAE现场支持。
图：CXLE83185F典型应用图 (恒压恒流非隔离Buck)
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