CXLE83244SH 高精度CRM非隔离LED恒流驱动芯片
内置500V MOSFET · 无需VCC电容 · 可调OVP及使能控制 · 开关调色/感应灯理想方案
产品版本:V1.2 | 数据手册发布日期:2026年5月 | 嘉泰姆电子
嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出CXLE83244SH系列高精度LED恒流驱动芯片,专为非隔离降压型LED电源系统设计。芯片工作于电感电流临界导通模式(CRM,Critical Conduction Mode),在全电压85Vac~265Vac输入范围内实现高精度恒流输出,输出电流精度优于±5%。创新高压片内供电方案彻底省去VCC电容及启动电阻,同时内置500V高压功率MOSFET,极大简化外围电路并降低系统BOM成本。CXLE83244SH支持可调输出过压保护(OVP),且OVP引脚兼具使能控制功能,可灵活实现开关调色、感应灯等智能照明应用。芯片还集成LED短路保护、欠压锁定(UVLO)及过温自动调节等保护机制,是高性价比、高可靠性LED驱动方案的理想选择。
一、产品概述与市场定位
CXLE83244SH是一款应用于非隔离降压拓扑的LED恒流驱动控制器,内部集成了500V功率MOSFET,采用CRM控制策略,使得输出电流不随电感量变化,批量生产时电流一致性极高。芯片通过独特的高压自供电技术,直接从母线取电为内部逻辑供电,因而无需传统的VCC电容和启动电阻,系统体积更小、成本更低,尤其适合紧凑型LED球泡灯、蜡烛灯、玉米灯及内置驱动电源。OVP引脚可设定输出过压保护阈值,同时支持外部PWM信号进行开关调色(CCT调色温)或人体感应控制,极大增强产品设计灵活性。相比传统PWM调光或初级侧检测方案,CXLE83244SH在动态响应、EMI性能和系统成本上均有显著优势。
二、主要特点与技术亮点
- 无VCC电容及启动电阻:高压自供电,外围元件极简,降低故障率。
- 内置500V高压功率MOSFET:集成低导通电阻功率管,支持高达18W~24W非隔离LED应用。
- 临界导通模式(CRM):谷底开关降低开关损耗,对电感不敏感,输出电流线性/负载调整率优异。
- 可调防潮LED输出过压保护(OVP):通过外部电阻比例灵活设置OVP点,适应不同LED串联灯串电压。
- OVP引脚使能控制:支持外部高低电平或PWM信号快速开关芯片输出,实现开关调色、感应灯待机等功能。
- 输出电流精度 ±5%:闭环恒流控制,批量一致性高,满足高等级照明需求。
- 全电压范围稳定工作:85Vac~265Vac输入,低母线电压下无闪灯,THD优化设计。
- 完备的保护功能:LED短路保护、欠压锁定(UVLO)、过温自动降功率/调节,确保系统长期可靠。
- 支持高频开关及贴片电感:工作频率可优化至更高频段,适配小型化电感及自动化贴装。
- 封装选项:SOP7、DIP7、ESOP8(散热增强),满足不同功率和散热需求。
三、引脚配置与封装说明(占位图)
CXLE83244SH采用SOP7/DIP7标准封装,引脚设计满足非隔离高压应用爬电距离要求。以下为引脚功能说明表,详细机械尺寸请参考数据手册。
| 管脚号 | 管脚名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | DRAIN | 内部功率MOSFET漏极,连接主电感和续流二极管节点。 |
| 2 | CS | 电流采样输入端,外接采样电阻到GND,设定LED峰值电流。 |
| 3 | GND | 芯片参考地,功率地和信号地单点连接。 |
| 4 | OVP/EN | 可调过压保护与使能控制复合引脚:外接电阻到地设定OVP阈值;外部电压>1.2V使能芯片,<0.8V关断输出。 |
| 5 | NC | 无连接,提高爬电距离。 |
| 6,7 | HV | 高压供电输入端,直接连接母线正极,芯片内部抽取电流供电,无需外部电容。 |
图1. CXLE83244SH 引脚封装图 (SOP7 / DIP7)
[ 封装外形示意图,包含尺寸标注和散热焊盘(ESOP8) ] 工程师可参考数据手册第5页机械制图。
四、典型应用电路及工作原理
下图为CXLE83244SH经典非隔离降压型LED驱动电路,核心包括整流桥、输入滤波电容、功率电感、续流二极管、输出LED负载及电流采样电阻。芯片高压端直接取自母线,无需VCC辅助绕组,极大减小变压器/电感体积。OVP引脚通过分压电阻设置过压保护点,同时可接入MCU的PWM信号实现开关调色或感应模块开关。

图2. CXLE83244SH 典型非隔离降压LED驱动电路原理图
关键元件:输入整流滤波 - 母线连接芯片HV及电感输入端 - 芯片DRAIN驱动电感 - 续流二极管 - LED灯串 - CS电阻设定峰值电流。OVP引脚R1/R2分压网络调节输出过压阈值,EN端可由外部信号控制。
4.1 高压自供电与启动过程
与传统芯片不同,CXLE83244SH内部集成高压电流源。当交流上电后,母线高压通过HV引脚为内部偏置电路供电,并快速建立芯片基准,无需外置VCC电容,启动时间极短。启动后芯片根据CS采样和内部比较器控制功率管开关,实现恒流输出。
4.2 临界导通模式(CRM)恒流原理
芯片检测电感电流过零时刻(通过辅助检测或漏极电压谷底),导通功率管,电感电流上升至内部阈值Vcs_th后关断,电感电流通过续流二极管下降至零,再次导通,始终保证电感电流在临界断续模式。输出平均电流 ILED = 0.5 × VCS_TH / RCS,该公式中VCS_TH温度补偿后稳定在典型值0.5V(参考电气特性表),因此恒流精度与电感感量无关,仅取决于采样电阻。该机制保证了批量生产的一致性,同时降低了对电感的敏感性。
输出电流计算公式: ILED = 0.5 * VCS_TH(typ) / RCS
其中典型VCS_TH ≈ 0.5V(实际芯片内部基准经过温度补偿),用户可根据所需电流设定RCS = 0.5 * 0.5 / ILED = 0.25 / ILED。
五、极限参数与电气特性(工程师设计参考)
为了保证系统长期可靠性,设计时须遵循以下极限参数,建议工作条件在推荐范围内使用。
极限参数表
| 符号 | 参数 | 范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VHV | 高压供电引脚电压(对GND) | -0.3 ~ 500 | V |
| VDRAIN | 内置MOSFET漏极电压 | -0.3 ~ 500 | V |
| ID_MAX | 漏极连续电流(注2) | 1.2 | A |
| VOVP/EN | OVP/EN引脚电压 | -0.3 ~ 6 | V |
| PD | 最大功耗(SOP7,自然散热) | 0.9 | W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
| TSTG | 存储温度 | -55 ~ 150 | ℃ |
关键电气特性(TA=25℃,除非特别说明)
| 符号 | 描述 | 测试条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VCS_TH | 电流检测阈值电压 | Tj=25℃ | 500 | mV |
| IHV | 高压供电电流 | VHV=150V | 0.6 | mA |
| IQ | 静态工作电流(开关状态) | - | 200 | μA |
| fMAX | 最大工作频率 | CRM模式典型值 | 120 | kHz |
| tLEB | CS前沿消隐时间 | - | 350 | ns |
| VOVP_EN | 使能阈值电压(高电平开启) | - | 1.2 | V |
| RDS(on) | 内置MOSFET导通电阻 | ID=0.5A,Tj=25℃ | 4.2 | Ω |
| BVDSS | MOSFET击穿电压 | ID=250μA | 500 | V |
| VOVP_TRIP | OVP保护基准电压(OVP引脚) | - | 1.0 | V |
| TSD | 过热调节起始点 | 结温上升 | 140 | ℃ |
六、关键功能深度解析:可调OVP与使能控制
可调输出过压保护(OVP):在非隔离LED驱动中,当LED负载开路时输出电压会异常升高,可能损坏输出电容及芯片。CXLE83244SH通过OVP/EN引脚外接电阻分压网络至输出正极,芯片内部检测该引脚电压并与内部基准VOVP_REF(1.0V)比较,一旦超出则触发保护并锁死或自动重启。通过选择分压电阻比例即可设定保护电压:VOVP = 1.0V * (Rtop+Rbottom)/Rbottom。合理设置OVP点(一般比最高LED电压高15%-20%)有效保护电路。
使能控制实现开关调色和感应灯:OVP/EN引脚同时集成使能功能:当外部施加电压高于1.2V时芯片正常工作,低于0.8V时芯片停止开关,输出关闭。用户通过MCU输出PWM信号或感应模块高低电平控制该引脚,可实现两路LED灯串交替调色(冷白/暖白切换)或人体感应时全亮、无感应时微亮/关闭。该特性免去了额外LDO或MOS开关,大幅简化双色温感应灯设计。
七、基于CXLE83244SH的18W非隔离LED驱动设计实例
设计目标:全电压输入85~265VAC,输出36V/500mA (18W),驱动12串LED灯珠(VF≈36V),效率>90%,THD<15%。设计步骤及关键参数:
- 输出电流设定:ILED=0.5A,由公式RCS=0.25V / 0.5A = 0.5Ω,选取精密电阻0.5Ω/±1%,实际电流500mA。
- 电感设计:根据CRM模式,低压输入(85Vac) 母线最小电压约100V,导通时间ton = L * IPK / (VIN-VLED),IPK=2*ILED=1A。设定最大频率为80kHz(避免高频损耗),计算电感量L ≈ (VIN_MIN-VLED)*ton/IPK。推荐L=1.2mH~1.5mH,饱和电流>1.2A。建议采用工字电感或贴片功率电感。
- 续流二极管:选用快恢复二极管FR107或ES1J,反向耐压400V以上,电流能力1A。
- OVP设定:设定输出过压保护点为48V(高于36V+30%),分压电阻取Rtop=47kΩ,Rbottom=10kΩ,VOVP=1.0*(47+10)/10=5.7V? 注意实际OVP引脚检测的是输出经过分压后的电压,重新正确计算:实际输出OVP电压 = 1.0V * (Rtop+Rbottom)/Rbottom = 1.0* (47+10)/10=5.7V,但OVP引脚直接连接到输出正极?不对,应为输出+经过R_top到OVP脚,R_bottom到GND,OVP电压为输出*R_bottom/(R_top+R_bottom)=1.0V,所以输出OVP阈值=1.0V*(R_top+R_bottom)/R_bottom。例如取R_top=330k,R_bottom=10k,OVP阈值≈34V,调整R_top=470k,R_bottom=10k,OVP=48V。设计需根据实际串并联调整,保证保护点大于最大LED电压。
- 输入电容:10uF/400V电解电容,满足纹波要求。
电感设计验证:L = (VIN_MIN-VLED) * ton / IPK,ton = 1/(2*fSW)近似计算,最终样机调试优化最佳效率点。
八、PCB布局关键建议与热管理
- 高压回路面积最小化:从整流桥→电感→芯片DRAIN→CS电阻→GND的功率环路应短而粗,降低EMI。
- CS采样电阻:采用开尔文连接方式直接连接到芯片CS和GND引脚,避免地线干扰影响恒流精度。
- OVP/EN走线:该引脚为高阻输入,应远离DRAIN等高压噪声节点,分压电阻靠近芯片放置。
- 散热设计:芯片底部焊盘(ESOP8封装)需加大面积铜箔并与GND相连,SOP7封装的DRAIN引脚可辅助散热。高压供电引脚HV无需额外散热,内部恒流源功耗小。
- EMI优化:增加磁珠或RC吸收电路并联在续流二极管上,可有效抑制振铃。
九、保护功能及系统可靠性
CXLE83244SH集成多种保护确保LED驱动长期稳定工作:
- LED短路保护:当输出短路时,CS峰值被逐周期限制,系统工作在极低频率,芯片温度正常不损坏。
- 欠压锁定(UVLO):内部高压供电若由于异常跌落,芯片自动进入重启模式,防止误动作。
- 过温自动调节:当结温超过140℃时,逐步降低输出电流或停止工作,温度回滞后自动恢复,适应高温密闭环境。
- 可调OVP:有效防止输出开路过压损坏电容和芯片,保障灯具开路安全。
技术设计支持: 嘉泰姆电子提供完整的CXLE83244SH参考设计、电感计算工具、典型应用测试报告及EMI整改建议。工程师可联系FAE获取原理图、PCB源文件及BOM清单,加速产品上市。
技术支持邮箱:ouamo18@jtm-ic.com | 电话:13823140578 | 在线支持:嘉泰姆技术支持中心
十、内部功能框图与信号流程(占位)
图3. CXLE83244SH 内部功能框图
包含高压电流源、基准偏置、CRM逻辑控制器、CS比较器、LEB前沿消隐、OVP比较器、使能逻辑及驱动级、500V MOSFET等完整信号流。

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