CXLE83253SH 高精度LED恒流驱动芯片 | 内置续流二极管+可调OVP CRM非隔离方案 - 嘉泰姆电子

CXLE83253SH 高精度LED恒流驱动芯片 | 内置续流二极管+可调OVP CRM非隔离方案 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83253SH
产品类型:照明驱动
产品系列:LPF非隔离通用恒流LED驱动
产品状态:量产
浏览次数:7 次
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXLE83253SH 是一款工作于电感电流临界导通模式(CRM,Critical Conduction Mode)的高精度LED恒流驱动芯片,主要应用于非隔离降压型LED电源系统。芯片内部集成500V高压功率MOS管和续流二极管,同时采用创新的高压片内供电方案,无需VCC电容及启动电阻,外围电路达到极致精简,显著降低系统BOM成本和PCB面积。CXLE83253SH适用于85Vac~265Vac全电压输入范围,支持高频开关应用(可使用贴片电感),并具备可调输出过压保护(OVP)功能,OVP引脚还具有使能控制功能,可轻松实现LED开关调色及感应灯应用。采用SOP7封装,为LED球泡灯、日光灯、蜡烛灯、玉米灯、开关调色灯具及智能感应灯提供高性价比解决方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)500V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)<120mA
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型SOP7
Thd<10%
BVdss500V
RDson22Ω
Power<120mA
Ripple<5%
Pf value.9
TopologyBuck
ProtectionOVP/OCP/短路/开路/过温保护
ApplicationLPF非隔离通用恒流LED驱动
CertificationUL/CE
无VCC 电容Y
Operating temp-40℃~85℃
支持高频应用Y

产品详细介绍

CXLE83253SH 高精度LED恒流驱动芯片
内置500V MOSFET+续流二极管 · 可调OVP+使能控制 · CRM临界导通模式 · SOP7封装

版本:2026年5月更新 | 产品型号:CXLE83253SH | 封装:SOP7

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的CXLE83253SH 是一款工作于电感电流临界导通模式(CRM,Critical Conduction Mode)的高精度LED恒流驱动芯片,主要应用于非隔离降压型LED电源系统。芯片内部集成500V高压功率MOS管和续流二极管,同时采用创新的高压片内供电方案,无需VCC电容及启动电阻,外围电路达到极致精简,显著降低系统BOM成本和PCB面积。CXLE83253SH适用于85Vac~265Vac全电压输入范围,支持高频开关应用(可使用贴片电感),并具备可调输出过压保护(OVP)功能,OVP引脚还具有使能控制功能,可轻松实现LED开关调色及感应灯应用。采用SOP7封装,为LED球泡灯、日光灯、蜡烛灯、玉米灯、开关调色灯具及智能感应灯提供高性价比解决方案。

核心亮点: · 内置500V高压MOSFET+续流二极管 · 无VCC电容/启动电阻 · 临界导通模式(CRM)对电感不敏感 · 可调OVP + 使能控制(开关调色/感应灯) · 输出电流精度±5% · LED短路保护+过温调节 · 低母线电压下不闪灯 · SOP7封装

1. 产品概述与市场优势

CXLE83253SH是嘉泰姆电子为LED照明驱动领域设计的新一代高集成度恒流控制芯片,专为非隔离降压型架构优化。与常规LED驱动芯片不同,CXLE83253SH内部不仅集成了500V高压功率MOSFET,还集成了续流二极管,大大减少了外部元件数量。芯片采用临界导通模式(CRM),电感电流在每个开关周期复位为零后开启下一周期,实现高功率因数且输出电流不随电感感量变化,批量生产一致性极佳。内部高压供电技术直接取自DRAIN,无需外部VCC电容和启动电阻,使得整个驱动电路仅需一个电感、一个CS采样电阻、少量滤波电容和OVP设定电阻即可工作。此外,OVP引脚的多功能性不仅可设置输出过压保护阈值,还可接受外部控制信号实现芯片的快速使能/关断,非常适合两路调色切换或雷达感应开关应用。这种超高集成度与灵活性,尤其适合空间受限、功能复杂的智能LED灯具。

2. 主要特点与技术亮点

  • 内置500V高压功率MOS管及续流二极管:减少外部元件数量,降低系统成本,提高可靠性。
  • 无VCC电容及启动电阻:创新的高压片内供电方案,彻底省去VCC电容和启动电阻,简化设计。
  • 临界导通模式(CRM):电感电流零检测导通,减小开关损耗;输出电流不随电感量变化,生产一致性好。
  • 可调LED输出过压保护(OVP):通过外部电阻设置OVP点,有效防止空载或LED开路损坏。
  • OVP引脚使能控制:悬空或拉高正常工作,拉低则关闭输出,可用于开关调色、感应灯控制。
  • 全电压范围高精度恒流:内置高精度快速电流采样电路,输出电流精度±5%,线性调整率优异,低母线电压下不闪灯。
  • 支持高频开关应用:可使用小型贴片电感,降低系统高度,适应紧凑型灯具结构。
  • 多重保护功能:LED短路保护、欠压锁定保护(UVLO)、过温自动调节(输出电流随温度升高自动降低,确保系统安全)。
  • SOP7封装:标准小尺寸封装,易于生产,满足爬电距离要求。

3. 引脚功能描述与封装占位图

CXLE83253SH 采用SOP7封装,引脚定义如下:

管脚号 管脚名称 功能描述
1 GND 芯片地,功率地与控制地单点连接。
2 CS 电流采样输入端,外接采样电阻到地,检测峰值电流。
3 OVP 输出过压保护调节及使能控制端,外接电阻到地设定OVP阈值;该引脚悬空或拉高可控制芯片开关(开关调色/感应使能)。
4 DRAIN 内部高压MOSFET漏极,连接电感主绕组。内置续流二极管阳极也连接至此。
5,6 DRAIN 同上,多个引脚并联以增强散热和电流能力。
7 VCC 芯片内部供电输出端,仅需小容量电容(无需外部电解),内置高压供电。

图2. CXLE83253SH 引脚封装图(SOP7)

[ 封装外形示意图 ] 详细尺寸及推荐焊盘参见数据手册机械图。

4. 典型应用电路与非隔离降压架构

CXLE83253SH 由于内置了续流二极管,且具备OVP使能功能,典型应用电路极为简洁且功能丰富:输入交流经整流滤波后,母线电压直接通过电感、LED灯串、芯片内部MOSFET和CS采样电阻形成回路;续流二极管已集成在芯片内部,无需外部续流管。OVP引脚外接电阻可设定输出过压保护点,同时该引脚可用于接收外部控制信号(如MCU输出或感应开关),实现开关调色或感应灯逻辑。芯片通过内部高压供电单元直接从DRAIN取电,无需启动电阻和VCC电容。以下为原理框图占位,完整设计可参考嘉泰姆提供的参考设计文档。

CXLE83253SH 非隔离降压型LED驱动典型应用电路
图1. CXLE83253SH 非隔离降压型LED驱动典型应用电路

电路组成:交流输入 → 整流桥 + 滤波电容 → 电感(LED+) → 芯片DRAIN → CS采样电阻 → GND;芯片内部集成续流二极管连接于DRAIN和GND之间(或内部特定节点);OVP引脚外接电阻设定过压阈值,并可通过控制引脚电平实现输出使能。外围元件极少,同时支持调色/感应功能。

* 详细原理图、电感设计参数表,请联系FAE或下载数据手册。

5. 极限参数与电气特性(工程师设计依据)

为确保系统长期可靠性,设计时必须遵循以下极限参数。CXLE83253SH内置MOSFET漏源耐压500V,内置续流二极管耐压亦为500V,工作结温范围-40℃~125℃(过温调节点内部设定)。

极限参数表

符号 参数 范围 单位
VDS_MAX 高压MOSFET漏极-源极电压 -0.3 ~ 500 V
ID_MAX 漏极连续电流 (注1) 1.5 (取决于封装散热) A
VF_DIODE 内置续流二极管正向电流 1.0 A
VOVP OVP引脚电压范围 -0.3 ~ 6 V
VVCC 内部供电电压(VCC引脚) 最大 9 V
PMAX 最大功耗 (SOP7) 0.9 W
θJA 结到环境热阻 (SOP7) 120 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150

关键电气特性 (Ta=25℃, 除非特殊说明)

符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位
VCC_CLAMP VCC 内部钳位电压 I_VCC=5mA 7.2 7.8 8.4 V
VCC_UVLO 欠压锁定阈值 VCC 上升 - 4.5 - V
VCS_TH 电流检测阈值 (峰值) 典型应用 388 400 412 mV
T_LEB 前沿消隐时间 - - 300 - ns
RDS_ON 内部MOS导通电阻 ID=0.5A, Tj=25℃ - 4.2 5.5 Ω
BVDS MOSFET漏源击穿电压 Tj=25℃, ID=250μA 500 - - V
VD_DIODE 内置续流二极管正向压降 IF=0.5A - 1.2 1.5 V
I_OVP_REF OVP引脚内部基准电流 - - 50 - μA
TON_MAX 最大导通时间 - - 40 - μs

注1: 最大输出电流能力受限于封装、散热环境及电感峰值电流;典型应用中建议输出电流≤300mA(85-265VAC),具体以数据手册热降额曲线为准。

6. 工作原理与关键设计要点

6.1 临界导通模式(CRM)与电感设计

CXLE83253SH 通过检测电感电流过零信号,实现临界导通。在每个开关周期,内部MOSFET导通时电感电流线性上升,CS检测达到内部阈值(典型400mV)后关断MOSFET,电感通过内置续流二极管向LED提供能量,电流线性下降至零后,芯片重新开启下一周期。这种CRM模式带来两大优势:输出电流与电感量基本无关,批量生产只需保证电感饱和电流足够;同时系统无需复杂补偿,动态响应快。设计时,电感值根据输入电压、输出电流和开关频率选择,通常工作频率在几十kHz,高频化支持贴片电感。

电感峰值电流计算公式: Ipk = Vcs_th / Rcs
导通时间: Ton = L * Ipk / (Vin - Vled)
开关频率: Fsw = (Vin - Vled) * Vled / (Vin * L * Ipk) ,其中Vin为整流后母线瞬时电压。

6.2 可调输出过压保护(OVP)与使能控制

CXLE83253SH 的OVP引脚集成50μA电流源输出,外接电阻ROVP到地设定OVP触发阈值:Vovp = 50μA * ROVP。当输出过压导致电感电压升高,内部检测到OVP电压超过设定值时触发保护,芯片停止开关,进入自动重启模式。此外,该引脚还可接受外部控制信号(如开关调色MCU输出):拉低OVP引脚电压低于一定值可关闭芯片输出,悬空或拉高则恢复工作,非常适合两路调色或感应灯开关逻辑,无需额外器件。

6.3 电流采样与前沿消隐

CS引脚外接低阻值采样电阻,逐周期限制峰值电流,输出电流Io = Ipk * 0.5 * (Vled/Vin 平均因子) 在CRM模式下恒流精度高。内置前沿消隐时间300ns,防止MOSFET开通尖峰误触发电流比较器,确保系统稳定。

6.4 内置续流二极管的优势

传统非隔离方案需要外部快恢复二极管,而CXLE83253SH内部集成了续流二极管,不仅节省元件成本和PCB面积,还消除了因外部二极管选型不当带来的可靠性风险。内置二极管具有快速反向恢复特性,适用于CRM高频工作,建议最大平均电流0.8A以内。

6.5 保护功能与系统可靠性

  • LED短路保护: 输出短路时,电感续流时间极短,芯片检测到异常状态后自动进入低功耗保护模式,故障移除后自动恢复。
  • 欠压锁定(UVLO): VCC电压低于欠压阈值(典型4.5V)时芯片停止工作,避免振荡。
  • 过温调节(OTR): 芯片结温超过约135℃时逐渐降低输出电流,防止过热损坏,提高灯具在高温环境下的寿命。温度回滞恢复正常。

7. 基于CXLE83253SH的15W LED球泡灯设计实例(带调色功能)

设计目标: 全电压输入85-265VAC,输出36V/400mA (约14.4W),用于LED球泡灯,并支持两路调色(通过OVP引脚使能控制)。设计关键步骤:
1) 选择CS采样电阻:设定峰值电流Ipk=2*Io=800mA,Vcs_th=0.4V,Rcs=0.4/0.8=0.5Ω,实际采用0.51Ω。
2) 电感设计:最低输入电压Vin_min=100V,输出LED电压Vled=36V,Ipk=0.8A。取L=1.0mH,Ton=1.0e-3*0.8/(100-36)≈12.5μs,频率约64kHz,符合要求。
3) OVP设定:选取输出过压保护点=60V,采用OVP引脚电阻ROVP,依据内部50μA电流,VOVP_th≈1.2V,则ROVP=1.2V/50μA=24kΩ,推荐使用24kΩ 1%。
4) 使能控制:将OVP引脚连接至外部MCU或感应开关输出,低电平时关闭输出,实现调色切换或感应关断。
5) 输入滤波电容:6.8μF/400V即可满足。
6) 无需外部续流二极管,但需注意内置二极管的功耗:平均电流Io=0.4A,正向压降约1.2V,损耗约0.48W,芯片需保证良好散热。

设计提示: 内置续流二极管虽方便,但会额外产生功耗,设计较大输出电流时需注意芯片温升,可通过增加DRAIN引脚铺铜散热。电感必须确保饱和电流大于Ipk*1.3倍。完整电感设计工具可联系嘉泰姆FAE获取。

8. PCB布局及热设计指南(提升可靠性和EMI)

CXLE83253SH 集成度高,外围简单,但优化PCB布局仍十分重要:

  • 接地处理: 芯片GND引脚直接连接到CS采样电阻地,然后单点连接输入电容负极,避免功率地和控制地混合引起误触发。
  • CS采样电阻靠近芯片: CS引脚和GND引脚之间的走线应短且宽,减少寄生电感引起的采样误差。
  • 电感与芯片的功率回路: 电感、芯片DRAIN、内部续流二极管、输出电容形成的功率环路面积尽量小,以降低辐射EMI。
  • OVP引脚走线: OVP引脚外接电阻应靠近芯片,走线避免与高压开关节点耦合,防止噪声干扰。控制信号线建议串接1kΩ电阻。
  • 散热考虑: 内置MOSFET和续流二极管都会产生热量,应确保DRAIN引脚焊盘(多个引脚并联)有足够的铜箔面积辅助散热,并增加过孔到地平面(注意电气安全)。输出电流大于300mA时,推荐增加DRAIN铺铜面积。
  • 内置高压供电无需外部VCC电容: 但为了高频去耦,可在VCC与GND之间并联100nF陶瓷电容提升抗干扰。

图3. CXLE83253SH 内部功能方框图

[ 内部模块:高压供电、CRM逻辑、电流检测比较器、OVP比较器、过温调节、驱动级、500V MOSFET及内置续流二极管 ] 详细方框图参见数据手册。

嘉泰姆电子完整设计支持: 提供CXLE83253SH参考设计文档、电感设计工具、EMI优化建议及Demo板测试报告。工程师可通过以下渠道获取一对一技术辅导:

邮件:ouamo18@jtm-ic.com  |  技术支持热线:13823140578  |  在线FAE技术中心

同时可访问嘉泰姆官网选型手册下载区,查看更多LED驱动/AC-DC电源芯片。

9. 订购信息与封装标识

产品型号 封装形式 包装方式 环保认证
CXLE83253SH SOP7 编带卷盘,2500颗/盘 RoHS, REACH

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