CXLE8468ED 低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片 | 700V MOS 拨码调流 支持APFC无频闪 | 嘉泰姆电子

CXLE8468ED 低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片 | 700V MOS 拨码调流 支持APFC无频闪 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE8468ED
产品类型:照明驱动
产品系列: 隔离不带PFC
产品状态:量产
浏览次数:43 次
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产品简介

CXLE8468ED 是一款高精度低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片,内置700V高压MOS管,采用两绕组原边反馈架构,无需辅助绕组,VCC可独立供电。芯片创新性地支持通过拨码开关选择CS采样电阻,实现多档输出电流设置,避免拨码开关流经大电流,延长使用寿命并提高恒流精度。适合搭配前级APFC升压电路,实现两级隔离无频闪应用。采用BPSOP-10封装,适用于LED面板灯、筒灯等中高功率隔离驱动电源。

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265V
输出电压 (VOUT)ADJ
输出电流 (IOUT)40W
工作频率300K
转换效率93%
封装类型BPSOP10
Dimming methodPWM
功率管700V耐压MOS内阻2Ω
功耗10μA
Thd±3%
Power40W
Pf value.9
Topology隔离不带PFC
Application照明驱动
Topology typePSR
Ripple<5%
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
FeaturesAC/DC隔离低PF(驱动MOS)
MOS内阻
输出功率 @Vin:85V-265V(W)-

产品详细介绍

CXLE8468ED 低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片:700V MOS、两绕组原边反馈、拨码开关多档电流设置、支持APFC两级隔离无频闪

嘉泰姆电子 CXLE8468ED 是一款高精度低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片,内置700V高压MOS管,采用两绕组原边反馈架构,无需辅助绕组,VCC可独立供电。芯片创新性地支持通过拨码开关选择CS采样电阻,实现多档输出电流设置,避免拨码开关流经大电流,延长使用寿命并提高恒流精度。适合搭配前级APFC升压电路,实现两级隔离无频闪应用。采用BPSOP-10封装,适用于LED面板灯、筒灯等中高功率隔离驱动电源。

产品概述:高集成度原边反馈隔离恒流驱动新选择

CXLE8468ED 是嘉泰姆电子(JTM)推出的一款高性能低PF隔离反激原边恒流LED驱动芯片,内部集成700V高压功率MOS管、高压JFET启动电路。芯片采用先进的两绕组原边反馈控制技术,通过差分采样检测输出电压和退磁信号,无需辅助绕组即可实现高精度恒流和输出过压保护,极大简化变压器设计和系统成本。特别适合搭配前级Boost APFC升压电路,构成两级隔离无频闪LED驱动方案,满足高PF(>0.9)和无频闪(SVM<0.4)的商业照明要求。

CXLE8468ED的一大创新是CS引脚支持通过拨码开关选择不同电阻进行输出电流设置。这种设计既避免了拨码开关流经大电流,延长了拨码开关的使用寿命,也避免了功率回路走线过长对恒流精度的影响。芯片工作在电感电流临界连续模式(BCM)和准谐振(QR)模式,降低了开关损耗及EMI。内置完善的保护功能:输出开路保护、输出短路保护、逐周期限流保护、过温降电流保护(137°C)、电感和输出二极管短路保护等。采用BPSOP-10封装,适用于LED面板灯、筒灯等中高功率隔离驱动电源。

核心特点与技术优势

  • 两绕组原边反馈:无需辅助绕组,VCC可独立供电,简化变压器设计,降低成本。
  • 内置700V高压MOS管:集成700V/1.62Ω功率管,满足宽输入电压范围,减少外部元件。
  • 拨码开关电流设置:CS引脚支持拨码开关选择采样电阻,多档电流可调,避免大电流流过拨码开关,延长寿命并提高恒流精度。
  • 高压JFET启动:内置高压启动电路,启动速度快,待机功耗低。
  • 支持APFC两级隔离无频闪:搭配前级Boost APFC,实现高PF、无频闪隔离驱动。
  • 准谐振/临界导通模式:降低开关损耗,改善EMI,提高转换效率。
  • 高精度恒流:内部基准电压202mV(典型),输出电流精度高。
  • 可编程输出过压保护(OVP):通过外部电阻灵活设置输出开路保护电压。
  • 过温降电流保护:结温超过137°C时自动降低输出电流,提高系统可靠性。
  • 完善的保护功能:逐周期限流、输出短路保护、电感/输出二极管短路保护、VCC欠压锁定等。
  • BPSOP-10封装:贴片封装,适合自动化生产,节省PCB空间。

典型应用电路

CXLE8468ED 典型应用电路原理图
图1:CXLE8468ED 典型应用电路原理图
(反激拓扑,两绕组原边反馈,CS引脚通过拨码开关连接多个采样电阻实现多档电流,可搭配前级APFC构成两级无频闪方案,详细参数参考数据手册)

引脚封装与管脚功能

CXLE8468ED BPSOP-10 封装外形及管脚分布图
图2:CXLE8468ED BPSOP-10 封装外形及管脚分布图
(具体机械尺寸参见数据手册封装章节)

管脚功能描述 (BPSOP-10)

管脚号 名称 功能描述
1 ROVP 输出过压保护设置引脚,外接电阻到地,设置输出空载保护电压
2 VCC 芯片供电引脚,外接旁路电容到GND
3,4 NC 无连接,悬空
5 HV 高压启动和供电引脚,同时用于输入电压检测和退磁采样,接母线电压
6,7 DRAIN 内置MOS管漏极,接变压器原边绕组
8 SOURCE 内部MOS管源极,通常连接到GND或采样电阻
9 GND 芯片地,信号地与功率地单点连接
10 CS 电流采样端,采样电阻接在CS与GND之间,支持拨码开关选择不同电阻

极限参数与电气特性 (TA=25°C)

绝对最大额定值

符号 参数 范围 单位
DRAIN 内置MOS漏极电压 -0.3 ~ 700 V
HV 高压启动和输入检测引脚 -0.3 ~ 700 V
CS, SOURCE, ROVP 低压引脚电压 -0.3 ~ 6 V
VCC 芯片供电电压 -0.3 ~ 30 V
PDMAX 最大功耗 (BPSOP-10) 0.6 W
θJA 结到环境的热阻 110 °C/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150 °C
TSTG 储存温度范围 -55 ~ 150 °C

电气参数 (典型值,无特别说明TA=25°C)

符号 参数描述 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
VCC_CLAMP VCC钳位电压 IVCC=1mA 23 24.2 25.4 V
VCC_ON VCC启动电压 VCC上升 13.5 15 16.5 V
VCC_UVLO VCC欠压保护阈值 VCC下降 8.1 9 9.9 V
VREF 内部恒流基准电压 - 196 202 208 mV
RDS_ON MOSFET导通阻抗 VGS=10V, ID=1.3A - 1.62 - Ω
BVDSS MOSFET漏源击穿电压 - - 700 - V
FMAX 最大工作频率 - 118 148 178 kHz
TREG 过温调节温度 内部结温检测 - 137 - °C

注:典型值在25°C下测试,参数由设计保证。CXLE8468ED 内置700V MOS,过温点137°C,支持拨码开关多档电流设置。

原边反馈恒流工作原理与输出电流设定

CXLE8468ED采用先进的两绕组原边反馈控制架构,通过检测HV引脚上的电压(反映变压器退磁和输出电压信息)和CS引脚上的原边峰值电流,实现输出恒流控制,无需光耦、无需辅助绕组,VCC可由外部独立电源供电。

启动过程:系统上电后,母线电压通过HV引脚内部JFET对VCC电容充电。VCC电压低于2.5V时以大电流充电;2.5V到4.8V之间以较小电流充电;4.8V到启动阈值之间再次以大电流充电,确保快速启动。当VCC达到VCC_ON(典型15V)时,芯片开始工作。每次VCC从UVLO以下恢复时,都会经历100ms软启动过程,CS峰值电压分段线性增加,减小开机应力。

恒流控制:芯片工作于电感电流临界连续模式(BCM)和准谐振模式(QR)。内部基准VREF=202mV。输出LED电流计算公式:

Iout ≈ (VREF / (2 × RCS)) × (NP / NS)

其中RCS为原边采样电阻,NP/NS为变压器初次级匝比。

拨码开关电流设置:CXLE8468ED的CS引脚可以连接多个并联的采样电阻,每个电阻通过拨码开关独立接入电路。当不同的拨码开关闭合时,等效采样电阻RCS发生变化,从而改变输出电流。这种设计使得拨码开关只流过微弱的控制电流(实际电流仍流过采样电阻,但拨码开关串联在采样支路中需要合理设计),或者更常见的做法是拨码开关选择不同的电阻接入CS与GND之间。由于CS引脚电压很低(<0.5V),且采样电阻通常为几欧姆到几十欧姆,拨码开关上流过的电流与LED电流折算到原边的峰值电流相同,但峰值电流较小(通常<1A)。相比将拨码开关直接放在输出LED回路中,CS端拨码开关的电流应力小得多,从而延长了拨码开关的寿命。同时,避免了功率回路走线过长对恒流精度的影响。

两级APFC无频闪应用:CXLE8468ED作为后级恒流电路,前级搭配Boost APFC升压电路(如BP系列PFC芯片),可实现PF>0.95、THD<10%、无频闪(SVM<0.4)的隔离LED驱动方案,满足高端商业照明和欧洲ERP标准要求。

关键技术深度解析

1. 两绕组原边反馈与输出过压保护(OVP)设置

CXLE8468ED采用两绕组变压器,无需辅助绕组。HV引脚同时承担高压启动、输入电压检测和退磁/输出电压采样功能。通过差分采样技术,精确检测输出电压。ROVP引脚用于设置输出空载保护电压,通过外接电阻ROVP到GND编程。计算公式:

ROVP ≈ (36.75kΩ) / ( (5V / (VOVP × NPS)) + 0.9 ) - 1 (kΩ)

其中NPS=NP/NS,VOVP为设定的输出开路保护电压。ROVP引脚对地建议并联1nF-10nF电容,防止噪声误触发。

2. 准谐振与临界导通模式

芯片通过检测HV引脚上的退磁信号,在变压器磁芯复位后,检测到谐振谷底时导通功率管,实现准谐振(QR)开关。这种工作模式降低了开关损耗(减小开通损耗),改善了EMI特性,同时提高了轻载效率。最大工作频率被限制在148kHz(典型),避免过高的开关损耗。

3. 线性调整率补偿与温度补偿

由于信号传播延时和MOSFET关断延时,输出电流会随输入电压变化。CXLE8468ED内置线性调整率补偿功能,通过HV引脚检测输入母线电压,转换成补偿电压叠加到采样到的VCS电压上,使输出电流在宽输入电压范围内保持恒定。同时,芯片内置温度补偿电路,补偿CS采样电阻温漂、变压器感量变化和输出二极管漏电流增加导致的输出电流下降,确保全温度范围恒流精度。

4. 保护功能详解

  • 逐周期限流:每个周期检测CS电压,超过VCS_TH1(0.35V)时立即关断功率管。
  • CS短路保护:CS引脚对地短路时,芯片在20-45μs内检测并触发保护。
  • 输出短路保护:连续35ms检测不到退磁信号,进入短路保护,等待350ms后重启。
  • 电感/输出二极管短路保护:CS电压超过VCS_TH2(1.2V)时触发保护。
  • VCC过压/欠压保护:VCC超过26.5V(典型)触发钳位或保护;低于UVLO阈值时关闭输出。
  • 过温降电流保护:结温超过137°C时,输出电流线性下降,Toff延长,系统进入DCM模式,温度恢复后自动复原。137°C的过温点能更早介入保护,适合密闭环境应用。

5. 设计实例与变压器设计要点

以30W 1A输出隔离LED驱动为例:输入电压200-240V(经APFC后母线电压400V),输出30V/1A。选择匝比NP/NS=400V/(30V+1V)=12.9,取13。则RCS=VREF/(2×Iout)×NP/NS=0.202/(2×1)×13≈1.31Ω。如需设计多档电流(如0.7A/0.8A/0.9A/1.0A),可在CS引脚并联多个电阻,每个电阻串联一个拨码开关,通过不同组合得到不同等效电阻。变压器设计需保证最大工作频率<148kHz,确保BCM/QR模式。PCB布局时需注意:VCC旁路电容紧靠芯片,CS采样电阻功率地线短而粗,ROVP电阻紧靠芯片并加滤波电容,减小大电流环路面积以降低EMI。

PCB Layout指南

  • VCC的旁路电容必须紧靠芯片VCC和GND引脚。
  • 电流采样电阻的功率地线尽可能粗,且要离芯片的地尽量近,信号地需要单独连接到芯片的地引脚。拨码开关连接采样电阻的走线应尽量短,避免引入额外噪声。
  • 减小大电流环路的面积:变压器初级、功率管及吸收网络的环路面积,以及变压器次级、次级二极管、输出电容的环路面积,以减小EMI辐射。
  • 接到ROVP的电阻必须靠近ROVP引脚,节点要远离变压器的动点,并且ROVP脚需要并1nF-10nF电容到地,否则系统噪声容易误触发ROVP的OVP保护功能。
  • HV引脚走线注意高压安全间距,与低压区域保持至少1.5mm距离。
  • BPSOP-10封装散热能力有限,建议在芯片下方铺设铜皮辅助散热,对于功率超过20W的应用,考虑增加散热面积或使用散热片。

订购信息与封装

产品型号 封装 包装方式 打印标识
CXLE8468ED BPSOP-10 卷盘 4000PCS/盘 CXLE8468E + 批次码

芯片符合RoHS、REACH及无卤素标准,工作结温范围-40℃~150℃,存储温度-55℃~150℃。建议回流焊温度遵循IPC/JEDEC J-STD-020标准。

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更多资源与技术支持

嘉泰姆电子提供完整的LED驱动产品组合,涵盖原边反馈隔离驱动、线性恒流驱动、高PF无频闪驱动等方案。访问官网 www.jtm-ic.com 获取最新产品动态。您也可以下载LED系列驱动选型芯片手册(PDF),涵盖室内外照明、工业照明等应用。如需紧急设计协助,请邮件联系 ouamo18@jtm-ic.com 或致电 13823140578,我们的资深工程师将在24小时内响应。

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