CXLE86256E 高PF无频闪线性恒流LED控制芯片 | 满足欧洲ERP标准 PF>0.7 无频闪 | 嘉泰姆电子

CXLE86256E 高PF无频闪线性恒流LED控制芯片 | 满足欧洲ERP标准 PF>0.7 无频闪 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE86256E
产品类型:照明驱动
产品系列:线性恒流LED驱动
产品状态:量产
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产品简介

CXLE86256E 是一款高性能高PF无频闪线性恒流LED控制芯片,集成700V/500V高压MOS管、JFET高压供电单元及内置线电压补偿电路。满足欧洲最新ERP标准(EU 2019/2020),PF>0.7,无频闪,无需磁性元件,实现小体积、长寿命、低EMI的驱动方案。适用于GU10/E27球泡灯、射灯、蜡烛灯、灯丝灯等各类光源和灯具

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)9W
工作频率1.4MHz
转换效率95%
封装类型ESOP8
Dimming method线性
功率管MOS 耐压700V/500V
功耗10μA
Thd<±5%
Power9W
Pf value>0.9
Topology线性恒流LED驱动
Application照明驱动
Topology typeBuck
Ripple<5%
Operating tempTREG:150℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Features线性恒流
线补偿Y

产品详细介绍

CXLE86256E 高PF无频闪线性恒流LED控制芯片:满足欧洲ERP标准、PF>0.7、无频闪、内置线补

嘉泰姆电子 CXLE86256E 是一款高性能高PF无频闪线性恒流LED控制芯片,集成700V/500V高压MOS管、JFET高压供电单元及内置线电压补偿电路。满足欧洲最新ERP标准(EU 2019/2020),PF>0.7,无频闪,无需磁性元件,实现小体积、长寿命、低EMI的驱动方案。适用于GU10/E27球泡灯、射灯、蜡烛灯、灯丝灯等各类光源和灯具。

产品概述:高PF无频闪线性驱动新标杆

CXLE86256E 是嘉泰姆电子(JTM)推出的一款高功率因数无频闪线性恒流LED控制芯片,内部集成500V(D1引脚)和700V(D2引脚)高压功率MOS管、高压JFET启动电路以及线电压补偿模块。芯片采用独特的双通道充放电控制架构:一路为LED灯串提供恒定电流,另一路为外部高压电解电容提供可控充电电流。在输入电压高于LED灯串总压降时,母线直接为LED供电并给电解电容充电;当输入电压低于灯串压降时,电解电容自动放电维持LED电流,从而实现全工频周期内无频闪输出,同时功率因数高于0.7,完全满足欧洲最新ERP标准对频闪(SVM≤0.4)和功率因数(PF>0.7)的严格要求。

与传统线性驱动相比,CXLE86256E无需电感、变压器等磁性元件,系统BOM极简,驱动器体积可缩小至硬币大小。芯片内置线电压补偿功能,通过外部电阻可灵活调节补偿深度,线性调整率优异。内置过温调节功能(150°C)确保高温环境下自动降电流保护。±5%的LED电流精度和超快启动特性,使其成为出口欧洲市场的照明产品的理想驱动核心。

核心特点与技术优势

  • 满足欧洲新ERP标准:符合EU 2019/2020能效要求,PF>0.7,无频闪。
  • 高功率因数无频闪拓扑:通过外部高压电解电容充放电,消除工频纹波,PF>0.7,SVM<0.4。
  • 内置线电压补偿功能:通过VD2外接电阻可编程调节充电电流补偿斜率,优化线性调整率。
  • 集成700V/500V高压MOS管:D2耐压700V(用于电容充电),D1耐压500V(用于LED驱动),适应宽电网。
  • 无需磁性元件:纯线性工作,无电感/变压器,EMI性能优异,轻松通过认证。
  • 高精度恒流:LED输出电流精度±5%,双基准(S1约600mV,S2约600mV),外置电阻独立设定。
  • 过温调节功能(150°C):结温超限时自动平滑降低输出电流,提高系统可靠性。
  • 超快LED启动(<50ms):上电即亮,无延迟。
  • ESOP8封装,底部散热焊盘:增强散热,支持更高功率密度。
  • 外围电路极简:仅需两个采样电阻、一个电解电容及少量阻容即可工作。

典型应用电路

CXLE86256E 典型应用电路原理图
图1:CXLE86256E 典型应用电路原理图
(交流输入经整流桥后接LED+和电解电容正极,D1接LED灯串负极,D2接电解电容负极,S1/S2外接采样电阻,VD2经电阻接D2)

引脚封装与管脚功能

CXLE86256E ESOP8 封装外形及管脚分布图
图2:CXLE86256E ESOP8 封装外形及管脚分布图
(底部散热焊盘为GND,增强散热,具体机械尺寸参见数据手册封装章节)

管脚功能描述 (ESOP8)

管脚号 名称 功能描述
1,3 GND 芯片地,散热焊盘需连接至PCB地
2 S1 LED电流采样端1,外接采样电阻到地,设定LED电流
4 S2 电容充电电流采样端2,外接采样电阻到地,设定充电电流
5 D2 芯片电解电容负端接口,内部700V高压MOS漏极
6 VD2 功率MOS管漏极信号输入端,通过电阻接到D2脚,用于线电压补偿
7 D1 芯片LED灯串接口端,内部500V高压MOS漏极
8 NC 空脚,悬空
衬底 GND 芯片底部散热金属片,必须与PCB地大面积连接

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
D1 芯片高压接口1 -0.3 ~ 500 V
D2 芯片高压接口2 -0.3 ~ 700 V
S1, S2, VD2 芯片低压接口 -0.3 ~ 6 V
ID1_MAX D1最大饱和电流 (@TJ max) 60 mA
ID2_MAX D2最大饱和电流 (@TJ max) 80 mA
PDMAX 最大功耗 (ESOP8) 1.25 W
θJA 结到环境的热阻 100 °C/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150 °C
TSTG 储存温度范围 -55 ~ 150 °C
ESD 人体模型 2 KV

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
ICC1 D1静态工作电流 D1=30V - 70 100 μA
ICC2 D2静态工作电流 D2=30V - 100 150 μA
VREF_S1 LED电流基准 D1=30V, RS1=120Ω 582 600 618 mV
VREF_S2 充电电流基准 D2=30V, RS2=120Ω 570 600 630 mV
TREG 过温调节温度 内部结温检测 - 150 - °C

注:典型值在25°C下测试,参数由设计保证。CXLE86256E 双基准设计实现高PF无频闪控制。

高PF无频闪工作原理与恒流控制

CXLE86256E采用“母线直接供电+电解电容补充”的混合工作模式,结合双通道独立恒流控制,实现高功率因数与无频闪的兼得:

工作阶段一(母线电压 ≥ LED总压降):整流后的母线电压高于LED灯串电压时,D1引脚内部功率管导通,母线直接为LED灯串供电,LED电流由S1外接电阻RS1设定。同时,芯片通过D2引脚控制外部高压电解电容的充电,充电电流由S2外接电阻RS2设定。充电电流波形经过优化,使输入电流接近正弦,保证功率因数高于0.7。

工作阶段二(母线电压 < LED总压降):当母线电压低于LED灯串压降时,D1内部功率管关断,外部电解电容(正极接LED+,负极接D2)自动通过LED放电回路维持LED电流。此时LED电流仍由S1电阻精确恒流,由于电容放电平滑,LED输出无低频纹波,实现完全无频闪。

LED电流和充电电流计算公式:

ILED = VREF_S1 / RS1 ≈ 0.6V / RS1
ICHARGE = VREF_S2 / RS2 ≈ 0.6V / RS2

例如,若需要30mA LED电流,RS1=0.6V/0.03A=20Ω;充电电流建议设为LED电流的30%~50%,取12mA,则RS2=0.6V/0.012A=50Ω。由于散热限制,在220V市电输入时,建议LED电流设置在40mA以下。

关键技术深度解析

1. 高PF与无频闪的平衡设计

传统线性驱动虽然PF高,但存在100Hz低频纹波导致频闪;而单纯加大电解电容虽可减少频闪,但会降低PF。CXLE86256E通过精确控制电容充电电流波形,使输入电流跟随电压变化,同时保证电容存储足够能量。实测在220V/50Hz输入下,PF>0.75,频闪百分比<3%,SVM<0.3,满足ERP无频闪标准。

2. 线电压补偿与线性调整率优化

芯片具有线电压补偿功能:当输入电压升高时,D2引脚电压升高,通过VD2外接电阻RVD2(典型10kΩ~100kΩ)降低S2基准,从而减小电解电容充电电流,使输入功率基本恒定。补偿关系式:

VREF_S2 = 0.6 - 0.65 × (0.54 × VVD2 - 1.2V)

建议在D2和VD2之间串联电阻RVD2(典型47kΩ)以减小启动时D2上的瞬间大功率,提高系统可靠性。合理设置补偿电阻后,输入电压±20%范围内输出功率变化小于5%。

3. 过温调节与热管理

当芯片结温达到150°C时,过温调节电路开始线性降低输出电流,抑制温升,保护LED和芯片。温度回落后自动恢复电流。ESOP8封装底部有大面积散热焊盘(与GND相连),PCB设计时需将散热焊盘与大面积铜皮连接,并增加过孔导热,推荐铜皮面积≥200mm²,以降低热阻。

4. 抗浪涌设计建议

在需要兼顾高浪涌(如4kV以上)的应用中,建议在整流桥前加压敏电阻(MOV),并在芯片GND和D2之间并联快恢复二极管(如FR107),可有效提高系统浪涌能力至6kV以上。具体电路参考数据手册应用图。

5. 系统BOM与设计实例

以9W 220V球泡灯(出口欧洲)为例:LED灯串总压降260V,电流35mA。选择RS1=0.6V/0.035A≈17.1Ω(选17Ω),充电电流设定15mA,RS2=0.6V/0.015A=40Ω。线补电阻RVD2=47kΩ,高压电解电容选用10μF/400V。总BOM元件约12个,无需电感变压器,驱动板面积小于15mm×20mm,PF>0.75,无频闪,满足ERP要求。

PCB设计及散热指南

  • 地线处理:S1、S2采样电阻的功率地线应尽量短且粗,直接连接芯片GND及散热焊盘。
  • 散热设计:芯片底部散热焊盘必须与PCB GND大面积焊接,并布置4~6个过孔连接背面地层,增强导热。
  • 高压间距:D1(500V)、D2(700V)高压走线与低压区(S1/S2/VD2)保持至少1mm间距。
  • 电解电容布局:高压电解电容正极接LED+,负极接D2引脚,应靠近芯片放置,减小回路电感。
  • 线补电阻布局:VD2引脚外接电阻RVD2应尽量靠近芯片,减小噪声耦合。
  • 抗浪涌优化:在整流桥前串联10Ω~47Ω保险电阻,并在GND与D2间并联快恢复二极管。

订购信息与封装

产品型号 封装 包装方式 打印标识
CXLE86256E ESOP8 编带 4000颗/盘 CXLE86256E + 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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