CXLE86261A 可调光LED驱动电流纹波抑制芯片 | 去频闪 | 嘉泰姆电子

CXLE86261A 可调光LED驱动电流纹波抑制芯片 | 去频闪 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE86261A
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
浏览次数:45 次
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产品简介

CXLE86261A是一款专为可控硅调光及有源功率因数校正(PFC) LED驱动器设计的电流纹波抑制控制芯片。它采用高效率驱动机制,能够自动适应不同的LED输出电压和电流,有效抑制输出低频纹波,确保在调光全程(包括深度调光)下LED无频闪。芯片内置500V高压JFET供电,外围元件极少,同时集成了MOS管漏极过压保护、输出短路保护以及芯片过温调节保护,采用SOT23-6小型封装,是高品质LED球泡灯、面板灯及其他照明应用的理想选择

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265VV
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)<1500mA
工作频率1.4MHz
转换效率95%
封装类型SOT23-6
Dimming methodPWM/模拟调光全程去频闪
功率管External
功耗10μA
Thd<±5%
Power200mA
Pf value>0.9
Topology线性恒流LED驱动
Application照明驱动
Topology typeBuck
Ripple<5%
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Features线性去频闪

产品详细介绍

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CXLE86261A 可调光LED驱动电流纹波抑制芯片(去频闪)

集成500V JFET供电 | 自动适应LED电压电流 | 调光全程无频闪 | OVP/短路/过温调节保护

嘉泰姆电子 (JTM-IC) 推出的 CXLE86261A 是一款专为可控硅调光及有源功率因数校正(PFC) LED驱动器设计的电流纹波抑制控制芯片。它采用高效率驱动机制,能够自动适应不同的LED输出电压和电流,有效抑制输出低频纹波,确保在调光全程(包括深度调光)下LED无频闪。芯片内置500V高压JFET供电,外围元件极少,同时集成了MOS管漏极过压保护、输出短路保护以及芯片过温调节保护,采用SOT23-6小型封装,是高品质LED球泡灯、面板灯及其他照明应用的理想选择。

典型应用原理图

 CXLE86261A 典型应用电路原理图
 CXLE86261A 典型应用电路原理图 (配合前级PFC/可控硅调光驱动器)
主要包含:前级LED恒流输出 → CXLE86261A的HV引脚供电,外置功率MOSFET,CS采样电阻,FB分压电阻网络,COMP电容。芯片抑制输出电流纹波,实现无频闪。

管脚封装与订购信息

 CXLE86261A 管脚封装图
 CXLE86261A 管脚封装图 (SOT23-6)
封装形式:SOT23-6,符合RoHS标准,小型化封装适合紧凑型LED驱动设计。
引脚号 名称 功能描述
1 HV 高压供电引脚,内部集成500V JFET,连接至前级输出正极或母线电压。
2 GND 芯片地,信号地需单点连接功率地。
3 COMP 环路补偿引脚,外接电容调节环路带宽,影响纹波抑制响应速度。
4 GATE 栅极驱动输出,连接外部功率MOSFET的栅极。
5 CS 输出电流反馈端,外接采样电阻到地,设定抑制后的平均电流。
6 FB 功率管漏极检测反馈输入端,通过分压电阻监测外置MOSFET漏极电压,用于OVP和短路保护。

订购型号: CXLE86261A (SOT23-6,编带3000颗/盘),打印标记:86261A。

产品核心特点与技术优势

  • - 集成500V高压JFET供电,无需外部辅助绕组或启动电阻
  • - 自动适应不同LED输出电压和电流,兼容各种前级恒流源
  • - 高效驱动机制,外置MOSFET损耗低,温升小
  • - 支持可编程OVP保护电压,通过FB电阻灵活设定
  • - 输出短路保护,降低故障时系统功耗
  • - 芯片过温调节保护,温度过高时自动降电流,提高可靠性
  • - COMP引脚可调环路带宽,灵活平衡纹波抑制与动态响应
  • - 外围元件极少,SOT23-6小封装,节省PCB面积

电气特性与技术参数

极限参数 (Tamb=25°C)

符号 参数 范围 单位
HV 高压供电引脚电压 -0.3 ~ 500 V
GATE 栅极驱动输出电压 -0.3 ~ 20 V
CS/FB/COMP 低压引脚电压范围 -0.3 ~ 6 V
PDMAX 最大功耗 (注) 0.3 W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150 °C

推荐电气特性 (TA=25°C,典型值)

参数 测试条件 典型值 单位
JFET工作电压范围 - 16 ~ 500 V
静态工作电流 HV=40V 200 μA
CS限流基准电压 VCS_LMT - 0.2 V
FB过压保护阈值1 (VFB_OVP1) CS=0.2V 2.0 V
FB过压保护阈值2 (VFB_OVP2) CS=0V 0.5 V
短路保护FB钳位电压 - 5.3 V
短路保护FB过流阈值 - 160 μA
过温调节点 - 150 °C
注:详细参数请参阅CXLE86261A完整数据手册,嘉泰姆电子提供应用支持。

功能详解与工程设计指南

1. 启动与供电

CXLE86261A通过HV引脚直接连接前级LED驱动器的输出正极(或母线电压),内部集成500V JFET为芯片提供启动和工作电流。当HV电压达到芯片内部启动阈值后,芯片开始工作。由于采用了JFET供电,无需外部辅助绕组或高压启动电阻,极大简化了设计。静态工作电流仅200μA,功耗极低。

2. 电流纹波抑制原理与输出电流设置

芯片通过控制外置功率MOSFET的导通程度,使LED电流保持恒定,从而抑制前级PFC或可控硅调光输出中残留的100/120Hz低频纹波。CS引脚外接采样电阻R_CS,内部基准VCS_LMT=0.2V。输出平均电流由下式设定:

I_OUT ≈ VCS_LMT / R_CS

例如需要输出平均电流350mA,则R_CS = 0.2V / 0.35A ≈ 0.571Ω,可选用0.56Ω标准电阻。注意此电流为经过纹波抑制后的LED平均电流,前级恒流源输出电流应略高于此值,具体需根据实际效率调整。

3. 漏极电压控制与OVP设定

FB引脚通过外部分压电阻(R_U, R_D)监测外置MOSFET的漏极电压。正常工作时,芯片控制漏极平均电压以维持恒流。当发生前级能量突增或输出开路时,漏极电压上升,FB电压达到OVP阈值时,芯片会快速增加GATE驱动使漏极电压被钳位在过压保护点,防止MOSFET击穿。过压保护值计算公式:

V_D_OVP ≈ (0.5 + 7.4 * V_CS) * (1 + R_U / R_D)

其中V_CS为CS引脚平均电压(通常接近0.2V)。设计时先确定期望的过压保护点,然后选择合适的R_U和R_D。建议R_D取值10kΩ~47kΩ,R_U根据目标V_D_OVP计算。

4. 输出短路保护

当LED输出短路时,外置MOSFET漏极电压被拉低,FB引脚内部钳位电路启动。当流过钳位电路的电流超过短路保护阈值(典型160μA)时,芯片进入短路保护状态,降低GATE驱动,系统功耗显著下降,保护MOSFET和芯片。短路保护触发电压计算公式:

V_D_SCP ≈ V_FB_CLP * (1 + R_U / R_D) + I_FB_SCP * R_U

其中V_FB_CLP≈5.3V,I_FB_SCP≈160μA。合理选择R_U和R_D可设定短路保护灵敏度。

5. 环路带宽调节 (COMP引脚)

COMP引脚外接电容可调节内部环路的带宽。电容值越小,环路带宽越高,输出纹波抑制能力相对减弱但动态响应更快;电容值越大,纹波抑制越彻底,但动态响应变慢。典型应用中,建议使用1μF~4.7μF电容。对于可控硅调光应用,可能需要较快的动态响应来跟踪调光角度,此时可选用较小电容(如0.47μF)。工程师可根据实际调光效果和频闪测试进行优化。

6. 过温调节保护

当芯片结温达到150°C时,内部温度调节电路启动,逐渐降低CS基准电压,从而减小输出电流,限制功率管和芯片的温升。温度继续上升时输出电流进一步减小,温度下降后自动恢复。这是一种非锁存保护,确保在过热条件下系统仍能安全工作,特别适合密闭灯具环境。

7. 外置MOSFET选型建议

CXLE86261A驱动外置N沟道功率MOSFET。选型时需考虑漏极耐压(至少高于V_D_OVP的1.2倍)、导通电阻Rds(on)(影响导通损耗)以及栅极电荷Qg。对于输出电流1A以下的应用,推荐使用耐压150V~250V、Rds(on)<1Ω的MOSFET(如2N60、4N60等)。大电流应用需选择更低导通电阻的器件,并注意散热设计。

保护机制总结

  • 漏极过压保护(OVP): 通过FB电阻分压设定,钳位漏极电压,防止MOSFET过压击穿。
  • 输出短路保护(SCP): 检测FB引脚钳位电流,触发后降低功率管导通程度,限制故障电流。
  • 过温调节(OTR): 结温超过150°C后线性降低输出电流,防止热失控。

PCB Layout 设计指南

为确保CXLE86261A达到最佳纹波抑制效果和可靠性,请遵循以下布局建议:

  • 散热: 外置MOSFET漏极连接的铜箔面积应尽可能扩大,以增强散热能力。若输出电流较大,可在漏极增加散热过孔至底层铜皮。
  • 抗干扰: FB、CS、COMP引脚的外围电阻和电容必须尽量靠近芯片引脚,走线短而直接,远离高压开关节点(如漏极、电感)。
  • 地线: 芯片GND应单点连接到功率地,CS采样电阻的接地端应直接接至功率地,避免引入地线噪声。
  • HV走线: HV引脚直接接前级输出正极,走线需满足耐压间距要求(与低压走线保持1.5mm以上)。
  • GATE驱动: GATE到MOSFET栅极的走线尽量短而粗,可串联10-22Ω电阻以抑制振铃。

快速设计参数参考表 (典型应用)

输出电流 采样电阻R_CS OVP目标电压 推荐R_U/R_D (比例) COMP电容 推荐MOSFET
300mA 0.66Ω 60V 27kΩ / 10kΩ 2.2μF 2N60 (600V/2A)
500mA 0.4Ω 80V 39kΩ / 10kΩ 2.2μF 4N60 (600V/4A)
700mA 0.285Ω 100V 51kΩ / 10kΩ 4.7μF 7N60 (600V/7A)
1A 0.2Ω 120V 62kΩ / 10kΩ 4.7μF 10N65 (650V/10A)
注:OVP电压计算基于典型参数V_CS=0.2V,公式V_D_OVP≈(0.5+7.4*0.2)*(1+R_U/R_D)=1.98*(1+R_U/R_D)。上表R_U/R_D比例对应OVP约60V~120V。具体应根据前级输出电压范围调整。
消除频闪,提升调光品质
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相关技术资源与选型工具

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* 本文档由嘉泰姆电子 (JTM-IC) 技术团队基于CXLE86261A数据手册编写,最终参数以官方数据手册为准。嘉泰姆保留更新权利,建议设计前下载最新版本。

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