CXLE87213 6通道36V高效率LED驱动器
升压控制器 | 2.7V-24V宽输入 | 每串10颗LED | I²C编程 | WQFN-20L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87213 | 封装：WQFN-20L（3.5×3.5mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87213 是一款6通道36V高效率LED驱动器，专为平板电脑、笔记本电脑等便携设备的大尺寸LCD背光应用设计。芯片集成 电流模升压控制器，内置36V/250mΩ功率开关，输入电压范围 2.7V至24V，输出电压最高 36V，可驱动 6路并联LED串，每串最多支持 10颗串联WLED。每路电流可通过I²C接口在 6mA至25mA 范围内编程（步进0.1mA），通道间电流匹配精度高达 ±2%，确保背光亮度均匀性。

芯片提供 四种调光模式：PWM模式、DC模式、混合模式（Mix）和混合-26kHz模式（Mix-26K），支持PWM转模拟调光（最高12位分辨率）。开关频率可通过I²C在 100kHz~1.6MHz 范围内调节，兼顾效率与元件尺寸的灵活平衡。CXLE87213 集成 MTP存储器 用于配置保存，提供 可编程OVP（10V~40V）、逐周期OCP（2.5A）、OTP、LED开路/短路检测 等完善保护，采用 WQFN-20L（3.5×3.5mm） 封装，是高性能便携设备背光驱动的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在平板电脑、笔记本电脑等便携设备中，大尺寸LCD背光常采用多串并联LED灯条（通常为6串或更多），每串包含多颗串联LED（最多10颗），总电压可达30V以上。传统方案需要多颗驱动器或复杂的升压+恒流组合，成本高、PCB面积大。CXLE87213 作为一款 6通道升压LED驱动器，其核心优势在于 高度集成——单芯片集成升压控制器和6路独立电流源，支持最高36V输出电压，可直接驱动6串LED（每串10颗），每串电流独立可编程，极大简化了系统设计。

芯片的 宽输入电压范围（2.7V~24V） 使其兼容多种电源方案，无论是单节锂电（3V~4.2V）、双节锂电（6V~8.4V）还是适配器（12V/19V/24V），均可直接供电。 I²C接口 提供全面的可编程能力：调光模式、开关频率（100kHz~1.6MHz）、LED电流（6mA~25mA）、OVP阈值（10V~40V）等均可通过寄存器配置。 MTP存储器 可保存配置，上电自动加载，减少每次初始化的开销。CXLE87213 采用 WQFN-20L（3.5×3.5mm） 封装，是高性能便携设备背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 6路独立电流源：每路电流可通过I²C独立编程（6mA~25mA，步进0.1mA），通道间匹配±2%，确保背光均匀性。不使用的通道可接地。
• 高效升压转换器：电流模PWM架构，内置36V/250mΩ/2.5A N-MOSFET，开关频率100kHz~1.6MHz可编程，效率高。
• 四种调光模式：PWM模式（直接PWM，高达25kHz）、DC模式（纯模拟调光）、混合模式（Mix）和混合-26kHz模式（Mix-26K），支持PWM转模拟调光（12位分辨率）。
• I²C可编程：通过标准I²C接口（400kHz）配置所有参数，从机地址可选（A0引脚控制0x6C/0x6E）。
• MTP存储器：集成多次可编程存储器，可保存用户配置，上电自动加载，减少每次初始化的开销。
• 可编程OVP：通过I²C寄存器设定OVP阈值（10V~40V，步进1V），在LED开路时保护芯片。
• LED开路/短路检测：当某通道电压<100mV时判定为开路，当CHx电压>5.6V时判定为短路，故障通道自动关闭。
• 完善保护：逐周期过流保护（2.5A峰值）、过温保护（150°C关断，20°C迟滞）、UVLO（2.3V）、输出短路保护。
• 淡入/淡出控制：可编程亮度变化斜率（1μs~16384μs），实现平滑无闪烁亮度变化。

3. 典型应用电路

CXLE87213 的典型应用电路包括：输入电容（CIN，1μF），输出电容（COUT，4.7μF），功率电感（L1，根据频率和负载选择），6路LED分别接至CH1~CH6引脚（每串LED阳极接VOUT，阴极接对应CH引脚），I²C上拉电阻（SCL/SDA），补偿网络（RCOMP/CCOMP，接于COMP引脚）。VIN接电源（2.7V~24V），EN为使能，PWM接调光信号。

图1. 典型应用电路（6串LED背光驱动）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 升压转换器

CXLE87213 的升压转换器采用 电流模PWM控制，内置36V/250mΩ/2.5A N-MOSFET。开关频率通过I²C寄存器设定（100kHz~1.6MHz，16档可选）。输出电压自动调节至满足6路LED所需的最小电压（通过检测CH1~CH6的最低电压，头room可编程为400mV/460mV/500mV/560mV），实现最高效率。

5.2 LED电流设定

6路LED电流通过I²C寄存器0x01[7:0]统一设定，范围6mA~25mA（步进0.1mA），公式：
ILED = 寄存器值 × 0.1mA（寄存器0x01=0x8D对应20mA）
建议使用I²C写入配置，电流精度±3%，通道间匹配±2%。

5.3 调光控制模式

芯片提供四种调光模式，通过寄存器0x00[1:0]选择：

• PWM模式：直接PWM调光，LED电流源与PWM信号同步开关，频率最高25kHz，最小占空比1%。
• DC模式：纯模拟调光，通过调节LED电流幅值实现亮度控制，功耗最低。
• 混合模式（Mix）：PWM占空比≥12.5%时采用模拟调光，占空比<12.5%时切换为PWM调光，兼顾低亮度线性度和高亮度效率。支持12位分辨率@2kHz。
• 混合-26kHz模式（Mix-26K）：混合模式的26kHz版本，支持更高PWM频率应用。

芯片支持 淡入/淡出控制（寄存器0x08），亮度变化斜率可编程（1μs~16384μs），实现平滑无闪烁亮度变化。

5.4 可编程过压保护（OVP）

OVP用于在LED开路时保护芯片。通过I²C寄存器0x02[6:2]设定OVP阈值（10V~40V，步进1V，默认36V）。当输出电压超过设定值时，功率开关关断；电压回落后自动恢复。

5.5 MTP存储器

芯片集成MTP（多次可编程）存储器，可保存用户配置。向寄存器0xFF写入0x80，即可将所有I²C寄存器数据写入MTP。上电时MTP数据自动加载到I²C寄存器，实现配置永久保存。MTP编程时VIN需升至5V。

5.6 保护机制

• UVLO：VIN低于2.3V时芯片关断，VIN回升后恢复（200mV迟滞）。
• OCP：逐周期电感峰值电流限制2.5A，超过时立即关断功率开关。
• OTP：结温超过150°C时关断，温度降至130°C后自动恢复。
• LED开路检测：某通道电压<100mV时判定为开路，该通道被忽略，其他通道继续工作。
• LED短路检测：某通道电压>5.6V时判定为短路，该通道关闭并锁存，需EN或UVLO复位。

6. 基于 CXLE87213 的笔记本电脑背光设计实例

设计目标：一台15.6英寸笔记本电脑，背光采用6串LED灯条（每串8颗串联，总电压约24V），每串电流20mA，输入来自适配器（19V）或电池（7.4V~12.6V）。

• 系统配置：选用 CXLE87213，输入电压范围7.4V~19V，输出约26V。电感L1=10μH（饱和电流>3A），输入电容1μF，输出电容4.7μF。LED电流设为20mA（寄存器0x01=0x8D）。
• OVP设置：设定OVP阈值为30V（寄存器0x02=0x14）。
• 调光模式：选择混合模式（Mix），PWM频率1kHz，通过占空比调节亮度。
• 补偿网络：RCOMP=20kΩ，CCOMP=1nF（默认内部补偿亦可）。
• MTP编程：完成所有配置后，向0xFF写入0x80，将配置保存至MTP。
• PCB布局：功率回路尽量短，输入/输出电容靠近引脚，补偿网络靠近COMP引脚。

7. PCB 布局建议

• 功率回路最小化：电感L1、输入电容CIN、输出电容COUT、SW节点和续流二极管构成的功率回路走线应宽短，减小寄生电感和电阻。
• 输入电容紧靠VIN：1μF陶瓷电容尽量靠近VIN和PGND引脚，提供良好的输入去耦。
• 输出电容靠近二极管：COUT应靠近肖特基二极管阴极和PGND放置，以降低输出电压纹波。
• SW节点面积最小化：SW为高频开关节点（最高36V），走线应尽量短而窄，减少EMI辐射。
• 检测走线：CH1~CH6为电流检测输入，走线应尽量短，远离SW等噪声源。I²C走线应远离噪声源，上拉电阻靠近芯片放置。
• 补偿网络：COMP引脚的补偿元件应尽量靠近芯片，并远离噪声源。
• 散热设计：WQFN-20L封装θJA=36°C/W，最大功耗2.77W。Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，并通过过孔散热，确保结温不超过125°C。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLE87213 采用 WQFN-20L（3.5×3.5mm） 封装，无铅、RoHS 合规。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持，包括评估板、参考设计和 FAE 现场支持。