CXLE87218 4通道43V高效率LED驱动器
升压控制器 | 4.2V-24V宽输入 | 每串12颗LED | PWM调光 | WQFN-16L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87218 | 封装：WQFN-16L（3×3mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87218 是一款4通道43V高效率LED驱动器，专为UMPC、笔记本电脑、GPS导航仪、便携式DVD等便携设备的LCD背光应用设计。芯片集成 电流模升压控制器，内置43V/200mΩ功率开关，输入电压范围 4.2V至24V，输出电压最高 43V，可驱动 4路并联LED串，每串最多支持 12颗串联WLED。每路电流可通过外部电阻在 10mA至40mA 范围内设定，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 PWM调光（120Hz~30kHz），开关频率可通过外部电阻在 500kHz~2MHz 范围内调节，兼顾效率与元件尺寸的灵活平衡。CXLE87218 集成 软启动、可编程OVP、逐周期OCP、OTP、LED开路检测 等完善保护，采用 WQFN-16L（3×3mm） 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UMPC、笔记本电脑、便携式DVD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4串或更多），每串包含多颗串联LED（最多12颗），总电压可达36V以上。CXLE87218 作为一款 4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4路独立电流源，支持最高43V输出电压，可直接驱动4串LED（每串12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（4.2V~24V） 兼容多种电源方案，可适配笔记本电脑适配器（19V）、车载电源（12V）及多节电池供电系统。芯片通过监测4个反馈引脚（CH1~CH4）的 最低电压 来自动调节升压输出，使LED供电电压始终略高于所需最大值，实现 高效率。 PWM调光 频率范围宽（120Hz~30kHz），支持高刷新率应用。 可编程开关频率（500kHz~2MHz）允许工程师在效率和元件尺寸之间灵活取舍。CXLE87218 采用 WQFN-16L（3×3mm） 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

• 4路独立电流源：每路电流通过外部电阻ISET统一设定（10mA~40mA），通道间匹配±2%，确保背光均匀性。不使用的通道可直接悬空。
• 高效升压转换器：电流模PWM架构，内置43V/200mΩ N-MOSFET，开关频率通过外部电阻可调（500kHz~2MHz）。
• PWM调光：频率范围120Hz~30kHz，支持宽范围亮度调节，最小占空比低至0.2%（@120Hz~500Hz）。
• 内置软启动：启动时限制输入电流和输入电压跌落，保护电源系统。
• 可编程OVP：通过外部电阻分压设定OVP阈值（OVP引脚基准1.2V），在LED开路时钳位输出电压。
• LED开路检测：当某通道电压异常时，该通道被自动忽略，其他通道继续正常工作。
• 完善保护：逐周期过流保护、过温保护（160°C关断）、UVLO（2.3V上升/2.2V下降）。

3. 典型应用电路

CXLE87218 的典型应用电路包括：输入电容（CIN，10μF），输出电容（COUT，根据纹波要求计算），功率电感（L1，根据开关频率和负载选择），4路LED分别接至CH1~CH4引脚（每串LED阳极接VOUT，阴极接对应CH引脚），电流设定电阻（RISET，接于ISET与GND之间），频率设定电阻（RRT，接于RT与GND之间），OVP分压电阻，补偿网络（RCOMP/CCOMP，接于COMP引脚）。VIN接电源（4.2V~24V），EN为使能，PWM接调光信号。

图1. 典型应用电路（4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

CXLE87218 的升压转换器采用 电流模PWM控制，内置43V/200mΩ N-MOSFET。开关频率通过RT引脚外接电阻RRT设定，关系为：
fOSC ≈ 51kΩ / RRT (MHz)
例如，RRT=51kΩ时，fOSC≈1MHz；RRT=25kΩ时，fOSC≈2MHz；RRT=102kΩ时，fOSC≈0.5MHz。
输出电压自动调节至满足4路LED所需的最小电压（通过检测CH1~CH4的最低电压），实现最高效率。

5.2 LED电流设定

4路LED电流通过ISET引脚外接电阻RISET统一设定，公式：
ILED = 95 / RISET
其中RISET单位为kΩ。例如，RISET=9.5kΩ时，ILED=10mA；RISET=2.375kΩ时，ILED=40mA。建议使用1%精度电阻以保证电流精度。ISET引脚电压典型值为0.6V，请勿将该引脚短路至地。

5.3 PWM调光控制

PWM引脚输入占空比可调的方波信号，频率范围 120Hz～30kHz。芯片响应PWM占空比调节LED电流，实现亮度控制。不同频率下的最小推荐占空比：
- 120Hz～500Hz：最小占空比约 0.2%
- 500Hz～1kHz：最小占空比约 0.4%
- 1kHz～2kHz：最小占空比约 0.8%
- 2kHz～5kHz：最小占空比约 1.5%
- 5kHz～10kHz：最小占空比约 3%
- 10kHz～30kHz：最小占空比约 10%

5.4 软启动

芯片内置软启动功能，启动时限制输入电流和输入电压跌落，防止启动浪涌对电源系统造成冲击。

5.5 可编程过压保护（OVP）

OVP用于在LED开路时保护芯片。OVP引脚内部基准为1.2V，通过外部电阻分压R1（下端）和R2（上端）设定OVP阈值：
VOUT_OVP = 1.2V × (1 + R2/R1)
当输出电压超过该阈值时，功率开关关断；电压回落后自动恢复。建议R2使用2MΩ以减小负载效应。

5.6 保护机制

• UVLO：VIN低于2.2V时芯片关断，VIN回升至2.3V以上后恢复。
• OCP：逐周期电感峰值电流限制，超过时立即关断功率开关。
• OTP：结温超过160°C时关断，温度下降后自动恢复。
• LED开路检测：某通道异常时自动忽略，其他通道继续工作。

6. 基于 CXLE87218 的笔记本电脑背光设计实例

设计目标：一台笔记本电脑，背光采用4串LED灯条（每串10颗串联，总电压约33V），每串电流20mA，输入来自适配器（19V）或电池（6V~12V）。

• 系统配置：选用 CXLE87218，输入电压范围6V~19V，输出约35V。电感L1=10μH（饱和电流>2A），输入电容10μF，输出电容4.7μF。RISET=95/20=4.75kΩ，RRT=51kΩ（设定约1MHz）。
• OVP设置：设定OVP阈值为40V，取R1=10kΩ，则R2 = (40/1.2 - 1)×10k ≈ 323kΩ，选用标准值330kΩ。
• 补偿网络：按典型值配置RCOMP=10kΩ，CCOMP=100nF，确保环路稳定。
• 调光控制：PWM频率1kHz，通过占空比调节亮度，最小占空比约0.8%。
• PCB布局：功率回路尽量短，输入/输出电容靠近引脚，ISET和RT电阻靠近芯片，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、LX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：10μF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。
• LX节点面积最小化：LX为高频高压开关节点（最高43V），走线应尽量短而窄，减少EMI辐射。
• 检测走线：CH1~CH4为电流检测输入，走线应尽量短，远离LX等噪声源。ISET、RT和COMP为模拟引脚，应靠近芯片放置，走线避免噪声耦合。
• 散热设计：WQFN-16L 3×3封装θJA=68°C/W，最大功耗1.471W。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

CXLE87218 采用 WQFN-16L（3×3mm） 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。