CXLE87222L 60V升压4通道LED驱动器
SMBus接口 | 4.2V-24V宽输入 | 每通道180mA | 最高60V输出 | WDFN-16L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87222L | 封装：WDFN-16L（5×5mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87222L 是一款高效率升压转换器，集成4通道LED驱动器，专为UMPC、笔记本电脑等大尺寸LCD背光应用设计。芯片集成 电流模升压控制器，内置60V/3.3A/150mΩ功率开关，输入电压范围 4.2V至24V，输出电压最高 60V，可驱动 4路并联LED串，每串最多支持 18颗串联WLED。每路电流可通过SMBus接口在 22.58mA至180mA 范围内编程，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 三种调光模式：PWM调光、DC调光 和 混合调光，通过SMBus寄存器灵活选择。开关频率可通过SMBus在 200kHz~900kHz 范围内调节，兼顾效率与元件尺寸的灵活平衡。CXLE87222L 集成 软启动、可编程OVP（35V/50V/60V/65V）、逐周期OCP（2.2A/3.3A可选）、OTP、LED开路/短路检测、FAULT故障指示 等完善保护，采用 WDFN-16L（5×5mm） 封装，是高性能大尺寸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18颗），总电压可达50V以上。CXLE87222L 作为一款 4通道升压LED驱动器，其核心优势在于 高电压输出和高电流能力——单芯片支持最高60V输出电压，可驱动4串LED（每串18颗），每通道电流高达180mA，满足高亮度大尺寸面板的背光需求。

芯片的 宽输入电压范围（4.2V~24V） 使其兼容多种电源方案，可适配笔记本电脑适配器（19V）及多节电池供电系统。芯片通过监测4个反馈引脚（CS1~CS4）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。 SMBus接口 提供全面的可编程能力：调光模式、开关频率、LED电流、OVP阈值等均可通过寄存器配置。CXLE87222L 采用 WDFN-16L（5×5mm） 封装，是高性能大尺寸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SMBus独立编程（22.58mA~180mA，步进0.706mA），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60V/3.3A/150mΩ N-MOSFET，开关频率200kHz~900kHz可编程（SMBus），效率高。
• 三种调光模式：PWM调光模式（电流源与PWM信号同步）、DC调光模式（PWM占空比调制电流幅值）和混合调光模式（占空比≥25%采用DC调光，<25%切换为PWM调光），灵活适配不同应用场景。
• SMBus可编程：通过标准SMBus接口（100kHz）配置所有参数，包括LED电流、开关频率、调光模式、OVP阈值、OCP阈值等。
• 可编程OVP：通过SMBus寄存器设定OVP阈值（35V/50V/60V/65V），在LED开路时保护芯片。
• LED开路/短路检测：自动检测异常通道并报告，FAULT引脚输出故障指示，支持通过SMBus清除故障标志。
• 完善保护：逐周期过流保护（2.2A/3.3A可选）、过温保护（150°C关断，20°C迟滞）、输入欠压保护、VOUT短路保护。
• 低压降电流沉：120mA/0.4V低压降，提高效率。

3. 典型应用电路

CXLE87222L 的典型应用电路包括：输入电容（CIN，2×10μF），输出电容（COUT，47μF电解），功率电感（L1，根据频率和负载选择），4路LED分别接至CS1~CS4引脚（每串LED阳极接VOUT，阴极接对应CS引脚），SMBus接口（SMBCLK/SMBDAT）用于配置，PWM引脚接调光信号，FAULT引脚输出故障指示。VIN接电源（4.2V~24V），EN为使能，COMP补偿网络接于COMP引脚。

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

CXLE87222L 的升压转换器采用 电流模PWM控制，内置60V/3.3A/150mΩ N-MOSFET。开关频率通过SMBus寄存器设定（200kHz~900kHz，步进~100kHz）。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CS1~CS4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SMBus寄存器0x02[7:0]统一设定，范围22.58mA~180mA（步进约0.706mA），公式：
ILED = 寄存器值 × 0.706mA（寄存器0x02=0x20对应22.58mA，0xFF对应180mA）
建议使用SMBus写入配置，电流精度±3%，通道间匹配±2%。

5.3 调光控制模式

芯片提供三种调光模式，通过寄存器0x00[1:0]选择：

• PWM调光模式（00）：LED电流源与PWM信号同步开关，LED电流频率等于PWM输入频率（200Hz~1kHz）。
• DC调光模式（01）：PWM占空比调制电流幅值，ILED = IMAX × Duty，纯模拟调光。
• 混合调光模式（10）：PWM占空比≥25%时采用DC调光，占空比<25%时切换为PWM调光，兼顾低亮度线性度和高亮度效率。

调光信号源可通过寄存器0x00[2]选择：0=外部PWM引脚，1=内部SMBus寄存器0x04（8位，0~100%）。

5.4 可编程过压保护（OVP）

OVP用于在LED开路时保护芯片。通过SMBus寄存器0x01[6:5]设定OVP阈值（35V/50V/60V/65V）。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 FAULT故障指示与保护

芯片提供FAULT引脚用于故障指示（高电平有效，上拉至VIN）。故障条件包括：LX短路、VOUT短路、肖特基二极管短路等。故障标志可通过SMBus寄存器0x03[0]读取，并通过寄存器0x03[3]清除。故障保护功能可通过寄存器0x03[7]使能/禁用。

5.6 保护机制

• UVLO：VIN低于3.8V时芯片关断，VIN回升后恢复（500mV迟滞）。
• OCP：逐周期电感峰值电流限制，可编程2.2A或3.3A。
• 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：某通道电压异常时自动忽略。
• LED短路保护：CSx电压>5.6V时触发，通道关闭并支持锁存模式。

6. 基于 CXLE87222L 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4串LED灯条（每串12颗串联，总电压约40V），每串电流150mA，输入来自适配器（19V）或电池（7.4V~12.6V）。

• 系统配置：选用 CXLE87222L，输入电压范围7.4V~19V，输出约42V。电感L1=22μH（饱和电流>4A），输入电容2×10μF，输出电容47μF/63V电解。LED电流设为150mA（SMBus寄存器0x02=D4h）。
• OVP设置：设定OVP阈值为50V（寄存器0x01[6:5]=01）。
• 调光模式：选择混合调光模式（寄存器0x00[1:0]=10），PWM频率500Hz，通过外部PWM引脚调节亮度。
• 补偿网络：按典型值配置RCOMP=0Ω，CCOMP=100nF。
• 故障配置：使能故障保护（寄存器0x03[7]=1），FAULT引脚连接MCU中断，实现实时故障响应。
• PCB布局：功率回路尽量短，输入/输出电容靠近引脚，SMBus走线远离LX噪声。

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：2×10μF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：47μF电解电容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60V），走线应尽量短而窄，减少EMI辐射。
• 检测走线：CS1~CS4为电流检测输入，走线应尽量短，远离LX等噪声源。
• SMBus走线：SMBCLK/SMBDAT信号走线应远离噪声源，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：WDFN-16L 5×5封装θJA=28.8°C/W，最大功耗3.47W。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

CXLE87222L 采用 WDFN-16L（5×5mm） 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。