CXLE87226 4通道60V高效率LED驱动器 | 4.2-24V输入 | PWM调光 | WDFN-16L/DIP-16 - 嘉泰姆电子

CXLE87226 4通道60V高效率LED驱动器 | 4.2-24V输入 | PWM调光 | WDFN-16L/DIP-16 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE87226
产品类型:显示屏驱动
产品系列:LED 驱动器RGB 与白光 LED 驱动器
产品状态:量产
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产品简介

CXLE87226 是一款4通道60V高效率LED驱动器,集成升压控制器,支持4.2V-24V宽输入,每串最多18颗LED,电流50mA-150mA可调(匹配±1%),PWM调光120Hz-1kHz,开关频率150kHz-500kHz可调,集成软启动、OVP/OCP/OTP、LED开路/短路检测,提供WDFN-16L 5×5mm和DIP-16两种封装。嘉泰姆电子提供高功率LED背光驱动方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)4.2 - 24V
输出电压 (VOUT)45V
输出电流 (IOUT)600mA
工作频率280kHz
转换效率95%
封装类型WDFN5x5-16
TopologyLED 驱动器RGB 与白光 LED 驱动器
Led count18
Dimming methodPWM
Dimming ratio1000:1
ProtectionOVP/OCP/OTP
FeaturesAdjustable Frequency;Current Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;Enable Input;OCP;OVP;Stable with Ceramic Capacitor;UVP
Pwm frequency280kHz
Application typeBoost
Led voltage24V

产品详细介绍

CXLE87226 4通道60V高效率LED驱动器
升压控制器 | 4.2V-24V宽输入 | 每串18颗LED | PWM调光 | WDFN-16L / DIP-16

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLE87226 | 封装:WDFN-16L(5×5mm)/ DIP-16

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLE87226 是一款4通道60V高效率LED驱动器,专为UMPC、笔记本电脑、显示器等大尺寸LCD背光以及高功率LED照明应用设计。芯片集成 电流模升压控制器,内置60V/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LED。每路电流可通过外部电阻在 50mA至150mA 范围内编程,通道间电流匹配精度高达 ±1%(典型值),确保背光亮度均匀性。芯片提供 PWM调光(120Hz~1kHz),开关频率可通过外部电阻在 150kHz~500kHz 范围内调节,兼顾效率与元件尺寸的灵活平衡。CXLE87226 集成 软启动可编程OVP逐周期OCP(3.3A)、OTPLED开路/短路检测 等完善保护,提供 WDFN-16L(5×5mm)DIP-16 两种封装选项,是高性能大功率LED驱动应用的理想选择。

核心优势: 4串LED驱动(每串18颗) | 4.2V-24V宽输入 | 60V输出 | 电流50mA-150mA(匹配±1%) | PWM调光(120Hz-1kHz) | 开关频率150kHz-500kHz可调 | 内置软启动 | 可编程OVP | LED开路/短路检测 | 逐周期OCP/OTP | WDFN-16L(5×5mm)/ DIP-16封装。

1. 产品概述与市场定位

在UMPC、笔记本电脑、显示器等设备中,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,同时需要较高的驱动电流(每串高达150mA)。CXLE87226 作为一款 4通道高功率升压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输出电压和每通道150mA驱动电流,可直接驱动4串LED(每串18颗),满足大尺寸高亮度面板的背光需求。

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120Hz~1kHz,支持宽范围亮度调节。 可编程开关频率(150kHz~500kHz)允许工程师在效率和元件尺寸之间灵活取舍。CXLE87226 提供 WDFN-16L(5×5mm)DIP-16 两种封装,是高性能大功率LED驱动应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

4串LED驱动每串18颗,最高60V
宽输入电压4.2V-24V
内置功率开关60V/150mΩ
大电流驱动50mA-150mA,匹配±1%
PWM调光120Hz-1kHz
可调开关频率150kHz-500kHz
可编程OVP外部电阻设定
双封装选项WDFN-16L / DIP-16
  • 4路独立电流源:每路电流通过外部电阻ISET统一设定(50mA~150mA),通道间匹配±1%(典型值),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/150mΩ N-MOSFET,开关频率通过外部电阻可调(150kHz~500kHz)。
  • PWM调光:频率范围120Hz~1kHz,支持宽范围亮度调节,实现高对比度数字PWM调光。
  • 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短路检测:当某通道电压>5.6V时判定为短路,该通道关闭并锁存,需重新启动系统释放。
  • LED开路检测:某通道电压<100mV时判定为开路,该通道被自动忽略,其他通道继续工作。
  • 完善保护:逐周期过流保护(3.3A峰值)、过温保护(150°C关断,130°C恢复)、UVLO(3.8V上升/3.3V下降)。
  • 双封装选项:WDFN-16L(5×5mm)适合紧凑设计,DIP-16适合原型开发和通孔应用。

3. 典型应用电路

CXLE87226 的典型应用电路包括:输入电容(CIN,47μF/35V电解),输出电容(COUT,47μF/63V电解),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(RSW,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。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(4串LED背光驱动)

图2. CXLE87226 内部功能方框图
内部集成:升压PWM控制器(内置60V/150mΩ MOSFET)、4路电流源(CH1~CH4,最大150mA/通道)、最小电压检测与误差放大器、PWM调光控制逻辑、ISET电流设定、RT频率设定、软启动、OVP/OCP/OTP保护、LED开路/短路检测等。

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 -0.3 44 V
EN, ISET, COMP, OVP, RT 控制引脚 -0.3 44 V
CH1~CH4, LX 高压引脚 -0.3 66 V
PD(WDFN-16L 5×5) 功耗(TA=25°C) 3.47 W
PD(DIP-16) 功耗(TA=25°C) 1.8 W
θJA(WDFN-16L) 热阻 28.8 °C/W
θJA(DIP-16) 热阻 55.7 °C/W
TJ 结温范围 -40 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VIN 输入电压 4.2 24 V
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VIN=19V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 4.2 – 24 V
UVLO 阈值(上升) VIN 上升 3.8 V
UVLO 迟滞 500 mV
关断电流 EN=0V 20 μA
静态电流(非开关) COMP=0V 2.5 mA
静态电流(开关) COMP=2V 3.3 mA
开关频率范围 外部电阻设定 150k – 500k Hz
LX导通电阻 VIN>4.5V 150
LX峰值电流限制 3.3 A
LED电流范围 外部电阻设定 50 – 150 mA
LED电流精度 ±3 %
LED电流匹配 通道间 ±1(典型) %
PWM调光频率范围 120 – 1000 Hz
EN高电平阈值 VIN=4.2~24V 2.0 V
EN低电平阈值 VIN=4.2~24V 0.8 V
PWM高电平阈值 2.0 V
PWM低电平阈值 0.8 V
OVP引脚基准电压 1.2 V
OTP触发温度 150 °C
OTP迟滞 20 °C
LED短路检测阈值 5.6 V
LED开路检测阈值 100 mV
EN关断延迟 32 ms

5. 工作原理与设计指导

5.1 升压转换器

CXLE87226 的升压转换器采用 电流模PWM控制,内置60V/150mΩ N-MOSFET。开关频率通过RT引脚外接电阻RSW设定,关系为:
fosc ≈ 14.3×10^9 / RSW (Hz)
例如,RSW=51.1kΩ时,fosc≈280kHz;RSW=100kΩ时,fosc≈143kHz。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 = 900 / RISET
其中RISET单位为kΩ。例如,RISET=18kΩ时,ILED=50mA;RISET=6kΩ时,ILED=150mA。建议使用1%精度电阻以保证电流精度。

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~1kHz。芯片响应PWM占空比调节LED电流,实现亮度控制。调光可实现高对比度数字PWM调光,LED电流与占空比近似线性关系。

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(上端)和R2(下端)设定OVP阈值:
VOUT_OVP = 1.2V × (1 + R1/R2)
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R1使用300kΩ左右,并在R2处并联100pF旁路电容以增强抗噪性。

5.6 保护机制

  • UVLO:VIN低于3.3V时芯片关断,VIN回升至3.8V以上后恢复(迟滞500mV)。
  • OCP:逐周期电感峰值电流限制3.3A(典型值),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,需重新启动系统释放。
  • 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。
  • EN关断延迟:EN引脚低电平持续约32ms后芯片关断,防止EN信号毛刺导致误关断。

6. 基于 CXLE87226 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12颗串联,总电压约40V),每串电流100mA,输入来自适配器(19V)或电池(7.4V~12.6V)。

  • 系统配置:选用 CXLE87226(WDFN-16L封装),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47μF/35V电解,输出电容47μF/63V电解。RISET=9kΩ(设定100mA),RSW=51.1kΩ(设定约280kHz)。
  • OVP设置:设定OVP阈值为48V,取R2=10kΩ,则R1 = (48/1.2 - 1)×10k ≈ 390kΩ,选用标准值390kΩ,并并联100pF电容。
  • 补偿网络:按典型值配置RCOMP=0Ω,CCOMP=100nF,确保环路稳定。
  • 调光控制:PWM频率500Hz,通过占空比调节亮度。
  • 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。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLE87226 评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及 FAE 技术支持,助力客户快速完成大功率背光驱动方案设计。

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:47μF/35V电解电容尽量靠近VIN和GND引脚,提供良好的输入去耦。
  • 输出电容靠近二极管:47μF/63V电解电容靠近肖特基二极管阴极和GND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:CH1~CH4为电流检测输入,走线应尽量短,远离LX等噪声源。ISET和RT为模拟设定引脚,应靠近芯片放置,走线避免噪声耦合。
  • 补偿网络:COMP引脚的补偿元件(RCOMP/CCOMP)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;DIP-16封装θJA=55.7°C/W,最大功耗1.8W。Exposed Pad(WDFN封装)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

图3. CXLE87226 引脚封装图(WDFN-16L,5×5mm / DIP-16)
WDFN-16L:16引脚WDFN封装,引脚间距0.5mm,底部散热焊盘,封装尺寸5.00mm×5.00mm×0.80mm。DIP-16:16引脚双列直插封装,间距2.54mm,适合原型开发和通孔应用。

CXLE87226 提供 WDFN-16L(5×5mm)DIP-16 两种封装,均无铅、RoHS 合规。WDFN封装适合紧凑型设计,DIP封装适合原型开发和通孔焊接应用。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。

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