CXLE87230B 5通道电荷泵WLED驱动器
x1/x1.5/x2自动模式切换 | 每通道25mA | 32步脉冲调光 | WQFN-16L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87230B | 封装：WQFN-16L（2×3mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87230B 是一款5通道高效率电荷泵白光LED驱动器，专为智能手机、相机手机等便携设备的LCD背光应用设计。芯片采用 x1/x1.5/x2三模式分数电荷泵 架构，配合低压差电流稳压器，在整个锂离子电池放电周期内保持 85%的平均效率。CXLE87230B 可驱动 5颗白光LED，每通道输出恒定电流（最大25mA），总输出电流高达 125mA，确保亮度均匀一致。芯片内置 5位DAC 实现32步亮度控制，通过EN引脚施加脉冲信号即可进行调光。输入电压范围 2.8V至4.5V，内置 软启动 有效抑制启动和模式切换时的浪涌电流。使用 1μF小型陶瓷电容 作为飞电容，关断电流低至 0.4μA。CXLE87230B 采用 WQFN-16L（2×3mm） 超小封装，为便携设备提供最高效、最小尺寸的背光解决方案。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、相机手机等便携设备中，LCD背光常采用多颗白光LED并联驱动（通常为4~5颗）。传统电感式升压驱动器虽然效率较高，但需要外部电感，体积大、成本高且存在EMI问题。CXLE87230B 作为一款 5通道电荷泵型LED驱动器，其核心优势在于 无电感设计——仅需少量外部陶瓷电容即可实现高效的LED驱动，极大减小了PCB面积和系统成本，同时避免了电感带来的EMI问题。

芯片采用 自适应x1/x1.5/x2三模式电荷泵 架构，根据输入电压和LED负载情况自动选择最优工作模式：当电池电压足够高时工作在x1模式（直通模式）；当电池电压下降时依次切换至x1.5模式或x2模式，确保LED在电池整个放电周期内保持恒定亮度。 32步脉冲调光 通过EN引脚实现，无需额外PWM信号线，简化系统设计。CXLE87230B 采用 WQFN-16L（2×3mm） 超小封装，是高性能便携设备白光LED背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 5路独立恒流源：驱动最多5颗白光LED，每通道最大25mA，总输出125mA，通道间匹配±0.7%（典型值），确保背光亮度均匀。
• 自适应三模式电荷泵：根据输入电压和负载条件自动在x1模式（直通）、x1.5模式（1.5倍压）和x2模式（2倍压）间切换，在整个电池寿命期间优化效率。
• 32步脉冲调光：通过EN引脚输入脉冲信号，实现32步亮度控制（5位DAC），无需额外PWM信号线，简化系统设计。
• 高精度电流：电流精度±1%（典型值），匹配±0.7%（典型值），确保LED亮度一致性。
• 超低压降：电流源压降仅60mV（典型值），有效延长x1模式工作范围，提升效率。
• 软启动：内置软启动电路（50μs），有效抑制启动和模式切换时的浪涌电流。
• 完善保护：过压保护（OVP，VIN-VOUT差值保护）、欠压锁定（UVLO）。
• 超低关断电流：关断模式下静态电流<0.4μA，延长电池待机时间。
• 小型飞电容：仅需1μF陶瓷电容作为飞电容，减小方案尺寸。

3. 典型应用电路

CXLE87230B 的典型应用电路非常简洁：输入电容（CIN，1μF），输出电容（COUT，1μF），飞电容（CFLY1=CFLY2=1μF），5颗LED阳极共接VOUT，阴极分别接LED1~LED5引脚。EN引脚接MCU GPIO用于使能和脉冲调光。未使用的LED通道需直接连接至VIN。

图1. 典型应用电路（5通道WLED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 x1/x1.5/x2三模式自适应电荷泵

CXLE87230B 采用 三模式分数电荷泵 架构，根据输入电压（VIN）和LED负载情况自动在x1模式（直通）、x1.5模式（1.5倍压）和x2模式（2倍压）间切换。在锂离子电池应用中，电池电压从4.2V逐渐下降至2.8V。当VIN足够高时（典型>3.65V），芯片工作在x1模式，VOUT≈VIN，效率最高；当VIN下降至阈值以下时，芯片自动切换至x1.5模式；若VIN继续下降，则切换至x2模式，确保LED获得足够驱动电压。这种设计在电池大部分使用时间内工作在高效模式，平均效率超过85%。

5.2 32步脉冲调光

芯片内置 5位DAC 实现32步亮度控制。通过在EN引脚施加特定脉冲序列，用户可选择32个电流等级之一（从0%至100%）。调光脉冲的详细时序请参考数据手册。这种调光方式无需额外PWM信号线，仅需MCU的一个GPIO引脚即可实现灵活的亮度控制。EN引脚同时用于使能控制（高电平使能，低电平关断）。

5.3 软启动

芯片内置 软启动电路（典型时间50μs），在启动和模式切换时有效限制输入浪涌电流。软启动电路将输入电流钳位在较低水平，防止对输入电源造成冲击，同时确保输出电压平稳上升。

5.4 保护机制

• UVLO（欠压锁定）：当VIN低于UVLO下降阈值时芯片关断，VIN回升至上升阈值以上后恢复（迟滞100mV）。
• OVP（过压保护）：当VIN与VOUT之间的差值超过5V（典型值）时，电荷泵关断，防止输出过压损坏LED。
• OTP（过热保护）：当芯片结温超过阈值时自动关断，温度下降后恢复。

6. 基于 CXLE87230B 的智能手机背光设计实例

设计目标：一款智能手机，LCD背光采用5颗并联白光LED，每颗LED电流20mA（总100mA），输入来自单节锂离子电池（3.0V~4.4V），需要32级亮度调节。

• 系统配置：选用 CXLE87230B，输入电容CIN=1μF，输出电容COUT=1μF，飞电容CFLY1=CFLY2=1μF（均使用X5R/X7R陶瓷电容）。5颗LED阳极共接VOUT，阴极分别接LED1~LED5。
• 调光控制：MCU通过EN引脚发送脉冲序列，实现32级亮度调节。EN同时用于使能控制。
• 工作模式：电池电压较高时（>3.65V），芯片工作在x1模式，效率高；电池电压下降后自动切换至x1.5或x2模式，确保LED亮度恒定。
• PCB布局：输入电容靠近VIN引脚，飞电容靠近C1P/C1N/C2P/C2N引脚，输出电容靠近VOUT引脚，GND连接至大面积地平面。

7. PCB 布局建议

• 电容就近放置：输入电容CIN、输出电容COUT和飞电容CFLY1/CFLY2应尽可能靠近芯片对应引脚放置，减小寄生电感。
• 飞电容走线：C1P/C1N和C2P/C2N引脚之间的飞电容走线应短而宽，以保证电荷泵的转换效率。
• 输入电容紧靠VIN：CIN应尽可能靠近VIN和GND引脚，提供良好的输入去耦，减小输入电压纹波。
• 地线设计：PGND和AGND应分开布线，在芯片底部单点连接。Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，并通过过孔散热。
• LED走线：LED1~LED5到LED阴极的走线应尽量宽短，以减小寄生电阻，确保电流精度。未使用的LED通道应直接连接至VIN。
• 散热考虑：WQFN-16L 2×3封装θJA=90°C/W，最大功耗1.111W（TA=25°C）。Exposed Pad必须可靠焊接，确保结温不超过125°C。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLE87230B 采用 WQFN-16L（2×3mm） 超小封装，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。