CXLE88186 / CXLE88186A 高效背光LED驱动器
2串7颗WLED | I²C 256步调光 | PWM/脉冲调光 | 85%效率 | WL-CSP-10B

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE88186 / CXLE88186A | 封装：WL-CSP-10B（0.87x2.07mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE88186 及其型号 CXLE88186A 是一款高效背光LED驱动器，专为智能手机、数码相机、PDA等便携设备的LCD背光应用设计。芯片集成了 异步升压转换器（内置肖特基二极管）和 双路电流源驱动，可驱动多达 2串7颗串联WLED（共14颗LED）。输入电压范围 2.5V至5.5V，支持单节锂离子电池供电。芯片提供灵活的调光方式：I²C 256步线性调光、外部PWM调光（CXLE88186支持256步PWM，CXLE88186A支持128步脉冲调光），以及 EN引脚脉冲调光（128步）。开关频率可选 550kHz/1.1MHz，允许使用小型电感和陶瓷电容，效率高达 85%。CXLE88186/A 集成 软启动、可编程OVP（16V/25.5V）、OCP、OTP、UVLO 等完善保护，关断电流低于 1μA，采用 WL-CSP-10B（0.87x2.07mm） 超小封装，是便携设备背光驱动的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、数码相机、便携式媒体播放器等设备中，LCD显示屏的背光需要高效、灵活的驱动方案。背光LED驱动器需要将电池电压（2.5V~5.5V）升压至足以驱动多颗串联LED（每串可达7颗，总电压约20V），并精确控制每串LED的电流，同时支持亮度调节。CXLE88186/A 作为一款 高效背光LED驱动器，其核心优势在于 高度集成——内置升压转换器的功率开关和肖特基二极管，仅需少量外部元件即可驱动14颗LED，极大地节省了PCB面积和BOM成本。

芯片提供 三种调光方式：I²C 8位数字调光（256步）、外部PWM调光（支持高达20kHz频率，CXLE88186为256步PWM调光）以及EN引脚脉冲调光（CXLE88186A为128步脉冲调光），满足不同系统架构的需求。升压转换器开关频率可选550kHz或1.1MHz，配合 内置软启动 和 可编程OVP（16V/25.5V），确保系统安全可靠。CXLE88186/A 采用 WL-CSP-10B（0.87x2.07mm） 超小封装，是便携设备背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 高效升压转换器：异步Boost架构，内置功率N-MOSFET和肖特基二极管，开关频率550kHz/1.1MHz可选，效率高达85%。
• 双路电流源：两路独立电流源驱动，每路可驱动7颗串联LED，总输出能力支持每路20mA或30mA（通过I²C选择）。
• I²C线性调光：8位分辨率（256步），通过寄存器0x04设置亮度代码，实现0.39%至100%的线性电流调节。
• PWM调光（CXLE88186）：外部PWM信号输入（PWM引脚），支持256步PWM占空比调节，推荐频率400Hz~20kHz，保证分辨率。
• 脉冲调光（CXLE88186A）：通过EN引脚实现单线128步数字调光，脉冲宽度>0.2μs，简单易用。
• 可编程OVP：通过寄存器选择OVP阈值16V或25.5V，适应不同LED串数配置，避免LED开路时输出过压损坏。
• 完善保护：逐周期过流保护（1A限流）、过温保护（150°C锁存）、欠压锁定（UVLO）、LED短路/开路故障检测（状态寄存器）。
• 超低关断电流：EN拉低时关断电流<1μA，延长电池待机时间。
• 软启动：内置软启动，抑制启动浪涌电流，减少对输入电源的冲击。

3. 典型应用电路

CXLE88186/A 的典型应用电路非常简洁：输入电容（CIN，10μF）、功率电感（L1，10μH）、输出电容（COUT，1μF）、两串LED分别接至FB1和FB2引脚（每串7颗）。VIN接电池（2.5V~5.5V），VOUT接LED阳极。I²C接口（SCL/SDA）用于调光和配置，PWM引脚用于外部PWM调光（CXLE88186），EN引脚用于使能和脉冲调光（CXLE88186A）。

图1. 典型应用电路（2串7颗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 升压转换器与LED驱动

CXLE88186/A 采用 异步Boost升压拓扑，内置功率N-MOSFET和肖特基二极管，将输入电压（2.5V~5.5V）升压至足以驱动两串串联LED的电压（最高约25V）。每串LED的电流由独立的电流源控制，通过FB1和FB2引脚检测反馈电压（典型值150mV），内部调节PWM占空比以使LED电流恒定。电流源支持 20mA或30mA 满量程（通过I²C选择），并可通过调光方式在0~100%范围内调节。

5.2 调光控制方式

芯片提供三种灵活的调光方式：

• I²C线性调光（所有型号）：通过寄存器0x04[7:0]写入8位亮度代码（0~255），LED电流 = (Code/255) × IFULL。IFULL由寄存器0x02[3]选择（20mA或30mA）。
• PWM调光（CXLE88186）：外部PWM信号通过PWM引脚输入，寄存器0x02[6]=1使能PWM调光模式。PWM占空比与I²C亮度代码相乘决定有效电流，推荐PWM频率400Hz~20kHz，以保证分辨率（7位@>15kHz）。
• 脉冲调光（CXLE88186A）：通过EN引脚输入脉冲序列，内部计数器计数，实现128步调光。脉冲宽度>0.2μs，EN拉低超过1ms则关断芯片。电流公式：ILED = (Code/128 + 1/256) × IFULL。

两种型号均支持 亮度上升/下降速率 编程（寄存器0x03[5:0]），可设置平滑过渡时间（32μs~262ms），避免亮度突变带来的视觉不适。

5.3 保护机制

• OCP（过流保护）：逐周期电感峰值电流限制典型值1A，超过时立即关断LX开关，防止损坏。
• OVP（过压保护）：监测VOUT引脚电压，当LED开路或负载异常导致输出电压超过OVP阈值（16V或25.5V可编程）时，芯片进入保护状态（CXLE88186为触发40次后锁存，CXLE88186A为锁存），需重新上电或EN复位恢复。
• OTP（过温保护）：结温超过150°C并持续2ms后，芯片锁存关断，需重新上电恢复。
• UVLO（欠压锁定）：VIN低于2.3V时关断，高于2.5V（含迟滞200mV）恢复。
• LED短路/开路检测：状态寄存器（0x05）可读取LED1_FT/LED2_FT（短路）和OVP/OTP标志，方便系统故障诊断。

6. 基于 CXLE88186/A 的智能手机背光设计实例

设计目标：一款6.5英寸智能手机，LCD背光采用2串7颗WLED（每串7颗，共14颗），每串最大电流20mA，输入来自单节锂离子电池（3.0V~4.4V），需要I²C调光。

• 系统配置：选用 CXLE88186（支持I²C+PWM调光），VIN接电池，VOUT接LED阳极。电感L1=10μH（饱和电流>1.2A），输入电容CIN=10μF（0603 X5R），输出电容COUT=1μF（0603 X5R）。
• 参数设置：通过I²C配置——满量程电流设为20mA（Reg0x02[3]=0），OVP设为25.5V（Reg0x02[7]=1，适应7颗LED串联电压），开关频率1.1MHz（Reg0x03[6]=1），亮度代码写入Reg0x04（默认255，100%亮度）。
• 调光控制：系统MCU通过I²C动态写入亮度代码（0~255）实现亮度调节，同时可设置上升/下降速率（Reg0x03[5:0]）实现渐变效果。
• 保护配置：状态寄存器0x05监控LED短路、OVP、OTP等故障，MCU可实时读取并做出响应。
• PCB布局：电感靠近LX引脚，输入/输出电容就近放置，FB1/FB2走线尽量短，避免噪声耦合。

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节点和地之间构成功率回路，走线应宽短，减小寄生电感和电阻。
• 输入电容紧靠VIN：CIN应尽可能靠近VIN和GND引脚，以提供良好的输入去耦，减小输入电压纹波。
• 输出电容靠近VOUT：COUT应直接连接在VOUT和GND之间，而不是跨越LED，以减少到LED走线的纹波电流。
• LX节点面积最小化：LX为高频开关节点，走线应尽量短而窄（但需足够承载电流），以减少EMI辐射。
• FB1/FB2检测走线：两路LED的阴极分别连接至FB1/FB2，检测走线应尽量短，并远离LX和VOUT等噪声源，以保证电流精度和匹配。
• I²C和PWM走线：SCL/SDA和PWM信号走线应远离开关节点，上拉电阻靠近IC放置，避免噪声干扰。
• 散热考虑：WL-CSP-10B封装热阻较高（θJA=99.6°C/W），在TA=25°C时最大功耗约1W。虽然功耗较低，但仍建议将芯片的GND焊盘良好焊接至PCB地平面，有助于散热。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLE88186 和 CXLE88186A 采用 WL-CSP-10B（0.87x2.07mm） 超小封装，无铅、RoHS 合规。两者区别在于调光方式：CXLE88186支持I²C+PWM调光（256步），CXLE88186A支持I²C+脉冲调光（128步）。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。