CXLE88191 宽输入3-18V电流模式LED驱动器 | 18V输出 | 模拟/PWM调光 | SOT-23-6 - 嘉泰姆电子

CXLE88191 宽输入3-18V电流模式LED驱动器 | 18V输出 | 模拟/PWM调光 | SOT-23-6 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE88191
产品类型:显示屏驱动
产品系列:LED 驱动器背光源 LED 驱动器
产品状态:量产
浏览次数:11 次
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产品简介

CXLE88191 是一款宽输入电压(3V-18V)电流模式LED驱动器,输出最高18V,固定350kHz开关频率,采用100mV低电流检测实现高效率,支持模拟和PWM调光,集成软启动和过热保护,采用SOT-23-6封装。嘉泰姆电子提供GPS、便携DVD、室内照明等LED驱动方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)3 - 18V
输出电压 (VOUT)18V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率6MHz
转换效率95%
封装类型SOT-26
TopologyLED 驱动器背光源 LED 驱动器
Led count1
Dimming methodAnalog;PWM;PWM-to-Analog
Dimming ratio1000:1
ProtectionOVP/OCP/OTP
FeaturesCurrent Mode Control;Cycle-by-Cycle Current Limit;OVP
Pwm frequency350kHz
Application typeLED 驱动器背光源
Led voltage18
SW Freq (typ) (kHz)350
Vcs (typ) (mV)100

产品详细介绍

CXLE88191 宽输入电流模式LED驱动器
3V-18V输入 | 18V输出 | 350kHz | 模拟/PWM调光 | SOT-23-6

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLE88191 | 封装:SOT-23-6

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLE88191 是一款宽输入电压、电流模式LED驱动器,专为GPS导航仪、便携式DVD播放器、室内照明、IP摄像机等设备的LED背光和照明应用设计。芯片支持 3V至18V 的宽输入电压范围,输出电压最高可达 18V,可驱动多颗串联LED。固定 350kHz 开关频率允许使用小型外部电感和陶瓷电容,降低整体方案尺寸和成本。芯片采用 100mV低电流检测电压,有效降低功率损耗,实现高效率LED驱动。LED调光可通过 模拟电压PWM信号 灵活控制。CXLE88191 集成 软启动 功能,有效抑制启动浪涌电流,并内置 过热保护,防止芯片过热损坏。采用 SOT-23-6 超小型封装,是便携式和空间受限应用的理想LED驱动方案。

核心优势: 宽输入3V-18V | 最高18V输出 | 电流模式控制 | 固定350kHz频率 | 100mV低感测电压(高效率) | 模拟/PWM调光 | 软启动 | 过热保护 | SOT-23-6超小封装。

1. 产品概述与市场定位

在GPS导航仪、便携式DVD播放器、室内照明灯具、IP摄像机等设备中,LED背光和照明需要简单、高效、小尺寸的驱动方案。CXLE88191 作为一款 电流模式LED驱动器,其核心优势在于 宽输入电压范围(3V~18V)高集成度——仅需少量外部元件(电感、二极管、输入/输出电容、调光电阻)即可实现完整的LED驱动功能。芯片固定350kHz开关频率,允许使用小型电感和陶瓷电容,非常适合PCB面积受限的便携设备。

芯片采用 峰值电流模式控制,提供快速瞬态响应和稳定的环路。通过外部电阻设定LED电流,检测电压低至 100mV,有效减少检测电阻上的功率损耗,提高整体效率。调光方面,用户可通过 模拟电压 线性调节LED电流,或通过 PWM信号 控制LED导通时间,实现宽范围亮度调节。CXLE88191 内置 软启动 避免上电时的大电流冲击,过热保护 确保在异常高温时自动关断,保护芯片和系统安全。采用 SOT-23-6 超小封装,是成本敏感、空间受限的LED照明和背光应用的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

宽输入电压3V-18V
高输出电压最高18V
固定350kHz小尺寸电感
100mV感测高效率
调光方式模拟电压或PWM信号
软启动抑制浪涌电流
过热保护自动关断
SOT-23-6超小封装
  • 宽输入电压范围:3V至18V,兼容多种电源,包括单节/多节锂电、12V/18V适配器。
  • 最高18V输出:可驱动多颗串联LED(如5颗白光LED,每颗3.0V~3.3V)。
  • 固定350kHz开关频率:优化了效率和外部元件尺寸的平衡,允许使用小型电感和陶瓷电容。
  • 低电流检测电压(100mV):降低检测电阻上的功耗,提升整体效率,尤其适合对功耗敏感的应用。
  • 灵活的调光控制:支持模拟调光(通过ADJ引脚电压)和PWM调光(通过PWM引脚占空比),实现从0%~100%的亮度调节。
  • 内置软启动:启动时输出电压缓慢上升,有效限制输入浪涌电流,保护输入电源和LED。
  • 过热保护:芯片结温超过阈值时自动关断,温度下降后自动恢复,提升系统可靠性。
  • 电流模式控制:提供快速瞬态响应和良好的环路稳定性,简化补偿网络设计。
  • SOT-23-6封装:超小型封装,仅占极小的PCB面积,适合便携式和紧凑型设备。

3. 典型应用电路

CXLE88191 的典型应用电路非常简洁:输入电容(CIN,4.7μF~10μF),功率电感(L1,22μH~47μH),输出电容(COUT,1μF~4.7μF),检测电阻(RSENSE,用于设定LED电流),续流二极管(D1,肖特基),以及调光控制元件(模拟调光时ADJ接电阻分压,PWM调光时PWM引脚接PWM信号)。VIN接输入电源(3V~18V),LX接电感,FB接检测电阻和LED阴极,LED阳极接VOUT。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(LED驱动)

图2. CXLE88191 内部功能方框图
内部集成:电流模式PWM控制器、振荡器(350kHz)、软启动电路、误差放大器、电流检测比较器、参考电压源、过热保护逻辑、调光控制接口(模拟/PWM)、功率N-MOSFET开关等。

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 20 V
LX 开关节点 -0.3 20 V
FB 反馈引脚 -0.3 6 V
ADJ, PWM 调光引脚 -0.3 6 V
PD 功耗(TA=25C) 0.6 W
θJA 热阻(SOT-23-6) 200 °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 3 18 V
VOUT 输出电压 18 V
LED 电流 20 1000 mA
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VIN=12V, TA=25C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 3 – 18 V
开关频率 350 kHz
反馈检测电压 VFB 100 mV
反馈检测电压精度 ±5 %
最大输出电流 取决于外部元件 1000 mA
效率 典型应用 85 %
ADJ调光电压范围 模拟调光 0.2 – 1.2 V
PWM调光频率范围 100 – 1000 Hz
软启动时间 1 ms
过热保护阈值 150 °C
过热保护迟滞 20 °C
静态电流 非开关 2 mA
关断电流 ADJ=0V 10 μA

5. 工作原理与设计指导

5.1 电流模式升压转换器

CXLE88191 采用 峰值电流模式PWM控制,固定350kHz开关频率。内部功率N-MOSFET与外部电感、肖特基二极管构成升压(Boost)拓扑。输出电压由外部反馈网络设定(通过检测电阻RSENSE上的压降)。芯片通过FB引脚检测RSENSE上的电压,并与内部100mV参考电压比较,调整PWM占空比以维持恒定的LED电流。电流模式控制提供逐周期电流限制和快速瞬态响应,简化了环路补偿。

5.2 LED电流设定

LED电流通过外部检测电阻 RSENSE 设定,公式为:
ILED = VFB / RSENSE,其中 VFB = 100mV(典型值)。
例如,若要设定ILED=300mA,则 RSENSE = 100mV / 300mA = 0.333Ω,可选用标准值0.33Ω。建议使用1%精度电阻,以确保电流精度。RSENSE应选择低温度系数的电阻,以减小温漂对电流的影响。

5.3 调光控制

芯片提供两种调光方式:

  • 模拟调光:通过ADJ引脚施加0.2V~1.2V的直流电压,内部电路将线性调节FB参考电压(从0至100mV),从而改变LED电流。ADJ电压低于0.2V时,芯片进入关断模式(静态电流<10μA)。
  • PWM调光:通过PWM引脚输入占空比可调的方波信号(频率100Hz~1kHz),芯片内部根据占空比平均调节LED电流,实现无闪烁调光。PWM调光可提供更宽的调光范围(0%~100%)和更好的线性度。

两种调光方式可单独使用或组合使用,满足不同系统的调光需求。

5.4 软启动与保护

芯片内置 软启动 功能,上电后内部参考电压缓慢上升(约1ms),使输出电压和LED电流逐渐建立,有效抑制启动浪涌电流,避免对输入电源和LED造成冲击。 过热保护 在结温超过150°C时关断功率开关,芯片温度下降约20°C后自动恢复,防止芯片因过热而损坏。

6. 基于 CXLE88191 的便携式DVD背光设计实例

设计目标:一款便携式DVD播放器,采用7英寸LCD屏幕,背光需要驱动6颗串联白光LED(总电压约18V),每颗LED电流20mA,输入来自单节锂离子电池(3.0V~4.2V)。

  • 系统配置:选用 CXLE88191,输入电压3.0V~4.2V(升压至约18V),电感L1=22μH(饱和电流>1A),输入电容CIN=10μF,输出电容COUT=1μF,检测电阻RSENSE=100mV/20mA=5Ω(选用5.1Ω),续流二极管D1选用40V/1A肖特基。
  • 调光方案:通过MCU的PWM输出(频率200Hz,占空比可调)连接至PWM引脚,实现10%~100%亮度调节。或使用电位器分压提供ADJ电压(0.2V~1.2V)进行模拟调光。
  • PCB布局:电感靠近LX引脚,输入/输出电容就近放置,FB和RSENSE走线尽量短,远离LX和VOUT等噪声源。
  • 保护:软启动抑制上电浪涌,过热保护确保长时间播放时芯片安全。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLE88191 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LED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: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。
  • 检测电阻走线:RSENSE应靠近FB和GND引脚,走线尽量短,并使用Kelvin连接(从电阻两端直接引线至FB和GND),避免大电流路径上的压降影响电流精度。
  • LX节点面积最小化:LX为高频开关节点,走线应尽量短而窄,减少EMI辐射。
  • 调光引脚走线:ADJ和PWM为模拟/数字信号,应远离LX和VOUT等噪声源,避免耦合干扰。
  • 散热:SOT-23-6封装热阻较高(θJA≈200°C/W),最大功耗约0.6W。在PCB设计中,应确保GND引脚有足够的铜箔面积,并尽量增加过孔,以改善散热。

8. 引脚封装图与订购信息

图3. CXLE88191 引脚封装图(SOT-23-6)
6引脚SOT-23封装,引脚间距0.95mm,封装尺寸:2.90mm×1.60mm×1.10mm(最大)。

CXLE88191 采用 SOT-23-6 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。

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