CXLE88192A 43V异步升压WLED驱动器 | 10串LED | 2.7-24V输入 | PWM调光 - 嘉泰姆电子

CXLE88192A 43V异步升压WLED驱动器 | 10串LED | 2.7-24V输入 | PWM调光 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE88192A
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:8 次
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产品简介

CXLE88192A 是一款43V异步升压WLED驱动器,支持10颗串联LED,输入2.7V-24V,固定1MHz开关频率,内置43V/1.2A功率开关,200mV反馈电压,PWM调光(100Hz-1kHz),可编程OVP,集成软启动、过热保护,采用WDFN-8L(2×2或3×3)封装。嘉泰姆电子提供UMPC/笔记本/GPS背光驱动方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)2.7 - 24V
输出电压 (VOUT)43V
输出电流 (IOUT)1A
工作频率6MHz
转换效率95%
封装类型WDFN2x2-8;WDFN3x3-8
TopologyLED 驱动器背光源 LED 驱动器
Led count1
Dimming methodPWM-to-Analog
Dimming ratio1000:1
ProtectionOVP/OCP/OTP
FeaturesBacklight;Cycle-by-Cycle Current Limit;OCP;OVP;SCP
Pwm frequency1000kHz
Application typeLED 驱动器背光源
Led voltage24
SW Freq (typ) (kHz)1000
Vcs (typ) (mV)200

产品详细介绍

CXLE88192A 43V异步升压WLED驱动器
10颗串联LED | 2.7V-24V宽输入 | 1MHz | PWM调光 | WDFN-8L

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年7月 | 型号:CXLE88192A | 封装:WDFN-8L(2×2mm 或 3×3mm)

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXLE88192A 是一款43V异步升压WLED驱动器,专为驱动多达 10颗串联白光LED 的背光和照明应用设计。芯片集成 电流模升压转换器,内置43V/1.2A功率开关,固定 1MHz 开关频率,支持使用小型电感和陶瓷电容。输入电压范围 2.7V至24V,输出电压最高可达 43V,可覆盖从单节锂电到工业电源的广泛应用。LED电流通过外部电阻设定,反馈电压为 200mV(典型值)。调光通过 PWM信号 控制,频率范围100Hz~1kHz,内部滤波器将PWM占空比转换为模拟参考电压,实现 无音频噪声 的平滑调光。芯片还提供 可编程过压保护(OVP)过热保护逐周期电流限制软启动 功能,采用 WDFN-8L(2×2mm 或 3×3mm) 超小封装,是UMPC、笔记本电脑、GPS、便携式DVD等设备背光驱动的理想选择。

核心优势: 10颗串联WLED驱动 | 2.7V-24V宽输入 | 43V输出 | 固定1MHz开关频率 | 200mV反馈电压 | PWM调光(100Hz-1kHz,无音频噪声) | 可编程OVP | 软启动 | 过热保护 | 电流限制 | WDFN-8L(2×2或3×3mm)封装。

1. 产品概述与市场定位

在UMPC、笔记本电脑、GPS导航仪、便携式DVD播放器等设备中,LCD背光常采用单串多颗LED串联的方案以获得更高的驱动电压和更均匀的亮度。驱动10颗串联WLED需要约30V~33V的输出电压,这对升压驱动器的耐压能力提出了较高要求。CXLE88192A 作为一款 异步升压LED驱动器,其核心优势在于 高集成度——内置43V/1.2A功率开关,可直接驱动10颗串联LED,仅需少量外部元件(电感、二极管、输入/输出电容、电流设定电阻)即可实现完整的背光驱动方案。

芯片采用 固定1MHz电流模PWM架构,提供快速瞬态响应和稳定的输出,同时允许使用小型电感(典型值10μH~22μH)和陶瓷电容,节省PCB面积。LED电流通过外部电阻设定,FB参考电压为 200mV(±5%),精度高,确保LED亮度一致。 PWM调光 通过内部低通滤波器将占空比转换为模拟电压,调节FB参考电平,实现无音频噪声的平滑调光。 可编程OVP 通过外部电阻分压设定,在LED开路时钳位输出电压,保护芯片和外部元件。CXLE88192A 提供 WDFN-8L(2×2mm 或 3×3mm) 两种封装选项,是便携设备背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

10颗串联WLED最高43V输出
宽输入电压2.7V-24V
内置功率开关43V/1.2A
固定1MHz小尺寸电感
200mV反馈低检测电压
PWM调光100Hz-1kHz,无音频噪声
可编程OVP外部电阻设定
完善保护OCP/OTP/软启动
  • 高效异步Boost升压:电流模PWM架构,内置43V/1.2A N-MOSFET,固定1MHz开关频率,效率高,允许使用小型电感和陶瓷电容。
  • 高精度LED电流控制:FB参考电压200mV(典型值),精度±5%,通过外部电阻设定LED电流,电流精度高、温度稳定性好。
  • PWM调光(无音频噪声):通过PWM引脚输入信号(100Hz~1kHz),内部低通滤波器将占空比转换为模拟参考电压,调节LED电流,避免斩波引起的音频噪声。
  • 可编程过压保护(OVP):通过外部电阻分压设定OVP阈值(OVP引脚内部基准1.2V),在LED开路时钳位输出电压,防止损坏。
  • 软启动:内置软启动,启动时输出电压缓慢上升,抑制输入浪涌电流。
  • 逐周期过流保护:检测电感峰值电流,超过限流阈值时立即关断功率开关,防止损坏。
  • 过热保护:结温超过160°C时关断开关,温度下降约30°C后自动恢复。
  • 超小封装:WDFN-8L(2×2mm 或 3×3mm)封装,节省PCB面积,适合便携设备。

3. 典型应用电路

CXLE88192A 的典型应用电路非常简洁:输入电容(CIN,1μF×2),功率电感(L1,10μH~22μH),输出电容(COUT,1μF×2),检测电阻(RSET,设定LED电流),续流二极管(D1,肖特基),以及OVP分压电阻(R1/R2)。VIN接电源(2.7V~24V),LX接电感,FB接检测电阻和LED阴极,LED阳极接VOUT。PWM引脚接调光信号,EN引脚为使能。

典型应用电路
图1. 典型应用电路(10颗串联WLED驱动)

图2. CXLE88192A 内部功能方框图
内部集成:电流模PWM升压控制器、43V/1.2A功率N-MOSFET、振荡器(1MHz)、软启动电路、FB比较器(200mV参考)、PWM调光滤波与参考调节、OVP比较器(1.2V基准)、逐周期OCP、OTP、UVLO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, EN, PWM, DIMC 低压引脚 -0.3 26.5 V
LX, FB, OVP 高压引脚 -0.3 48 V
PD(WDFN-8L 2×2) 功耗(TA=25°C) 0.833 W
PD(WDFN-8L 3×3) 功耗(TA=25°C) 1.429 W
θJA(2×2) 热阻 120 °C/W
θJA(3×3) 热阻 70 °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 2.7 24 V
环境温度 -40 85 °C
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VIN=4.5V, TA=25°C, 典型值)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 2.7 – 24 V
开关频率 1.0 MHz
FB参考电压 200 mV
FB参考电压精度 ±5 %
最大输出电流 取决于外部元件 mA
LX导通电阻(N-MOSFET) VIN>5V 0.4 Ω
最小导通时间 100 ns
最大占空比 92 %
PWM调光频率范围 100 – 1000 Hz
关断延迟 EN高到低 263 ms
软启动时间 ms
过热保护阈值 160 °C
过热保护迟滞 30 °C
OVP引脚基准电压 1.2 V
关断电流 EN=0V 1 μA
静态电流(非开关) VFB=1.5V 725 μA

5. 工作原理与设计指导

5.1 升压转换器与LED电流设定

CXLE88192A 采用 异步Boost升压拓扑,固定1MHz开关频率,电流模PWM控制。内置43V/1.2A功率N-MOSFET,将输入电压(2.7V~24V)升压至足以驱动10颗串联LED的电压(最高43V)。LED电流通过外部电阻RSET设定,FB引脚电压被调节至200mV(典型值),因此:
ILED = VFB / RSET = 200mV / RSET
例如,设定ILED=20mA,则RSET = 200mV / 20mA = 10Ω。建议使用1%精度电阻以保证电流精度。

5.2 PWM调光控制

芯片通过PWM引脚输入占空比可调的方波信号(频率100Hz~1kHz)实现调光。内部电路将PWM信号低通滤波,产生一个与占空比成正比的直流电压,用于调节FB参考电压。FB电压与PWM占空比的关系为:
VFB = 200mV × Duty
这种调光方式本质上是模拟调光,LED电流连续,不存在斩波引起的音频噪声。最小推荐占空比为5%(频率范围内),以确保调光线性度。当输入电压接近输出电压(压差<6V)时,可能会有音频噪声,建议设计时保持足够压差。

5.3 可编程过压保护(OVP)

OVP功能用于在LED开路或负载断开时保护芯片和外部元件。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,输出电压被钳位。建议将OVP阈值设定为略高于正常输出电压,以避免误触发。

5.4 保护机制

  • UVLO:VIN低于2.7V时芯片关断,防止欠压工作。
  • OCP:逐周期电感峰值电流限制,当LX电压超过0.8V且故障信号累计3次(32μs)时锁存关断。
  • OTP:结温超过160°C时关断开关,温度下降约30°C后自动恢复。
  • 软启动:启动时内部参考电压缓慢上升,抑制浪涌电流。

6. 基于 CXLE88192A 的笔记本电脑背光设计实例

设计目标:一台13.3英寸笔记本电脑,背光采用10颗串联WLED,每颗LED电流20mA,总电压约30V~33V,输入来自适配器(19V)或电池(7.4V~12.6V)。

  • 系统配置:选用 CXLE88192A(WDFN-8L 3×3封装),输入电压范围7.4V~19V,输出约33V。电感L1=10μH(饱和电流>1.5A),输入电容CIN=2×1μF(耐压≥25V),输出电容COUT=2×1μF(耐压≥50V),检测电阻RSET=200mV/20mA=10Ω,续流二极管选用40V/1A肖特基。
  • OVP设置:设定OVP阈值为38V(略高于正常电压),取R2=10kΩ,则R1 = (VOVP/1.2 - 1)×R2 = (38/1.2 - 1)×10k ≈ 306kΩ,选用标准值300kΩ。
  • 调光控制:通过MCU产生200Hz PWM信号(占空比10%~100%),连接至PWM引脚,实现亮度调节。
  • PCB布局:功率回路尽量短,输入/输出电容靠近引脚,RSET走线短而直,远离LX噪声。
设计支持: 嘉泰姆电子提供 CXLE88192A 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:建议使用两个1μF陶瓷电容并联,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:COUT应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43V),走线应尽量短而窄,减少EMI辐射。
  • FB和OVP检测走线:FB和OVP引脚为高阻抗输入,走线应尽量短,远离LX和VOUT等噪声源,以保证电流精度和OVP阈值精度。
  • RSET走线:RSET应靠近FB和GND引脚,采用Kelvin连接,避免大电流路径上的压降影响电流设定。
  • 散热考虑:WDFN-8L封装的Exposed Pad必须焊接至大面积地平面,并通过过孔散热。对于3×3封装,θJA=70°C/W,最大功耗1.429W;2×2封装θJA=120°C/W,最大功耗0.833W,需根据实际功率选择合适的封装并设计足够的散热铜箔。

8. 引脚封装图与订购信息

图3. CXLE88192A 引脚封装图(WDFN-8L,2×2mm 或 3×3mm)
8引脚WDFN封装,底部散热焊盘。2×2mm封装引脚间距0.5mm;3×3mm封装引脚间距0.65mm。封装高度0.75mm(最大)。

CXLE88192A 提供 WDFN-8L(2×2mm 或 3×3mm) 两种封装选项,均无铅、RoHS 合规。两种封装电气性能相同,仅尺寸和热阻不同,用户可根据PCB空间和功耗需求选择。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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