CXLE86306GC 可控硅调光线性LED恒流驱动芯片 | 10W 可调过温点 | 嘉泰姆电子

CXLE86306GC 可控硅调光线性LED恒流驱动芯片 | 10W 可调过温点 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE86306GC
产品类型:照明驱动
产品系列: 可控硅调光系列
产品状态:量产
浏览次数:30 次
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产品简介

CXLE86306GC是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高精度单段线性LED恒流驱动芯片,专为市电输入的可控硅调光应用设计。该芯片支持GU10、E27 LED球泡灯、筒灯、吸顶灯等照明产品,最大输出功率可达10W(120Vac输入),完美兼顾小体积、长寿命与高性价比。CXLE86306GC内置350V高压MOS管、高压启动JFET,并集成了智能泄放电流控制和外部可选的过热调节功能(135℃/150℃),为工程师提供了灵活可靠的调光驱动解决方案。

相较于传统开关电源方案,CXLE86306GC采用线性恒流技术,无需电解电容和磁性元件,系统总BOM成本极低,且天然满足EMI标准。芯片通过优化输入电流波形降低MOS管损耗,同时支持±5%的LED输出电流精度。其独特的外部过热调节点选择(RTH引脚)允许设计师根据灯具散热条件在135℃和150℃之间切换,显著提升系统可靠性和设计灵活性。

技术参数

输入电压范围 (VIN)80~260VV
输出电压 (VOUT)-
输出电流 (IOUT)<50W
工作频率2.0MHz
转换效率95%
封装类型ESOP8
Power20W
Topology 可控硅调光系列
Pf value.95
Dimming method模拟调光/PWM调光
Thd<10%
Ripple.02
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Application高压高效率单段线性可控硅调光,线性可控硅调光
线补偿Y
过热调节外部可设定

产品详细介绍

CXLE86306GC 可控硅调光单段线性LED恒流驱动芯片:10W大功率,双过温点可选

产品版本:Rev.1.1 | 发布日期:2026年4月 | 型号:CXLE86306GC | 嘉泰姆电子(jtm-ic.com)

1. 产品概述:为可控硅调光优化的10W级线性恒流方案

CXLE86306GC是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高精度单段线性LED恒流驱动芯片,专为市电输入的可控硅调光应用设计。该芯片支持GU10、E27 LED球泡灯、筒灯、吸顶灯等照明产品,最大输出功率可达10W(120Vac输入),完美兼顾小体积、长寿命与高性价比。CXLE86306GC内置350V高压MOS管、高压启动JFET,并集成了智能泄放电流控制和外部可选的过热调节功能(135℃/150℃),为工程师提供了灵活可靠的调光驱动解决方案。

相较于传统开关电源方案,CXLE86306GC采用线性恒流技术,无需电解电容和磁性元件,系统总BOM成本极低,且天然满足EMI标准。芯片通过优化输入电流波形降低MOS管损耗,同时支持±5%的LED输出电流精度。其独特的外部过热调节点选择(RTH引脚)允许设计师根据灯具散热条件在135℃和150℃之间切换,显著提升系统可靠性和设计灵活性。

2. CXLE86306GC 核心特点与技术优势

  • 强大的可控硅调光兼容性: 内置TRIAC检测和智能泄放电流控制,自动适应前切/后切调光器,调光范围宽,无闪烁,兼容主流可控硅调光器品牌。
  • 内置350V高压MOS管: VIN和DRAIN引脚耐压350V,可直接连接整流后母线,简化外围电路。
  • 双档位外部过温调节点: 通过RTH引脚接地或悬空,可分别选择150℃或135℃的过热调节起始温度,轻松匹配不同散热条件。
  • 高输出功率能力: 120Vac输入条件下最大输入功率可达10W(配合良好散热),满足更高亮度灯具需求。
  • ±5% LED输出电流精度: 通过外部采样电阻精确设定LED电流,批量一致性好。
  • 高压启动,超快LED启动: 内部JFET供电,上电后芯片快速启动,实现毫秒级点亮。
  • 母线电压波动容忍度±10%: 适应电网波动,输出电流稳定。
  • ESOP-8增强散热封装: 底部散热片连接GND,配合PCB覆铜可有效降低热阻,支持更高功率输出。

这些特性使CXLE86306GC成为替代阻容降压和初级侧开关电源的理想选择,特别适合对成本、体积和调光性能有严格要求的可控硅调光LED灯具。

3. 引脚配置与功能描述

CXLE86306GC采用ESOP-8封装(带散热片),各引脚功能如表1所示。设计时请注意芯片底部散热片需可靠焊接至PCB地平面。

引脚配置与功能描述
表1 CXLE86306GC 引脚功能说明
管脚号 管脚名称 功能描述
1 HV 芯片高压供电输入端,内部JFET供电,接整流桥正极
2 TRIAC 可控硅调光器检测引脚,检测输入波形判断是否接入调光器
3 CS1 Bleeder泄放电流采样端,外接电阻设置泄放电流大小
4 CS2 LED主电流采样端,外接电阻R_CS2设定LED灯串电流
5 VD 输入电压检测反馈端,用于线电压补偿,高于0.5V时降低CS2基准
6 RTH 芯片过温调节点设置引脚:悬空→135℃,接地→150℃
7 DRAIN 芯片内部线性恒流MOS漏极,接LED灯串负极
8 VIN 芯片高压输入端,接整流桥正极,内部连接至MOS
衬底 GND 芯片地,同时也是散热焊盘,必须接系统地并大面积覆铜散热
设计提示: CS1和CS2采样电阻使用高精度电阻(±1%),并尽量靠近芯片引脚。RTH引脚走线应远离高压信号,避免干扰。散热焊盘必须通过过孔阵列连接至PCB地平面,推荐使用1.5mm以上厚度铝基板提升散热能力。

4. 电气参数与极限特性(工程师核心参考)

以下表格给出了CXLE86306GC的极限参数(超过可能损坏芯片)和典型电气特性,测试条件TA=25℃。

表2 CXLE86306GC 极限参数
符号 参数 额定值 单位
VIN / DRAIN 芯片高压接口电压 -0.3 ~ 350 V
HV 高压供电引脚 -0.3 ~ 350 V
TRIAC / CS1 / CS2 / VD / RTH 低压模拟引脚 -0.3 ~ 6 V
PMAX 最大功耗(注2) 0.9 W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150
TSTG 存储温度范围 -55 ~ 150
表3 CXLE86306GC 电气参数(VIN=120V,典型值25℃)
符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位
IOP 芯片工作电流 稳态工作 - 250 350 μA
VCS1 CS1检测阈值 泄放电流检测 1240 1265 1290 mV
VCS2 CS2检测阈值 LED电流检测 855 900 945 mV
VCS2_clamp CS2钳位电压(VD补偿后最低) VD>2V - 300 - mV
VD1 线补偿起点 VD电压上升 - 0.5 - V
RVD VD下拉电阻 - 34 39 44
BVDS_VIN VIN击穿电压 VGS=0, ID=250μA 350 - - V
IDSAT_VIN VIN饱和电流 - - 40 - mA
BVDS_MOS DRAIN击穿电压 VGS=0, ID=250μA 350 - - V
IDSAT_MOS MOS饱和电流 - - 280 - mA
TREG1 过热调节温度1 RTH悬空 - 135 -
TREG2 过热调节温度2 RTH接地 - 150 -

注:CS2基准在VD<0.5V时为900mV;当VD>0.5V后,基准随VD升高线性下降至300mV(最低钳位),实现输入电压补偿,优化高输入电压下的功率损耗。

5. 工作原理与调光机制深度解析

CXLE86306GC采用线性恒流控制架构,内部功率MOS管工作于线性区,通过采样电阻上的压差调节栅极驱动,使LED电流恒定。芯片通过TRIAC引脚检测整流后母线电压波形中的斩波状态,智能判断是否接入可控硅调光器。当检测到调光器存在时,芯片自动开启内部泄放电流通路(Bleeder),提供足够的维持电流以保证可控硅正常导通,避免调光器误关断或闪烁。泄放电流大小可通过CS1引脚电阻设定,计算公式如下:

I_BLEEDING = V_CS1_REF / (R_CS1 + R_CS2) ,其中V_CS1_REF = 1.265V(典型值)

当未检测到调光器时,芯片关闭泄放通路以降低系统损耗,提高效率。主LED电流由CS2电阻设定:

I_LED = V_CS2_REF / R_CS2 ,V_CS2_REF = 900mV(典型值)

输出LED电流为主功率管电流在工频周期内的平均值。为了改善高输入电压下的芯片功耗,CXLE86306GC引入了VD引脚电压补偿功能。VD引脚通过电阻分压采样输入电压,当VD超过0.5V时,CS2基准电压随VD升高而线性下降,最低可降至300mV。这在高输入电压(如220V)时有效降低LED电流,平衡输入功率,避免MOS管过热。该机制使芯片能在90Vac~264Vac宽电压范围内安全工作,最大输出功率在120Vac条件下可达10W,220Vac条件下建议降额使用。

调光优化技巧: 若遇到调光器兼容性问题(如启动时闪烁、调光范围窄),可适当减小R_CS1以增大泄放电流,或增加母线并联电容(10nF~100nF)。CXLE86306GC的TRIAC检测灵敏度很高,通常无需额外电路。

6. 外部过热调节点设置(RTH引脚)

CXLE86306GC提供灵活的热调节功能,通过RTH引脚可设定过温调节起始温度:

  • RTH悬空: 过热调节温度约为135℃。适用于散热条件一般的小体积灯具,提供更早的保护。
  • RTH接地: 过热调节温度约为150℃。适用于散热良好的大功率灯具,允许更高结温运行,最大化输出功率。

当芯片结温达到设定温度时,内部电路逐渐减小输出电流,使温度稳定在设定值附近,防止过热损坏。该功能对于10W高功率密度设计至关重要。如需在135℃~150℃之间精细调节,可外接电阻,具体值请参考嘉泰姆电子应用笔记。

7. 典型应用电路与设计指南

图1为CXLE86306GC在10W GU10球泡灯中的典型应用电路。输入端采用整流桥,HV和VIN引脚接整流桥正极提供芯片供电,DRAIN引脚连接LED灯串负极。CS1和CS2分别接采样电阻到地。VD引脚通过分压电阻(例如上电阻1.2MΩ,下电阻39kΩ)接母线电压以检测输入电压。RTH引脚根据散热需求接地或悬空。设计要点如下:

  • 输入部分: 整流桥后只需小容量C0G电容(≤100nF)用于EMI滤波,避免使用大电解电容以保证高功率因数和可控硅兼容性。
  • LED灯串设计: 灯串总VF值应接近整流后峰值电压的70%~80%,例如120Vac系统峰值170V,推荐灯串电压120V~140V;220Vac系统峰值311V,推荐灯串电压220V~250V。这有助于降低MOS管压降,提升效率,并达到10W输出能力。
  • 采样电阻选择: R_CS2 = 0.9V / I_LED。例如需要100mA LED电流,R_CS2=9Ω;需要150mA则R_CS2=6Ω。R_CS1可根据需要设定泄放电流,典型值取100Ω~300Ω,对应泄放电流约4.2mA~1.4mA。
  • 散热处理: ESOP-8底部焊盘必须大面积接地并加过孔散热,对于10W应用推荐使用铝基板,且芯片周围覆铜面积不小于300mm²。
典型应用电路与设计指南
[典型应用电路示意] CXLE86306GC + 整流桥 + LED灯串。HV与VIN共接整流桥正极,DRAIN接LED-,LED+接整流桥正极。CS1与GND之间接R_CS1,CS2与GND之间接R_CS2。VD通过分压电阻接母线。RTH根据需求接地或悬空。TRIAC脚接分压网络检测母线波形。

8. PCB布局与热管理建议(实现10W可靠运行)

为保证CXLE86306GC在10W输出功率下的稳定性和长寿命,PCB布局需遵循以下要点:

  • 地线处理: 功率地(CS1/CS2电阻地)和芯片GND散热焊盘应单点连接,采样电阻地线尽可能短且直接回到芯片GND,避免引入额外压降。
  • 散热设计: 芯片底部散热焊盘通过至少6个过孔(0.5mm孔径)连接到背面或顶层大面积铜箔,增加热传导面积。推荐使用1.6mm铝基板,铜箔厚度2oz以上。
  • 高压引脚间距: HV、VIN、DRAIN等高压引脚与低压引脚之间保持足够爬电距离(>1.5mm),防止漏电。
  • 去耦电容: 芯片内部JFET供电,无需外部VCC电容。但可在整流桥输出端并联10nF~47nF电容改善调光器兼容性。
  • RTH/TRIAC走线: 这些引脚走线应远离高压开关噪声源,必要时并联1nF电容到地滤波。

通过优化PCB热设计,CXLE86306GC可以在环境温度50℃下稳定输出10W功率。嘉泰姆电子提供参考Layout和Gerber文件,欢迎联系FAE获取。

9. 增大输出电流与功率扩展方法

CXLE86306GC单颗芯片在良好散热下可实现10W输出功率(120Vac输入)。如需进一步增大电流或功率,可采取以下措施:

  • 采用铝基板PCB,并加大底部散热铜皮面积,使热阻降低至30℃/W以下。
  • 使用更高效率的LED灯串(VF更低),减少MOS管压降损耗。
  • 增加灯具整体散热底座,确保芯片工作时外壳温度低于85℃。
  • 对于更高功率需求(如15W),可采用两颗CXLE86306GC并联分别驱动两组LED灯串,或使用嘉泰姆电子多段线性驱动系列(如CXLE86xx)。

注意:在220Vac输入条件下,由于峰值电压高,MOS管损耗会显著增加,建议单颗芯片输出功率控制在7W以内,并严格遵循散热指南。

10. 订购信息与封装尺寸

表4 CXLE86306GC 订购选项
订购型号 封装 温度范围 包装形式 打印标识 最小包装
CXLE86306GC ESOP-8 -40℃ ~ 105℃ 编带卷盘 CXLE86306G + 批次码 4000颗/盘

ESOP-8封装尺寸(单位mm):本体宽度3.9~4.1,长度4.9~5.1,高度1.35~1.75,底部散热焊盘尺寸2.1×2.6。具体机械图请联系嘉泰姆销售代表索取。
订购信息与封装尺寸

11. 设计实例:10W 可控硅调光球泡灯方案

以120Vac输入、10W GU10球泡灯为例:采用CXLE86306GC驱动140V/70mA LED灯串(VF=140V)。设计参数:R_CS2 = 0.9V / 0.07A ≈ 12.86Ω,选用13Ω;设定泄放电流约2mA,R_CS1 = 1.265V / 0.002A ≈ 632Ω,选用620Ω。VD分压电阻:上电阻1.2MΩ,下电阻39kΩ,VD约3.8V(母线170V),CS2基准下降至约300mV,实际LED电流降至约23mA,平衡高输入电压时功率。RTH引脚悬空选择135℃过温点,配合铝基板散热。整灯光效>110lm/W,调光深度可至5%无闪烁。该方案通过了主流可控硅调光器(如Lutron、Leviton、Panasonic)兼容性测试。

快速设计验证: 建议使用示波器测量CS2电阻电压波形,确保在输入电压峰值时CS2电压不超过900mV且无震荡。若调光时有轻微频闪,可适当增大R_CS1增加泄放电流,或在整流桥后并联22nF电容。对于高温环境,请务必进行热测试验证。

12. 嘉泰姆电子:专注高功率可控硅调光线性驱动

嘉泰姆电子(jtm-ic.com)致力于为全球照明市场提供高集成、高性价比的LED驱动芯片。CXLE86306GC作为10W级可控硅调光线性恒流驱动,扩展了单段线性方案的应用边界,替代了传统开关电源在小功率调光市场的份额。公司提供全面的技术文档、设计工具和FAE现场支持,加速产品上市。如需获取CXLE86306GC评估板、应用笔记或定制参数,请通过以下方式联系。

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