CXLE83217A 高性能无极调色控制芯片
内置双路MOSFET · 互补PWM调色 · 600V高压侧浮动
产品版本:Rev.1.1 | 更新时间:2026年4月 | 嘉泰姆电子 (jtm-ic.com)
1. 产品概述
CXLE83217A 是嘉泰姆电子推出的一款内置双路MOSFET的高性能无极调色控制芯片。通过调节输入PWM信号的占空比,芯片能够线性调整两路LED光源的发光比例,实现平滑、无级的色温调节。两路LED输出电流严格互补,调色过程中总电流保持恒定,等于前级恒流源输出电流,确保亮度不变而色温连续变化。
该芯片兼容3.3V/5V逻辑电平的PWM信号,支持10kHz以下PWM频率,可直接由MCU或智能模块控制。高压侧浮动对GND耐压高达600V,能够广泛适应于各种非隔离/隔离LED恒流驱动电路。内置双路MOSFET(分别提供500mA/250mA电流规格版本),集成度极高,大幅简化外围电路,降低BOM成本,是实现智能调光调色灯泡、智能照明灯具的理想选择。
2. 主要特点
- • 无极双路互补调色:两路LED电流之和恒定,色温连续变化无闪烁,视觉体验平滑。•
- • 高压侧耐压600V:浮动高压侧对GND耐压600V,适配宽输入电压范围的LED驱动。
- • 内置双路功率MOSFET:集成两颗功率管,无需外置MOS,节省PCB面积。提供CXLE83217A (500mA推荐电流) 和 CXLE83217D (250mA推荐电流) 两个版本。
- • 兼容3.3V/5V PWM信号:高电平阈值2.1V,低电平0.8V,支持10kHz以下PWM直接驱动。
- • VH与VS之间内置11V稳压管:简化高压侧供电设计,稳定内部驱动电压。
- • 低待机功耗:低压侧静态工作电流典型值17uA,高压侧静态电流典型值24uA,适合节能应用。
- • 完善的保护与驱动时序:内部集成开通/关断延时匹配(典型差值<80ns),保证双路输出同步互补。
- • SOP-8封装:标准小尺寸封装,易于生产。
3. 典型应用领域
- • LED智能调光调色灯泡 (可调色温智能灯)
- • 可调色温面板灯、吸顶灯
- • 智能照明系统 (配合MCU或无线模块)
- • 商业照明色温可调方案
- • 其他需要PWM控制双路LED比例的场景
4. 引脚配置与功能描述
CXLE83217A采用SOP-8封装,引脚定义如下表所示,设计时需注意高压侧引脚布局安全间距。
| 管脚号 | 管脚名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | VH | 高压侧供电端,通过限流电阻接母线正极,需外接电容至VS。 |
| 2 | VS | 高压侧浮地,连接LED灯串的公共端或恒流源输出负极,铜箔尽量短宽。 |
| 3 | D2 | 内部MOSFET 2漏极,连接第二路LED灯串阴极。 |
| 4 | D1 | 内部MOSFET 1漏极,连接第一路LED灯串阴极。 |
| 5 | NC | 无连接,悬空。 |
| 6 | PWM | PWM信号输入端,兼容3.3V/5V逻辑,内置500kΩ下拉电阻。 |
| 7 | VCC | 低压供电端,推荐电压5~15V,外接旁路电容至GND。 |
| 8 | GND | 芯片地,信号参考地,需单点接地。 |
5. 极限参数与设计推荐
| 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VH | 芯片高压供电端电压 | - | 600 | V |
| VS | 高压侧浮地电压 | VH-11 | VH | V |
| D1, D2 (CXLE83217A) | 内部功率管漏源峰值电压 | - | 100 | V |
| D1, D2 (CXLE83217D) | 内部功率管漏源峰值电压 | - | 300 | V |
| IDMAX (A版) | D1/D2最大漏极电流 | - | 700 | mA |
| VCC | 低压供电接口 | -0.3 | 20 | V |
| PWM | PWM调光接口 | -0.3 | 20 | V |
| PDMAX | 最大功耗 (注2) | - | 0.45 | W |
| θJA | PN结到环境热阻 | - | 145 | ℃/W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 | 150 | ℃ |
CXLE83217A (A版):推荐最大输出电流 500mA (芯片温升50℃条件下)
CXLE83217D (D版):推荐最大输出电流 250mA (耐压更高,适用于较高电压应用)
输出电流较大时,需增加D1/D2引脚铜箔面积,增强散热。必要时可铺铜并加散热过孔。
6. 电气参数 (VCC=VS=11V, TA=25℃)
| 符号 | 描述 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源电压部分 | ||||||
| VCC_ON | VCC开启电压 | - | - | 5.2 | 8 | V |
| VCC_UVLO | VCC关断电压 | - | 2.5 | 4.0 | - | V |
| VCC_HYS | 开启/关断迟滞 | - | - | 1.2 | - | V |
| IQCC | 低压侧静态电流 | PWM=0V | - | 17 | 30 | uA |
| IQHS | 高压侧静态电流 | PWM=3.3V | - | 24 | 50 | uA |
| ILK | 高压侧漏电流 | VH=VS=500V | - | - | 10 | uA |
| VZener | VH-VS稳压管电压 | IHS=100uA | 8 | 11 | 15 | V |
| PWM接口 | ||||||
| PWM_H | 高电平阈值 | - | 2.1 | - | - | V |
| PWM_L | 低电平阈值 | - | - | - | 0.8 | V |
| PWM_HYS | 迟滞电压 | - | - | 0.7 | - | V |
| RPWM | PWM下拉电阻 | - | - | 0.5 | - | MΩ |
| 功率管 (D1/D2) | ||||||
| RDS_ON (A版) | 导通电阻 | IDS=0.1A | - | 0.6 | - | Ω |
| RDS_ON (D版) | 导通电阻 | IDS=0.1A | - | 5 | - | Ω |
| BVDSS (A版) | 漏源击穿电压 | - | 100 | - | - | V |
| BVDSS (D版) | 漏源击穿电压 | - | 300 | - | - | V |
| 延时匹配特性 | ||||||
| TON1/TOFF1 | 开通/关断延时1 | - | 400 | 650 | - | ns |
| TON2/TOFF2 | 开通/关断延时2 | - | 400 | 650 | - | ns |
| MT_TON | 开通延时匹配差值 | - | - | 80 | - | ns |
7. 工作原理与应用信息
7.1 启动与供电设计
系统上电后,芯片低压侧由VCC供电(外部提供5~15V)。当VCC电压低于开启阈值时,默认D1关闭,D2开通;VCC达到开启阈值后,D1/D2受外部PWM信号控制。高压侧通过电阻 \(R_H\) 连接至LED+母线,对VH电容(推荐10nF)充电,为高压侧驱动供电。VH与VS之间内置11V稳压管,确保驱动电压稳定。供电电流计算公式:
为保证芯片正常工作,高压侧供电电流应满足:50uA ≤ I_{VH} ≤ 500uA。据此选择 \(R_H\) 电阻,例如 \(V_{LED}=100V\) 时,\(R_H = (100-11)/0.0001 ≈ 890kΩ\),取820kΩ~1MΩ。
7.2 PWM调色原理 (核心优势)
CXLE83217A根据PWM引脚输入信号的占空比,控制两路内部MOSFET互补导通:当PWM电压高于2.1V (高电平)时,D1开通,连接D1的LED点亮,D2关断;当PWM电压低于0.8V时,D2开通,D1关断。通过调节PWM占空比,可以连续改变D1与D2导通时间的比例,使两路灯串的平均电流互补变化,从而实现色温从冷白到暖白的无极调节。由于两路电流之和始终等于前级恒流源的输出电流,调色过程中总亮度保持不变,避免视觉闪烁。
该芯片兼容3.3V/5V MCU输出的PWM信号,最高支持10kHz频率,内置500kΩ下拉电阻,未连接时默认为低电平。设计时PWM信号线应尽量短,远离功率走线。

[图] CXLE83217A PWM调色时序示意图:PWM高电平时D1导通、D2关断;低电平时D2导通、D1关断。占空比改变实现互补调色。
7.3 延时匹配与互补性能
芯片内部精心设计开通/关断延时匹配电路,TON1与TON2、TOFF1与TOFF2的典型差值小于80ns,保证双路MOSFET在PWM边沿处严格互补,避免同时导通造成电流尖峰或效率下降。该特性对于高精度调色和系统稳定性至关重要。
8. 典型应用电路设计指南
基于CXLE83217A的典型调色方案如下(配合恒流源):前级恒流驱动输出接LED+和VS端,LED灯串1阳极接LED+,阴极接D1;LED灯串2阳极接LED+,阴极接D2;PWM信号由MCU提供;VCC由辅助绕组或线性稳压供电。关键器件选型:
- • VH电容:10nF~100nF,耐压高于输入电压,紧靠VH和VS引脚。
- • R_H电阻:根据公式计算确保I_VH在50uA~500uA,功率电阻0805以上。
- • VCC电容:1uF~10uF/16V,靠近VCC与GND。
- • PWM滤波:若信号线较长,可并联10pF电容滤除噪声。

重要提醒: 高压侧VS和VH走线需注意安全间距,避免与低压信号耦合。D1/D2铜箔面积尽量大以辅助散热,尤其当输出电流接近额定值时。
9. PCB布局与散热建议
- • GND路径:最小化GND铜箔长度以降低寄生电感,单点接地减少噪声。
- • VS浮地处理:VS脚铜箔尽可能短且宽,减少寄生电阻和电感。
- • 散热设计:D1和D2引脚所连接的铜箔应加宽、加锡或增加过孔连接至底层铜皮,提高散热能力。
- • 去耦电容:VCC电容和VH电容均需紧靠对应引脚,提供低阻抗回路。
- • PWM信号隔离:信号线远离变压器、电感等干扰源,必要时包地处理。
10. 订购信息与封装
| 订购型号 | 封装 | 包装形式 | 打印标记 | 推荐输出电流 |
|---|---|---|---|---|
| CXLE83217A | SOP-8 | 编带, 4000颗/盘 | CXLE83217A + 批次码 | 500mA |
| CXLE83217D | SOP-8 | 编带, 4000颗/盘 | CXLE83217D + 批次码 | 250mA (耐压300V) |
封装尺寸符合SOP-8工业标准 (体宽3.9mm, 总长4.9mm, 引脚间距1.27mm)。储存温度范围 -55℃~150℃,MSL等级3。
11. 设计资源与支持
嘉泰姆电子提供完整的LED驱动解决方案,CXLE83217A可与前级恒流驱动(如BP系列、嘉泰姆CXLE系列)灵活搭配。获取更多设计资源:
- • LED驱动选型表:下载全系列产品指南
- • 参考设计文档:包含原理图、PCB layout、BOM清单,请联系FAE获取。
- • 在线技术支持:提供快速调色方案评估及异常排查。
12. 常见问题解答 (FAQ)
Q1: CXLE83217A与CXLE83217D如何选择?
A: 若系统输入电压较低(如<80V)且输出电流需400-500mA,选择A版;若输入电压较高(如120V~250V)且电流小于250mA,选择D版(耐压300V)。
Q2: 调色过程中出现亮度变化怎么办?
A: 确保前级恒流源输出电流恒定,并检查两路LED灯串VF匹配度;若VF差异过大,可适当调整串联电阻微调。
Q3: PWM信号频率最高多少?
A: 建议使用10kHz以下频率,以避免开关损耗及听觉噪声,典型应用1kHz~5kHz即可。
Q4: 芯片过热导致调色异常?
A: 测量芯片表面温度,若超过110℃,需降低输出电流或增强D1/D2铜箔散热,必要时增加散热片。

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