CXLE83217A 无极调色控制芯片 | 双路MOSFET PWM互补调光 - 嘉泰姆电子

CXLE83217A 无极调色控制芯片 | 双路MOSFET PWM互补调光 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83217A
产品类型:照明驱动
产品系列: 开关调光调色
产品状态:量产
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产品简介

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。

技术参数

输入电压范围 (VIN)100V V
输出电压 (VOUT)-
输出电流 (IOUT)<700mA
工作频率1.4MHz
转换效率95%
封装类型SOP8
Power20W
Topology开关调光调色
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
ApplicationPWM/模拟调色温 CCT
Topology type降压型
MOS100V / 0.6Ω
功率段调整0-100%

产品详细介绍

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。
引脚配置与功能描述

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

注:超过极限值可能永久损坏芯片。推荐工作范围内功能正常。
极限参数 (注1)
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
设计推荐 (版本区别)
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)
散热建议
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 -
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:

I_{VH} = \frac{V_{LED} - 11}{R_H}

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。

PWM调色原理
[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。
                                             典型应用电路设计指南
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。
订购信息与封装

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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