CXLE83219 高性能无极调色控制芯片
驱动双路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
CXLE83219 是嘉泰姆电子推出的一款可驱动两路外部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,等于前级恒流源的输出电流,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。与内置MOS版本不同,CXLE83219输出GATE信号驱动外部N沟道MOSFET,为设计者提供更大的功率扩展灵活性。芯片采用SOP-8封装,外围电路简洁,是智能调光调色灯泡、智能照明系统的理想核心器件。
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。
- 驱动外部MOSFET:OUT1/OUT2提供20mA拉电流/50mA灌电流,可灵活匹配不同功率等级的MOSFET。
- 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。
- 完善的驱动时序匹配: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(需外部MOSFET扩流)
- 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比例的大功率场景
4. 引脚配置与功能描述
CXLE83219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 | OUT2 | 输出GATE信号2,驱动外部MOSFET栅极(第二路LED)。 |
| 4 | OUT1 | 输出GATE信号1,驱动外部MOSFET栅极(第一路LED)。 |
| 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 | - | 600 | V |
| VS | 高压侧浮地 | VH-11 | VH | V |
| OUT1,OUT2 | 输出GATE信号 | VS+20 | - | V |
| VCC | 芯片低压供电接口 | -0.3 | 20 | V |
| PWM | PWM调光接口 | -0.3 | 20 | V |
| PDMAX | 功耗 (注2) | - | 0.45 | W |
| θJA | PN结到环境的热阻 | - | 145 | ℃/W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 | 150 | ℃ |
| TSTG | 储存温度范围 | -55 | 150 | ℃ |
6. 电气参数 (VCC=VHS=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 |
| 驱动输出 OUT1,OUT2 | ||||||
| Isource | 拉电流能力 | - | - | 20 | - | mA |
| Isink | 灌电流能力 | - | - | 50 | - | mA |
| 延时匹配特性 | ||||||
| TON1/TOFF1 | 开通/关断延时1 | VS=0V | 400 | 650 | - | ns |
| TON2/TOFF2 | 开通/关断延时2 | VS=0V or 500V | 400 | 650 | - | ns |
| MT_TON | 开通延时匹配差值 | - | - | 80 | - | ns |
| MT_TOFF | 关断延时匹配差值 | - | - | 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OUT1为低电平,OUT2为高电平;VCC达到开启阈值后,OUT1/OUT2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} ≤ 800uA。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)
CXLE83219根据PWM引脚输入信号的占空比,控制两路输出GATE信号互补:当PWM电压高于2.1V (高电平)时,OUT1输出高电平(驱动外部MOSFET导通,点亮第一路LED),OUT2输出低电平;当PWM电压低于0.8V时,OUT2输出高电平,OUT1输出低电平。通过调节PWM占空比,可以连续改变两路MOSFET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] CXLE83219 PWM调色时序示意图:PWM高电平时OUT1为高、OUT2为低;低电平时OUT2为高、OUT1为低。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GATE信号在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CXLE83219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+,阴极接外部MOSFET(Q1)漏极,Q1源极接GND(或检流电阻);LED灯串2类似。OUT1接Q1栅极,OUT2接Q2栅极。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~800uA,功率电阻0805以上。
- VCC电容:1uF~10uF/16V,靠近VCC与GND。
- 外部MOSFET:推荐Vgs(th)≤4V的N沟道MOSFET,如IRF740、STP10NK60Z等,根据LED电流选择合适耐压和Rds(on)。
- 栅极电阻:OUT1/OUT2到MOSFET栅极可串联10Ω~47Ω电阻以抑制振铃。
- 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。OUT1/OUT2驱动能力有限(20mA拉电流),驱动较大输入电容的MOSFET时,建议加缓冲器或降低PWM频率。
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。
- 供电电容:VCC电容和VH电容均需紧靠对应引脚,提供低阻抗回路。
- PWM信号线:从MCU到PWM引脚的走线尽量短,避免与功率走线平行,必要时包地处理。
- 高压隔离:VH、VS、OUT1、OUT2属于高压侧网络,应与低压侧(VCC、GND、PWM)保持足够安全距离(推荐≥1.5mm)。
10. 订购信息与封装
| 订购型号 | 封装 | 温度范围 | 包装形式 | 打印标记 |
|---|---|---|---|---|
| CXLE83219 | SOP-8 | -40℃ to 105℃ | 编带, 4000颗/盘 | CXLE83219 + 批次码 |
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,CXLE83219可配合前级恒流驱动及外部MOSFET实现大功率调色。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: CXLE83219与CXLE83218D有什么区别?
A: CXLE83219输出GATE信号驱动外部MOSFET,适合大功率应用(通过选择不同MOSFET扩展电流);CXLE83218D内置双路250V MOSFET,适合中小功率(≤200mA)且外围更简洁。
Q2: 外部MOSFET如何选择?
A: 耐压需高于LED+电压,建议留20%余量;导通电阻Rds(on)根据电流选择以降低导通损耗;栅极电荷Qg尽量小,以匹配芯片驱动能力(20mA拉电流)。
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: 高压侧供电电流I_VH如何测量?
A: 可在R_H电阻两端测量压差,或串联电流表。确保在50uA~800uA范围内,否则可能影响高压侧驱动稳定性。

中文
English

用户评论