中文
EnglishCXLE8478E 非隔离低PF Buck LED恒流驱动器 (支持PWM/模拟调光+调光关断)
产品版本：Rev.1.0 | 更新日期：2026年4月 | 产品型号：CXLE8478E
1. 产品概述
CXLE8478E 是嘉泰姆电子 (JTM-IC) 推出的一款适用于 Buck 电路的非隔离低功率因数 (Low PF) LED 恒流驱动控制器。该芯片支持 PWM 和模拟调光信号，可实现全程模拟调光，调光深度低至 1% 且支持低端关断，保证无频闪照明。CXLE8478E 控制的 Buck 电路工作于电感电流临界连续模式 (CrM) 和准谐振 (QR) 模式，从而实现更高的转换效率和更低的电磁干扰 (EMI)，同时提高电感利用率。芯片采用先进的恒流算法，可实现优异的线性调整率和负载调整率，并支持实地和浮地架构应用。CXLE8478E 提供丰富的保护功能 (输出开路/短路、CS 开路/短路、过温降电流等)，采用 SOP-8 封装，是 LED 面板灯、格栅灯、路灯等商业照明及非隔离调光应用的理想选择。
2. 主要特点与核心技术优势
- PWM / 模拟双模调光： 支持 0-1.8V 模拟调光及 PWM 调光，调光深度低至 1%，低端可关断。
- 高精度恒流： 输出电流基准精度 ±3%，深度调光时仍保持良好批量一致性。
- 无频闪照明： 全程模拟调光，无频闪，符合健康照明要求。
- 临界导通 + 准谐振模式： 降低开关损耗，提升效率，优化 EMI。
- 宽输出负载电压范围： 支持 5 倍负载电压变化，内置线电压补偿和负载补偿。
- 支持实地和浮地架构： 灵活适配不同系统接地需求。
- 完善保护： LED 开路/短路保护、CS 开路/短路保护、逐周期限流、过温降电流 (145℃)。
- SOP-8 封装： 工业标准封装，易于生产。
3. 引脚配置与功能描述
图1. CXLE8478E 管脚封装图 (俯视图)
SOP-8 顶部标识：CXLE8478E + 批次码；引脚1 PWM，引脚2 BST，引脚3 FB，引脚4 DIM，引脚5 GND，引脚6 CS，引脚7 GATE，引脚8 VCC。
| 管脚号 | 管脚名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | PWM | PWM 调光输入引脚，悬空时内部上拉至 VCC。PWM 信号高电平有效，通过外接电容滤波后控制 DIM 内部电平。 |
| 2 | BST | 模式控制引脚。正常工作时应高于 0.35V；若低于该阈值超过 18ms，芯片进入 Hiccup 故障保护。建议从 VCC 电阻分压取得。 |
| 3 | FB | 过零检测及输出过压保护 (OVP) 引脚，连接辅助绕组分压电阻。检测退磁信号并实现谷底导通。 |
| 4 | DIM | 模拟调光输入引脚。输入 0~1.8V 模拟电压，控制输出电流比例。PWM 调光时需外接电容滤成模拟电平。 |
| 5 | GND | 芯片地，所有信号参考地。 |
| 6 | CS | 原边电流采样引脚，外接采样电阻到 GND，检测 MOSFET 峰值电流，实现逐周期限流和恒流控制。 |
| 7 | GATE | 栅极驱动输出，连接外部功率 MOSFET 栅极，驱动能力：上拉 150mA，下拉 230mA。 |
| 8 | VCC | 芯片供电引脚，外接旁路电容 (典型 10μF/35V)。内置钳位电路。 |
4. 电气规格与极限参数
极限参数 (注1)
| 符号 | 参数 | 参数范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| VCC | 芯片电源端口电压 | -0.3 ~ 40 | V |
| VGATE, VPWM | GATE/PWM 引脚电压 | -0.3 ~ 40 | V |
| VCS, VBST, VFB, VDIM | 低压接口电压 | -0.3 ~ 8 | V |
| PDMAX | 最大功耗 (SOP-8, 25℃) | 0.45 | W |
| θJA | 结到环境热阻 | 145 | ℃/W |
| TJ | 工作结温范围 | -40 ~ 150 | ℃ |
电气参数 (TA=25℃, 典型值)
| 符号 | 描述 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VCC_TH | VCC 启动电压 | VCC 上升 | 10 | 12.3 | 14 | V |
| VCC_UVLO | VCC 欠压保护 | VCC 下降 | 6.6 | 7.9 | 8.8 | V |
| ICC_ST | VCC 启动电流 | VCC_TH=0.5V | 110 | 135 | 160 | μA |
| ICC_QUIESCENT | 静态工作电流 | 无开关动作 | 200 | 500 | 700 | μA |
| VCS_LIM | 逐周期限流阈值 | - | - | 0.82 | - | V |
| VCS_OCP | CS 开路保护阈值 | - | 1.0 | 1.26 | 1.4 | V |
| TLEB1 | 前沿消隐时间 | 正常工作 | 250 | 390 | 650 | ns |
| TON_MAX | 最大导通时间 | - | 35 | 45 | 55 | μs |
| TOFF_MAX | 最大关断时间 | - | 200 | 255 | 360 | μs |
| VFB_FALL | FB 下降阈值 | 退磁检测 | - | 0.15 | - | V |
| VFB_OVP | FB 过压保护阈值 | - | 1.9 | 2.0 | 2.1 | V |
| VDIM_MAX | 模拟调光最大值 | - | 1.746 | 1.8 | 1.854 | V |
| VPWM_ON | PWM 高电平有效 | PWM 上升 | - | 1.8 | - | V |
| VPWM_OFF | PWM 低电平有效 | PWM 下降 | - | 1.75 | - | V |
| TREG | 过温降电流阈值 | - | - | 145 | - | ℃ |
5. 典型应用电路与工作原理
图2. CXLE8478E 典型应用电路 (非隔离 Buck，浮地架构)
[ 整流桥输入 → Buck 电感 → MOSFET 漏极；GATE 驱动 MOSFET；CS 电阻接地；FB 电阻分压取自辅助绕组；VCC 经启动电阻及辅助绕组供电；DIM 接模拟调压或 PWM 经滤波；PWM 脚接调光信号；BST 从 VCC 分压设定。]
系统上电后，启动电阻对 VCC 电容充电，当 VCC 达到 12.3V 时芯片开始工作。芯片首先检测 BST 引脚电压，若高于 0.35V，则 GATE 输出开关信号，输出电流快速上升。CXLE8478E 采用原边恒流控制，通过 CS 采样原边峰值电流，结合 FB 检测的退磁时间，实现高精度输出恒流。芯片工作于临界导通模式，并在每个开关周期检测谷底，实现准谐振导通，提高效率并降低 EMI。芯片支持实地和浮地两种架构，可灵活适应不同系统接地要求。
6. 恒流控制与输出电流设置 (Buck 拓扑)
CXLE8478E 采用先进的恒流算法，对于 Buck 电路，输出电流仅由 CS 电阻和 DIM 电压决定，与电感量无关。输出电流计算公式如下：
其中 VDIM_MAX 为 DIM 引脚最大电平 (典型 1.8V)，RCS 为原边电流采样电阻。例如，若 RCS = 0.3Ω，则 Iout = (1/8) × (1.8 / 0.3) = 0.75A。当 DIM 电压按比例降低时，输出电流等比例减小。CS 逐周期限流阈值为 0.82V，当 CS 电压达到 1.26V 时触发开路保护，关断 GATE。
CXLE8478E 支持宽输出负载电压范围 (可达 5 倍)，内置线电压补偿和负载补偿，确保在全电压范围和不同负载条件下恒流精度优于 ±3% 。
7. 调光功能详解 (PWM / 模拟 / 关断)
CXLE8478E 支持两种调光模式，均可实现 1%~100% 平滑调光及低端关断。
- 模拟调光模式： 在 DIM 引脚施加 0~1.8V 的直流电压。调光曲线线性度优异，无频闪。DIM 电压低于约 18mV 时，输出电流降为零 (关断)。
- PWM 调光模式： PWM 引脚输入频率 >200Hz 的 PWM 信号，DIM 引脚需外接电容 (典型 1μF) 将 PWM 信号滤波为模拟电平。PWM 高电平阈值 1.8V，低电平阈值 1.75V。当 PWM 信号为低并持续 18ms 后，芯片停止开关动作，进入关断状态；当检测到有效占空比后，芯片恢复开关。
图3. 调光曲线 (DIM 电压 vs 输出电流)
[ 横轴：DIM 电压 (V) 0→1.8V；纵轴：输出电流百分比 (%)；线性调光区，1% 亮度对应约 18mV，100% 对应 1.8V。]
不调光时，DIM 脚可接电容到地，内部上拉至 1.8V 实现满电流输出。
8. BST 引脚模式控制与故障保护
BST 引脚用于控制芯片的工作模式。正常工作时，BST 引脚电压应高于 0.35V (建议从 VCC 电阻分压获得，例如 R1=100kΩ, R2=10kΩ)。如果 BST 电压低于 0.35V 并持续超过 18ms，芯片将停止工作 18ms，然后等待约 600ms 后重新检测 BST 电压。若故障解除，芯片恢复正常；若仍异常，则继续 Hiccup 保护。此功能可用于外部使能控制或故障锁定。
9. 输出过压保护 (OVP) 与短路保护
输出过压保护通过 FB 引脚实现。FB 过压保护阈值为 2.0V (典型)。对于 Buck 拓扑，输出电压过压点设置公式如下：
其中 NP/NAUX 为初级与辅助绕组匝比，RFBH/RFBL 为 FB 分压电阻。建议 OVP 点设置为正常输出电压的 1.3~1.5 倍。当输出短路时，输出电压极低，辅助绕组无法为 VCC 供电，VCC 逐渐下降至 UVLO 阈值，芯片停止工作并周期性重启，实现短路保护。
10. 过温降电流与其它保护
芯片内部集成过温保护功能，当结温超过 145℃ 时，输出电流线性减小，限制温升，防止热损坏。此外，CXLE8478E 还提供 CS 电阻开路/短路保护：当 CS 引脚电压异常升高至 1.26V 时，芯片立即关断 GATE 并进入故障状态，保护功率管。
11. 谷底导通与效率优化
CXLE8478E 在调光过程中，通过 FB 检测电感电流过零后的谐振谷底，实现谷底导通 (QR 模式)。这显著降低了开关损耗，优化了器件温升，同时也提高了轻载效率，使调光状态下仍保持较高效率。
12. PCB Layout 设计指南
- VCC 与 DIM 旁路电容： VCC 电容和 DIM 滤波电容必须紧靠芯片对应引脚和 GND，尤其是 DIM 电容的地必须直接连接到芯片 GND，避免调光噪声。
- FB 分压网络： FB 分压电阻和滤波电容尽可能靠近 FB 引脚，且节点远离电感动点 (开关节点)，防止高频噪声耦合误触发 OVP。
- 电流采样电阻： CS 采样电阻的功率地线应独立、宽短地连接到 GND 引脚，信号地单独连接，避免地线压降影响恒流精度。
- 大电流环路： 减小输入电容、电感、MOSFET 及续流二极管的环路面积，降低 EMI 辐射。
- BST 引脚： 分压电阻尽量靠近 BST 引脚，避免噪声干扰。
- 浮地架构注意： 若采用浮地架构，需确保芯片 GND 与系统功率地之间的电位差在允许范围内。
13. 订购信息与封装尺寸
| 订购型号 | 封装 | 包装形式 | 打印标识 | 数量 |
|---|---|---|---|---|
| CXLE8478E | SOP-8 | 编带，卷盘 | XXXXXYZ XYWWE |
4000颗/盘 |
SOP-8 封装尺寸表 (单位：mm)
以下为机械尺寸，常规公差参考 JEDEC 标准。详细图纸请从嘉泰姆官网下载完整数据手册。
| 符号 | 最小值 (MIN) | 典型值 (NOM) | 最大值 (MAX) |
|---|---|---|---|
| A | 1.30 | - | 1.80 |
| A1 | 0.10 | - | 0.25 |
| A2 | 1.25 | 1.40 | 1.65 |
| b | 0.33 | - | 0.51 |
| c | 0.17 | - | 0.25 |
| D | 4.70 | 4.90 | 5.10 |
| E | 5.80 | 6.00 | 6.20 |
| E1 | 3.70 | 3.90 | 4.10 |
| e | - | 1.27 BSC | - |
| L | 0.40 | - | 1.00 |
图4. SOP-8 封装外形图 (含尺寸标注)
[ 此处为封装尺寸示意图，展示顶部视图、侧视图及焊盘尺寸。具体机械尺寸请参考上表及官方数据手册。]
14. 设计资源与技术支持
嘉泰姆电子为 CXLE8478E 提供完整的设计资源，包括电感计算工具、参考设计、应用笔记及 FAE 支持。访问官网 jtm-ic.com 获取更多资料。推荐下载 LED系列驱动选型芯片手册，了解嘉泰姆全系列 LED 驱动解决方案。
15. 版本历史与免责声明
| 版本 | 日期 | 更新内容 |
|---|---|---|
| Rev.1.0 | 2026年4月 | 初始版本发布 (基于 CXLE8478E) |
免责声明：嘉泰姆电子尽力确保资料准确性，但保留修改规格的权利。本文档不构成任何明示或暗示的保证。产品最终解释权归嘉泰姆电子所有。
用户评论