CXLE83176 无频闪无噪声PWM模拟调光LED恒流驱动芯片 | 集成500V MOS | 无需启动电阻/VCC电容 | SOP8/DIP7 - 嘉泰姆电子

CXLE83176 无频闪无噪声PWM模拟调光LED恒流驱动芯片 | 集成500V MOS | 无需启动电阻/VCC电容 | SOP8/DIP7 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83176S
产品类型:照明驱动
产品系列:LPF PWM调光恒流智能LED驱动
产品状态:量产
浏览次数:9 次
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产品简介

随着LED照明向智能化、健康化发展,消费者对光品质的要求越来越高,传统的PWM调光(通过快速开关LED产生占空比变化)虽然可以实现宽范围调光,但在低亮度时容易产生可闻噪声(电感/陶瓷电容啸叫)和频闪(尤其是手机摄像头下可见)。CXLE83176采用全程模拟调光控制模式,通过改变内部参考电压来线性调节LED电流,LED电流波形为连续的直流,无开关抖动,因此彻底消除了频闪和噪声。同时,芯片支持PWM信号输入作为调光指令,内部将PWM占空比转换为模拟控制电压,实现与智能控制的无缝对接。相比同类产品,CXLE83176不仅集成了高压启动电路,省去了外部VCC电容和启动电阻,还内置了500V功率MOSFET,进一步减少了外围元件数量,仅需电感、续流二极管和采样电阻即可工作,BOM成本大幅降低。芯片适用于85~270Vac全球宽电压,内置多种保护功能,提供SOP8(贴片)和DIP7(插件)两种封装,方便不同生产工艺选择,特别适合对EMI、频闪、噪声有严格要求的LED照明产品。

技术参数

输入电压范围 (VIN)-
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)100W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型SOP8
Thd<10%
BVdss500V
RDson8.5Ω
Power15W
Ripple<5%
Pf value.5
TopologyBuck
ProtectionOVP/OCP/短路/开路/过温保护
ApplicationLPF PWM调光恒流智能LED驱动
CertificationUL/CE
Dimming method全程模拟调光
Operating temp-40℃~85℃

产品详细介绍

CXLE83176 无频闪无噪声PWM模拟调光LED恒流驱动芯片
集成500V MOS | 全程模拟调光 | 无需启动电阻和VCC电容 | 1%~100% PWM调光 | SOP8/DIP7封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83176 | 封装:SOP8 / DIP7

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83176是一款PWM输入调光的高精度非隔离降压型LED恒流驱动芯片,专门为无频闪、无噪声的LED智能照明应用而设计。芯片全程采用模拟调光控制模式,通过连续改变LED电流幅度实现亮度调节,彻底避免了PWM调光产生的可闻噪声和频闪问题,调光一致性好,光品质极佳。CXLE83176具有优异的线性调整度和负载调整度,适用于85VAC~270VAC宽输入电压范围。芯片内置高精度电流采样电路,可实现高精度LED恒流输出(±5%)。内部集成500V功率MOSFET并集成高压启动电路,无需VCC电容和启动电阻,精简了外围电路,极大的降低了系统成本。CXLE83176内部集成了多重保护功能,如逐周期过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、过温调节(OTR)、CS采样电阻短路保护、输出开路和短路保护等,提高了产品的可靠性。提供SOP8和DIP7两种封装,灵活适配不同生产工艺,是智能LED球泡灯、吸顶灯及其它无频闪照明应用的理想驱动方案。

核心优势速览: 内部集成500V MOSFET • 全程模拟调光控制,无频闪、无噪声 • 支持1%~100% PWM调光 • 无需启动电阻和VCC电容,外围极简 • 恒流精度±5% • 优异的线性和负载调整率 • 过温调节(OTR),高温自动降电流 • 多重保护:OCP/OVP/CS短路/输出开路/短路 • SOP8/DIP7封装可选。

1. 产品概述与市场定位

随着LED照明向智能化、健康化发展,消费者对光品质的要求越来越高,传统的PWM调光(通过快速开关LED产生占空比变化)虽然可以实现宽范围调光,但在低亮度时容易产生可闻噪声(电感/陶瓷电容啸叫)和频闪(尤其是手机摄像头下可见)。CXLE83176采用全程模拟调光控制模式,通过改变内部参考电压来线性调节LED电流,LED电流波形为连续的直流,无开关抖动,因此彻底消除了频闪和噪声。同时,芯片支持PWM信号输入作为调光指令,内部将PWM占空比转换为模拟控制电压,实现与智能控制的无缝对接。相比同类产品,CXLE83176不仅集成了高压启动电路,省去了外部VCC电容和启动电阻,还内置了500V功率MOSFET,进一步减少了外围元件数量,仅需电感、续流二极管和采样电阻即可工作,BOM成本大幅降低。芯片适用于85~270Vac全球宽电压,内置多种保护功能,提供SOP8(贴片)和DIP7(插件)两种封装,方便不同生产工艺选择,特别适合对EMI、频闪、噪声有严格要求的LED照明产品。

2. 主要特点与技术亮点

  • 内部集成500V功率MOSFET:高压功率管内置,耐压500V,适应85~270Vac宽输入电压,无需外置MOSFET,降低成本。
  • 全程模拟调光控制模式:无频闪、无噪声,调光平滑,人眼舒适度高,符合高品光照明趋势。
  • 支持1%~100% PWM调光:外部PWM信号(推荐100Hz~1kHz)直接输入,内部转换为模拟控制,调光深度低至1%,无闪烁。
  • 无需启动电阻和VCC电容:集成高压启动电路,芯片直接从DRAIN取电启动,极大简化外围,降低系统成本。
  • 高精度恒流控制:内置高精度电流采样电路,批量恒流精度±5%,线性调整度与负载调整度优异。
  • 宽输入电压范围:85Vac~270Vac,覆盖全球电网,适用于各种LED灯具。
  • 过温调节(OTR):结温过高时自动降低输出电流,而非突然关断,保证灯具在高温环境下仍能安全工作且持续点亮。
  • 多重保护功能:逐周期过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、CS采样电阻短路保护、输出开路保护、输出短路保护,提高系统可靠性。
  • 封装选项:SOP8(标准贴片)和DIP7(插件,7脚,便于手工焊接和散热),满足不同生产需求。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83176提供SOP8和DIP7两种封装。DIP7封装为7个有效引脚(其中一个NC或缺失),典型引脚定义如下(具体以数据手册为准):引脚1 VCC(芯片供电,可外接小电容)、引脚2 GND(芯片地)、引脚3 CS(电流采样输入,接采样电阻)、引脚4 NC(无连接)、引脚5 NC(无连接)、引脚6 PWMD(PWM调光输入)、引脚7 DIM(模拟调光滤波/补偿)、引脚8 DRAIN(内部高压MOSFET漏极)。DIP7封装引脚7为DRAIN,其他类似。详细尺寸请参考数据手册。

CXLE83176 SOP8 / DIP7 引脚封装图
图1. CXLE83176 SOP8 / DIP7 引脚封装图(顶视图)

[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸、焊盘推荐布局请联系嘉泰姆电子获取。

引脚排列(SOP8):1-VCC,2-GND,3-CS,4-NC,5-NC,6-PWMD,7-DIM,8-DRAIN。DIP7为去掉了引脚4或5的版本。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83176典型应用电路为降压(Buck)拓扑,驱动LED串联。由于无需启动电阻和VCC电容,外部元件极少:整流桥、输入电容、电感、续流二极管、采样电阻,以及可选的输出电容。PWM调光信号直接输入PWMD引脚。

CXLE83176 典型应用电路原理图
图2. CXLE83176 典型应用电路原理图(降压型LED驱动,集成500V MOS,无启动电阻/VCC电容)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→LED灯串正极→电感→芯片DRAIN;续流二极管并联于LED灯串;采样电阻Rcs接地;PWMD引脚接外部PWM信号(如MCU或无线模块)。无需VCC电容和启动电阻。

图3. CXLE83176 内部功能方框图

内部集成:500V高压启动电路、500V功率MOSFET、基准源、模拟调光控制环路、误差放大器、PWM解码器、电流采样比较器、恒流逻辑、驱动级、过温调节、过压/过流保护等。

5. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数表 (Absolute Maximum Ratings, TA=25°C)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VDRAIN_MAX DRAIN 引脚电压 -0.3 500 V
IDRAIN_MAX 内部功率管峰值电流 - 1.0 A
VVCC VCC引脚电压 -0.3 7 V
VPWMD PWMD引脚电压 -0.3 7 V
VCS CS引脚电压 -0.3 7 V
TJ 结温范围 -40 150
TSTG 存储温度 -55 150
关键电气特性 (典型值,TA=25℃,除非另有说明)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围(交流) 全电压 85~270 Vac
内部MOSFET击穿电压 ID=250μA 500 V
内部MOSFET导通电阻 典型值 4.5 Ω
恒流精度 批量 ±5 %
PWM调光频率范围 推荐 100~1000 Hz
PWM调光深度 最小占空比 1 %
CS峰值检测阈值(100%亮度) Vref_CS 0.5 V
工作频率(典型) Buck拓扑 40~80 kHz
VCC内部稳压输出 高压启动后 5.6 V
过温调节起始点 结温 130
过温调节斜率 电流下降比例 10% / 15°C -
注:过温调节(OTR)功能在芯片结温超过130°C时开始降低输出电流,防止过热损坏,保障灯具长期可靠性。DIP7封装散热性能优于SOP8,适合稍高功率应用。详细参数请参考完整数据手册。

6. 工作原理与关键技术深度解析

6.1 全程模拟调光控制模式

传统的PWM调光通过高速开关LED实现亮度调节,开关频率通常在几百Hz到几kHz,虽然人眼不易察觉频闪,但会引发电感或陶瓷电容的机械振动,产生可闻噪声;同时开关电流波形导致手机摄像头下出现条纹。CXLE83176采用模拟调光:芯片内部将外部PWM输入信号的占空比转换为一个平滑的模拟电压,该电压控制误差放大器的基准,从而线性改变LED的直流电流大小。LED电流为连续直流,无开关纹波,彻底消除频闪和噪声,光品质极佳。同时,模拟调光避免了开关损耗对效率的影响,调光过程平滑无阶跃。

6.2 集成500V MOS与高压启动,无需外围元件

传统非隔离LED驱动芯片通常需要外部启动电阻从高压母线给VCC电容充电,还需要外置MOSFET或VCC电容。CXLE83176内部集成了500V功率MOSFET和高压启动JFET电路,上电时JFET从DRAIN取电,直接向内部VCC稳压器供电,无需外部电阻和电容。正常工作后,芯片自供电维持。这不仅降低了BOM成本,还减少了PCB面积,尤其适合紧凑型LED球泡灯设计。500V耐压足以覆盖85~270Vac全电压输入下的漏极尖峰,安全可靠。

6.3 高精度恒流与过温调节

芯片内置高精度电流采样比较器,通过外部CS电阻设定峰值电流。模拟调光模式下,基准电压随调光信号连续变化,从而实现精准的电流控制。过温调节(OTR)与传统热关断不同:当结温超过130°C时,输出电流按比例下降,防止过热损坏,同时灯具不会突然熄灭,而是逐渐变暗,提供人性化的过热提示。其他保护包括逐周期过流、输出过压、CS电阻短路、输出开路/短路等,确保系统安全。

关键设计公式:LED平均电流 I_LED ≈ Vref_CS / (2 × Rcs),其中Vref_CS为内部基准(100%亮度时典型0.5V)。例如需要输出300mA,则 Rcs = 0.5/(2×0.3) ≈ 0.833Ω。PWM调光时,电流线性正比于PWM占空比。

7. 基于CXLE83176的无频闪15W智能LED球泡灯设计实例

设计目标:15W无频闪可调光LED球泡灯,输入90~265Vac,输出电流350mA,输出电压约42V(12颗LED串联),PWM调光信号来自2.4G模块,频率500Hz,调光范围1%~100%。要求无频闪、无噪声、低成本。

  • 电路选型:CXLE83176(SOP8或DIP7),整流桥MB6S,输入电容10μF/400V,降压电感1.2mH(EE10磁芯,饱和电流>0.7A),续流二极管ES1J,采样电阻Rcs=0.71Ω(1%精度,计算值0.714Ω)。无启动电阻,无VCC电容。
  • 设计要点:PWM信号来自3.3V MCU,直接连接PWMD引脚;CS走线采用开尔文连接;使用DIP7封装时可获得更好散热。
  • 实测性能:220Vac输入,350mA输出,效率84%,PF=0.91;调光至1%时输出电流3.5mA,无任何频闪(通过手机摄像头测试),电感无啸叫;过温调节在灯壳温度75°C时电流开始下降,保护有效。
  • 调光线性度:实测PWM占空比与输出电流呈线性关系,偏差小于3%。
  • 保护测试:LED开路时输出电压限制在约65V,不损坏电容;短路LED时逐周期限流,输出打嗝;CS电阻短路则芯片停止开关,安全可靠。
设计锦囊: 由于无需启动电阻,输入端功耗极低,待机时几乎无功耗。建议在VCC引脚对地并联一个小电容(0.1μF~1μF)以提高抗干扰能力。DIP7封装可提供更好的散热,适合功率稍高的应用(如15-18W)。电感设计时,确保最低开关频率大于20kHz以避免音频噪声。

8. PCB布局建议(无频闪LED驱动,SOP8/DIP7)

  • 功率回路:整流桥→LED+→电感→芯片DRAIN→CS电阻→GND,以及续流二极管环路面积应尽可能小,减少EMI。
  • CS采样走线:CS引脚和GND引脚需直接连接到采样电阻两端,采用开尔文连接,避免地线噪声影响恒流精度。
  • VCC电容(可选):如果外接VCC电容(0.1μF),应紧靠芯片VCC和GND引脚,走线<5mm。
  • PWM输入走线:PWMD引脚输入阻抗高,走线远离DRAIN和电感,可串联1kΩ电阻滤除高频噪声。
  • 散热:SOP8封装下方PCB应铺铜并连接GND,DIP7封装可利用较宽的引脚和焊盘散热,必要时加装小型散热片。
  • 安全间距:DRAIN为高压节点(最高500V),与低压引脚(VCC、PWMD、CS、GND)保持≥1.5mm间距。
  • EMI优化:模拟调光本身EMI优于PWM调光,但依然建议在输入端加入差模滤波电容。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83176特别适用于对光品质要求高的LED照明产品:无频闪LED球泡灯可调光吸顶灯办公照明教育照明智能家居照明(支持2.4G/BLE/ZigBee调光)、摄影/摄像专用照明(消除频闪干扰)。相比传统PWM调光芯片,CXLE83176彻底解决了噪声和频闪痛点,且集成500V MOS和高压启动,外围元件极少,成本更低。封装选择建议:SOP8适合自动化贴片生产,DIP7适合手工焊接、小批量或对散热要求更高的应用。

对比CXLE83300S
• 集成500V MOS vs 600V MOS(不同耐压)
• 相同模拟调光核心,外围一致
• CXLE83176增加DIP7封装选项
对比传统PWM调光芯片
• 全程模拟调光,彻底无频闪无噪声
• 无需启动电阻/VCC电容,BOM更简
• 内置500V MOS,无需外置功率管

10. 订购信息与技术支持

CXLE83176 提供无铅、RoHS合规的SOP8和DIP7封装。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片、评估板及完整的参考设计(原理图、PCB、BOM),帮助工程师快速开发无频闪智能LED灯具。如需完整数据手册、应用笔记、电感计算工具或申请免费样品,请联系嘉泰姆电子FAE团队。

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