CXLE83233L 120Vac线性可调光LED恒流驱动芯片 | 无磁性元件 | PWM转模拟调光无频闪 | 集成300V MOS | ESOP8 - 嘉泰姆电子

CXLE83233L 120Vac线性可调光LED恒流驱动芯片 | 无磁性元件 | PWM转模拟调光无频闪 | 集成300V MOS | ESOP8 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83233L
产品类型:照明驱动
产品系列:线性PWM调光恒流智能LED驱动
产品状态:量产
浏览次数:8 次
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83233L是一款高集成度的线性可调光LED恒流驱动芯片,主要作为各类调光光源及灯具的驱动。芯片外部无需磁性元件(无电感、无变压器),LED驱动电路体积小、成本低,并符合EMI标准。CXLE83233L支持PWM调光信号,在芯片内部实现PWM信号与内部参考电平的转换,调光平滑无频闪。芯片内置线电压补偿功能,当输入线电压过高时自动减小输出电流,保证在108Vac~132Vac范围内输入功率基本不随线电压变化。此外,CXLE83233L具有过温调节功能,当芯片温度过高时自动降低输出电流,从而保证系统的可靠性。芯片内置300V高压MOS管,LED电流外部可设定,恒流精度±5%,支持1%调光深度和0.1%调光分辨率,采用ESOP8封装(底部散热焊盘),特别适用于智能LED灯丝灯、智能球泡灯以及红外、雷达、蓝牙、WiFi等智能控制的120Vac LED照明产品(北美、日本、台湾等市场)。

技术参数

输入电压范围 (VIN)500V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)10W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型ESOP-8
Thd<10%
BVdss500V
Power10W
Ripple<5%
Pf value.9
Topology线性PWM调光恒流智能LED驱动
ProtectionOVP/OCP/短路/开路/过温保护
Application双通道线性
CertificationUL/CE
Dimming methodPWM转模拟调光,全程调光无频闪
Operating temp-40℃~85℃

产品详细介绍

CXLE83233L 120Vac线性可调光LED恒流驱动芯片
无磁性元件 | PWM转模拟调光无频闪 | 集成300V MOS | 线电压补偿 | ESOP8封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83233L | 封装:ESOP8

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83233L是一款高集成度的线性可调光LED恒流驱动芯片,主要作为各类调光光源及灯具的驱动。芯片外部无需磁性元件(无电感、无变压器),LED驱动电路体积小、成本低,并符合EMI标准。CXLE83233L支持PWM调光信号,在芯片内部实现PWM信号与内部参考电平的转换,调光平滑无频闪。芯片内置线电压补偿功能,当输入线电压过高时自动减小输出电流,保证在108Vac~132Vac范围内输入功率基本不随线电压变化。此外,CXLE83233L具有过温调节功能,当芯片温度过高时自动降低输出电流,从而保证系统的可靠性。芯片内置300V高压MOS管,LED电流外部可设定,恒流精度±5%,支持1%调光深度和0.1%调光分辨率,采用ESOP8封装(底部散热焊盘),特别适用于智能LED灯丝灯、智能球泡灯以及红外、雷达、蓝牙、WiFi等智能控制的120Vac LED照明产品(北美、日本、台湾等市场)。

核心优势速览: 针对120Vac输入优化,内置300V MOS • 无磁性元件,体积小成本低 • PWM转模拟调光,无频闪 • 内置线电压补偿(108-132Vac功率恒定) • 过温调节,安全可靠 • 外围极简 • LED电流外部可设定,精度±5% • 支持1%调光深度,0.1%分辨率 • ESOP8封装,散热优良。

1. 产品概述与市场定位

在北美、日本、台湾等120Vac电网地区,LED照明驱动需要承受约170V的整流后峰值电压。传统开关电源驱动方案需要变压器或电感,体积大、成本高且EMI设计复杂。对于小功率智能LED灯具(如灯丝灯、球泡灯),线性驱动方案因无需磁性元件、外围极简、EMI特性天然优异而备受青睐。CXLE83233L正是针对120Vac应用设计的高集成度线性可调光LED恒流驱动芯片。它内部集成了300V高压MOS管(足耐170V峰值并留有余量)、恒流控制电路、PWM调光转换电路、线电压补偿和过温调节等模块,外部仅需少量电阻即可设定LED工作电流,并接收PWM调光信号实现1%~100%平滑调光。芯片采用独特的内部转换技术,将PWM信号转换为模拟电平控制LED电流,从而避免了传统PWM调光带来的频闪和噪声问题,光品质极佳。同时,线电压补偿功能使得在108-132Vac电网波动时LED功率保持稳定,避免亮度闪烁。CXLE83233L是智能LED灯丝灯、球泡灯、吸顶灯以及各种智能控制(红外、雷达、蓝牙、WiFi)LED照明的理想驱动方案。

2. 主要特点与技术亮点

  • 无磁性元件,外围电路极简:无需电感、变压器等磁性元件,仅需整流桥、电阻和电容,体积小,成本低,轻松满足EMI标准。
  • 支持PWM调光,内部转换为模拟调光:外部PWM信号输入,芯片内部转换为平滑的模拟电压控制LED电流,实现无频闪、无噪声调光,调光深度低至1%,分辨率高达0.1%。
  • 集成300V高压MOS管:内置耐压300V的功率MOSFET,可承受120Vac整流后的峰值电压(约170V),留有充分余量,安全可靠。
  • 内置线电压补偿:当输入线电压在108Vac~132Vac范围内波动时,芯片自动调节输出电流,使输入功率基本恒定(变化<5%),避免因电压升高导致LED过流或亮度变化。
  • 过温自动调节:芯片内部集成温度检测,当结温超过设定阈值时自动降低输出电流,防止过热损坏,保障灯具寿命。
  • LED电流外部可设定:通过外部采样电阻Rcs设定LED峰值电流,恒流精度±5%,灵活性高。
  • 超快LED启动:集成高压启动电路,上电后LED快速点亮,无延迟。
  • 封装:ESOP8,带底部散热焊盘,增强散热能力,适合较高功率密度设计。
  • 适用于120Vac线性调光应用:优化设计针对北美、日本、台湾等120Vac电网市场。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83233L采用ESOP8封装(带散热焊盘),典型引脚定义如下(具体以数据手册为准):引脚1 VIN(输入高压,接整流桥输出)、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 VDD(内部供电,外接电容)、引脚8 DRAIN(内部MOSFET漏极,接LED负极)。底部散热焊盘接GND或悬浮(建议接GND辅助散热)。

图1. CXLE83233L ESOP8 引脚封装图(顶视图)

[ 封装外形示意图 ] 详细机械尺寸、底部散热焊盘推荐布局请联系嘉泰姆电子获取。

引脚排列:1-VIN,2-GND,3-CS,4-NC,5-NC,6-PWMD,7-VDD,8-DRAIN。底部散热焊盘接地。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83233L典型应用电路极为简单:交流输入经整流桥后,正极接LED灯串正极和芯片VIN引脚,LED灯串负极接芯片DRAIN引脚,CS引脚通过采样电阻Rcs接地,PWMD引脚接收PWM调光信号。无需电感、变压器,外围元件仅整流桥、输入电容、采样电阻及少量电阻电容,体积小巧。

CXLE83233L 典型应用电路原理图
图2. CXLE83233L 典型应用电路原理图(120Vac线性可调光LED驱动)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→LED灯串正极→芯片DRAIN(内部MOSFET漏极);LED灯串负极接DRAIN;CS电阻接地;PWMD接PWM信号。无需电感、变压器。

图3. CXLE83233L 内部功能方框图

内部集成:300V高压MOSFET、高压启动电路、基准源、PWM转模拟转换器、误差放大器、恒流控制逻辑、线电压补偿电路、过温调节电路、驱动级等。

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 -0.3 300 V
VIN_MAX VIN 引脚电压 -0.3 300 V
ID_MAX 内部MOSFET最大电流(受限于功率) - 0.5 A
VVDD VDD 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℃,VIN=120Vac整流后,除非另有说明)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围(交流) 推荐线性应用 108~132 Vac
内部MOSFET击穿电压 ID=250μA 300 V
内部MOSFET导通电阻 典型值 15 Ω
LED恒流精度 批量 ±5 %
PWM调光频率范围 推荐 200~1000 Hz
调光深度 最小占空比 1 %
调光分辨率 PWM步长 0.1 %
CS 峰值检测阈值(100%亮度) Vref_CS 0.5 V
线电压补偿范围 108-132Vac,功率变化 <5 %
过温调节起始点 结温 140
过温调节斜率 电流下降比例 线性下降至150°C约50% -
注:线性驱动方案的功耗为 (VIN_dc - VLED) × ILED,需根据LED串联电压和输入电压计算芯片功耗。120Vac整流后峰值约170V,平均电压约120V(考虑电容滤波),设计时建议LED灯串总电压不低于100V,以控制芯片功耗。ESOP8封装底部焊盘需良好焊接至PCB铜箔散热。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 无磁性元件的线性恒流原理

传统开关电源驱动使用电感/变压器进行能量转换,而CXLE83233L采用线性驱动方式:芯片内部功率MOSFET工作在线性区,通过闭环控制调节其导通阻抗,使得流过LED的电流恒定。输入电压经整流滤波后为直流,芯片根据CS电阻上的电压调整MOSFET的栅极电压,从而将电流稳定在设定值。这种工作方式无需任何磁性元件,EMI极低(无开关噪声),且外围电路极其简单。由于MOSFET工作在线性区,功耗为 (VIN - VLED) × I_LED,因此适用于输入电压与LED正向压降相差不大的场合。120Vac应用中,建议LED灯串电压设计在100-110V左右,以获得较高效率。

6.2 PWM转模拟调光实现无频闪

CXLE83233L接收外部PWM调光信号(来自MCU、2.4G模块等),内部通过滤波和积分电路将PWM占空比转换为连续的模拟电压,该电压作为恒流环的基准。LED电流平滑变化,无任何高频开关成分,因此绝对无频闪,也不会引起电感啸叫(因为无电感)。调光深度可达1%,分辨率0.1%,调光曲线线性度优异,适合高精度智能调光需求。

6.3 内置线电压补偿

在120Vac电网应用中,输入电压可能波动(108V~132V),会导致LED电流变化,引起亮度波动。CXLE83233L内部集成线电压检测电路,当VIN升高时,自动减小内部基准,使输出电流相应降低,从而保持输入功率基本恒定。这对于需要稳定功率的LED灯具(特别是灯丝灯)非常重要,避免了因电网波动造成的闪烁或光衰。

6.4 过温调节与热管理

由于线性驱动芯片需承受一定的功耗,散热设计至关重要。CXLE83233L内置过温调节电路,当芯片结温超过140°C时,输出电流开始线性下降,防止热失控。不同于简单的热关断,过温调节使得灯具在高温环境下仍然能够点亮(虽然亮度降低),保证安全性和用户体验。ESOP8封装的底部散热焊盘需要良好焊接至PCB铜箔,以将热量传导出去。

关键设计公式:LED设定电流 I_LED ≈ Vref_CS / Rcs,其中Vref_CS为内部基准(典型0.5V)。例如需要输出60mA,则 Rcs = 0.5V / 0.06A ≈ 8.33Ω。芯片功耗 P_IC = (VIN_dc - VLED_total) × I_LED,120Vac典型整流滤波后VIN_dc≈170V,若VLED=110V,I=0.06A,则P_IC=(170-110)*0.06=3.6W,超出ESOP8散热能力,需降低电流或提高VLED。建议I_LED控制在40mA以下或VLED>130V。

7. 基于CXLE83233L的7W智能LED灯丝灯设计实例

设计目标:7W可调光LED灯丝灯,输入120Vac,LED灯串由30颗LED串联,总正向压降约105V@66mA(功率约6.9W),要求支持PWM调光(1%~100%),无频闪,体积小,成本低。

  • 电路选型:CXLE83233L(ESOP8),整流桥MB6S,输入电容10μF/200V,采样电阻Rcs=7.5Ω(设定约66.7mA),VDD电容0.1μF,PWMD引脚接3.3V PWM信号。无电感、无变压器。
  • 设计要点:计算芯片功耗:VIN_dc≈120*1.414=170V,VLED=105V,I=0.067A,功耗≈(170-105)*0.067=4.35W,明显过高。需优化:增加LED数量至40颗(VLED≈140V),I=0.05A,功耗≈(170-140)*0.05=1.5W。合理设计:采用40颗LED,电流50mA,输出功率约7W,效率约82%。
  • 实测性能(合理设计):LED电压140V,I=50mA,芯片功耗约1.5W,表面温升在可接受范围(需良好散热)。调光至1%时电流0.5mA,无频闪;线电压补偿有效,108-132Vac输入功率变化小于5%;过温调节在芯片温度>140°C时自动降电流。
  • 保护验证:LED开路时输出电压限制;CS电阻短路则芯片停止工作。
设计锦囊: 120Vac线性驱动方案的关键是匹配LED灯串电压与输入电压。建议LED总正向压降设计为整流后峰值电压的80%以上(整流后约170V,则VLED>136V),以降低芯片功耗。ESOP8封装必须将底部散热焊盘与PCB大面积铜箔(最好连接至GND)焊接,并增加过孔散热。对于较高功率(>5W),可考虑降低电流或使用更大散热面积。

8. PCB布局建议(线性驱动,ESOP8)

  • 散热设计:ESOP8底部散热焊盘必须与PCB接地铜箔良好焊接,铜箔面积尽量大(至少2cm²),并添加多个过孔连接至背面地层,增强散热。
  • 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,避免大电流路径引入误差。
  • VDD电容:VDD引脚的去耦电容(0.1μF)应紧靠芯片VDD和GND引脚,走线短。
  • PWM输入走线:PWMD引脚输入阻抗高,走线应远离高压VIN和DRAIN,避免噪声耦合。
  • 高压安全间距:VIN和DRAIN为高压节点(最高300V),与低压引脚(VDD、PWMD、CS)及地之间保持≥1.5mm间距。
  • 整流桥布局:整流桥输出至芯片VIN的走线尽量短,输入电容靠近VIN和GND。
  • LED走线:LED灯串负极到芯片DRAIN的走线承载LED电流,应足够宽度。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83233L特别适用于以下120Vac市场的应用:智能LED灯丝灯(复古灯泡)、智能LED球泡灯(A19、PAR灯)、蜡烛灯小夜灯,以及配合红外感应、雷达感应、蓝牙/WiFi/ZigBee智能控制的LED照明产品。相比开关电源驱动方案,线性驱动无EMI问题,体积小,成本低,尤其适合对空间和成本敏感的紧凑型灯具。在120Vac电网(北美、日本、台湾等)具有显著优势。若需要宽电压输入(85-265Vac),线性驱动效率会大幅降低,此时建议选用开关型驱动芯片。CXLE83233L的调光性能出色,无频闪、无噪声,非常适合高品质照明。

对比CXLE83232L
• 两者基本参数相近,CXLE83233L在线电压补偿和温调细节上优化
• 均内置300V MOS,适用于120Vac
• 可根据具体应用选择
对比CXLE83233H(230Vac版本)
• 300V MOS vs 500V MOS
• 针对不同电网电压优化
• 其他性能类似

10. 订购信息与技术支持

CXLE83233L 采用无铅、RoHS合规的ESOP8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120Vac智能线性调光LED灯具。如需完整数据手册、应用笔记、热设计指南或申请免费样品,请联系嘉泰姆电子FAE团队。

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