CXLE83240LR 超高集成度非隔离LED驱动芯片 | 集成整流桥+续流二极管 | 准谐振QRM | ASOP7 - 嘉泰姆电子

CXLE83240LR 超高集成度非隔离LED驱动芯片 | 集成整流桥+续流二极管 | 准谐振QRM | ASOP7 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83240LR
产品类型:照明驱动
产品系列:HPF非隔离通用恒流LED驱动
产品状态:量产
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产品简介

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83240LR是一款超高集成度的非隔离LED驱动芯片。它在单颗ASOP7封装内集成了整流桥、超快恢复续流二极管、高压供电电路、数字积分器、THD补偿电路、反馈电路以及600V高压MOSFET,极大地精简了外围电路,节省了BOM成本。芯片采用实地降压式开关电源架构,工作在准谐振模式(QRM),同时使效率和抗电磁干扰的性能都得到提升。通过内部集成的高压供电电路供电,无需外部VDD电容;通过内部数字积分器实现误差积分功能,节省了COMP引脚及COMP电容;通过内部集成的THD补偿电路,可以满足更低THD和奇次谐波的需求。CXLE83240LR内部集成了多重的保护功能,比如输入过压保护(>375Vac关断,320Vac恢复)、逐周期过流保护、过温折返保护、输出短路保护等,提高了可靠性,并且所有保护均具有自恢复功能。芯片通过ROVP脚的外部电路连接(开路、接地或连接不同阻值电阻)来调节输出过压保护阈值。采用ASOP7封装(带底部散热焊盘),适用于LED球泡灯、射灯、灯管及其他LED驱动应用,是实现极致精简BOM和超高功率密度的理想选择。

技术参数

输入电压范围 (VIN)500V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)9W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型ASOP7
Thd<15%
BVdss500V
Power9W
Ripple<5%
Pf value.9
TopologyBUCK
ProtectionOVP/OCP/短路/开路/过温保护
ApplicationHPF非隔离通用恒流LED驱动
CertificationUL/CE
无VCC 电容Y
Operating temp-40℃~85℃
无COMP 电容Y

产品详细介绍

CXLE83240LR 超高集成度非隔离LED驱动芯片
集成整流桥+超快恢复续流二极管 | 准谐振QRM | 无VDD/COMP电容 | 输入过压保护 | ASOP7

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83240LR | 封装:ASOP7

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83240LR是一款超高集成度的非隔离LED驱动芯片。它在单颗ASOP7封装内集成了整流桥、超快恢复续流二极管、高压供电电路、数字积分器、THD补偿电路、反馈电路以及600V高压MOSFET,极大地精简了外围电路,节省了BOM成本。芯片采用实地降压式开关电源架构,工作在准谐振模式(QRM),同时使效率和抗电磁干扰的性能都得到提升。通过内部集成的高压供电电路供电,无需外部VDD电容;通过内部数字积分器实现误差积分功能,节省了COMP引脚及COMP电容;通过内部集成的THD补偿电路,可以满足更低THD和奇次谐波的需求。CXLE83240LR内部集成了多重的保护功能,比如输入过压保护(>375Vac关断,320Vac恢复)、逐周期过流保护、过温折返保护、输出短路保护等,提高了可靠性,并且所有保护均具有自恢复功能。芯片通过ROVP脚的外部电路连接(开路、接地或连接不同阻值电阻)来调节输出过压保护阈值。采用ASOP7封装(带底部散热焊盘),适用于LED球泡灯、射灯、灯管及其他LED驱动应用,是实现极致精简BOM和超高功率密度的理想选择。

核心优势速览: 集成整流桥 • 集成超快恢复续流二极管 • 单级有源PFC,PF>0.9 • 准谐振QRM,高效率低EMI • 内置高压供电,无需VDD电容 • 内置数字积分器,无需COMP电容 • 集成THD补偿和奇次谐波补偿 • 内置驱动脚去磁检测,节省外置反馈电阻 • 输入过压保护(抗浪涌,375Vac关断) • 通过ROVP脚灵活设置输出过压保护 • 所有保护自恢复 • ASOP7封装,散热增强。

1. 产品概述与市场定位

传统非隔离LED驱动方案需要整流桥、续流二极管、VDD电容、COMP电容、启动电阻、电流采样电阻等多个外部元件,不仅占用PCB面积,也增加了BOM管理和成本。CXLE83240LR将整流桥、超快恢复续流二极管、高压启动供电、数字积分器、THD补偿、驱动检测、功率MOSFET等全部集成在一颗ASOP7芯片内部,外部仅需电感、输入电容、采样电阻和少量电阻即可构成完整的高性能LED驱动电源。芯片采用准谐振(QRM)工作模式,通过电感电流谷底导通,显著降低开关损耗和EMI辐射。单级有源PFC控制实现高功率因数(PF>0.9),内置THD和奇次谐波补偿使总谐波失真满足IEC61000-3-2标准。输入过压保护功能使芯片在电网电压异常升高(>375Vac)时自动关断,320Vac恢复,增强了系统抗浪涌能力。CXLE83240LR是LED球泡灯、灯管、射灯等对成本和体积有极致要求的应用的革命性解决方案。

2. 主要特点与技术亮点

  • 单芯片集成整流桥:内部集成4个高压整流二极管,可直接输入交流电,无需外部整流桥,大幅减少元件数量和PCB面积。
  • 内置超快恢复续流二极管:集成快恢复二极管,反向恢复时间短,降低开关损耗,提升效率,且无需外部续流管。
  • 单级有源PFC,高功率因数(PF>0.9):内置功率因数校正电路,全电压范围PF>0.9,满足谐波标准。
  • 准谐振工作模式(QRM):谷底导通技术,降低开关损耗,提高效率,改善EMI性能。
  • 内置高压供电电路,无需外部VDD电容:直接从高压母线取电,省去VDD电容和启动电阻,简化外围。
  • 内置数字积分器,无需外部COMP电容:内部完成误差积分,节省COMP引脚和外部补偿元件。
  • 集成THD补偿及奇次谐波补偿:优化输入电流波形,抑制高次谐波失真,轻松通过谐波测试。
  • 内置线电压补偿:在输入电压波动时稳定输出电流,提高线性调整率。
  • 内置驱动脚去磁检测,节省外置反馈电阻:通过检测辅助绕组或电感去磁信号实现谷底导通,无需外部反馈电阻。
  • 输入过压保护(IOVP):当输入电压高于375Vac时关断,320Vac恢复,增强抗浪涌能力,适用于电网不稳定的地区。
  • 可调节输出过压保护(ROVP):通过ROVP引脚接地、悬空或接不同电阻值,设置不同OVP阈值,灵活适配不同输出电压需求。
  • 完备的保护功能且自恢复:逐周期过流保护、过温折返保护(线性降电流)、输出短路保护,所有保护自动恢复。
  • 高精度LED输出电流:优异的线性调整率和负载调整率。
  • 内置软启动:减少启动时的电流尖峰,提高系统可靠性。
  • 封装:ASOP7(7引脚,带底部散热焊盘),增强散热能力,适合中等功率应用。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83240LR采用ASOP7封装(带底部散热焊盘),典型引脚定义如下(具体以数据手册为准):引脚1 NC(无连接)、引脚2 ROVP(输出过压保护设置,接地/悬空/接电阻)、引脚3 CS(电流采样输入,接采样电阻)、引脚4 VCC(内部供电输出,外接小电容,但无需外部供电)、引脚5 NC(无连接)、引脚6 FB(反馈/去磁检测输入)、引脚7 DRAIN(内部高压MOSFET漏极)。底部散热焊盘接GND。整流桥的交流输入为芯片的两个AC引脚,详见数据手册。

图1. CXLE83240LR ASOP7 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-NC,2-ROVP,3-CS,4-VCC,5-NC,6-FB,7-DRAIN。底部散热焊盘接地。AC输入引脚为额外的两个大焊盘(内置整流桥)。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83240LR典型应用电路极为简单:交流输入直接接芯片的AC输入端,电感、LED灯串、采样电阻构成主回路。由于内置整流桥和续流二极管,外部仅需输入电容、电感、采样电阻和少量电阻。无需外部整流桥、续流二极管、VDD电容、COMP电容和启动电阻,BOM数量减少60%以上。

CXLE83240LR 典型应用电路原理图(非隔离降压LED驱动)
图2. CXLE83240LR 典型应用电路原理图(非隔离降压LED驱动)

电路组成:AC输入直接接入芯片(内置整流桥);输入电容接整流输出和GND;电感一端接芯片DRAIN,另一端接LED+;LED-接芯片内部续流二极管和地;采样电阻Rcs接CS和GND;ROVP脚设置OVP;FB脚检测去磁。无外部整流桥、续流二极管、VDD电容、COMP电容。

图3. CXLE83240LR 内部功能方框图

内部集成:整流桥、超快恢复续流二极管、高压启动/供电电路、数字积分器、THD补偿模块、准谐振检测电路、电流比较器、驱动级、输入过压检测、输出过压设置逻辑、线电压补偿、过温折返、各种保护逻辑、600V功率MOSFET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 -0.3 600 V
VAC_MAX 交流输入电压(有效值) - 300 Vac
ID_PEAK 内部MOSFET峰值电流 - 1.0 A
VVCC VCC 引脚电压 -0.3 7 V
VFB FB 引脚电压 -0.3 7 V
VCS CS 引脚电压 -0.3 7 V
VROVP ROVP 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) 内置整流桥 85~265 Vac
功率因数(PF) 满载,220Vac >0.92 -
内部MOSFET击穿电压 ID=250μA 600 V
内部MOSFET导通电阻 典型值 4.0 Ω
续流二极管正向压降 IF=0.3A 1.0 V
续流二极管反向恢复时间 IF=0.3A 50 ns
LED恒流精度 批量 ±3 %
工作频率范围(QRM) 典型 40~120 kHz
CS 峰值检测阈值 Vref_CS 0.5 V
输入过压保护(IOVP)关断电压 交流有效值 375 Vac
输入过压保护恢复电压 交流有效值 320 Vac
ROVP设置(阈值可调) 接地/悬空/电阻 多档可选 -
过温折返起始点 结温 130
过温折返斜率 电流下降 线性减少 -
注:内部集成整流桥和续流二极管,外部无需任何整流和续流元件。ASOP7封装底部散热焊盘需良好焊接至PCB铜箔。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 超高集成度:内置整流桥+续流二极管

传统非隔离Buck LED驱动需要至少4颗整流桥二极管和1颗续流二极管(通常为快恢复或肖特基)。CXLE83240LR在芯片内部集成了高压整流桥和超快恢复续流二极管,外部交流输入直接接入芯片,整流后的高压母线内部连接到功率电路。续流二极管并联在DRAIN与GND之间,提供电感电流续流路径。这一集成度达到了业界领先水平,外部元件仅剩输入电容、电感、采样电阻和少量电阻,BOM数量减少60%以上,PCB面积大幅缩小。

6.2 准谐振QRM与谷底导通

芯片采用临界导通模式(CRM/QRM),通过FB引脚检测电感或辅助绕组的去磁信号。当电感电流下降到零时,DRAIN电压开始振荡,芯片检测到振荡波形的第一个谷底后开启内部MOSFET。这种谷底导通技术显著降低了开关损耗(降低约30%),同时减小了dv/dt,改善了EMI性能。内置的去磁检测电路无需外部反馈电阻,进一步简化了设计。

6.3 内置高压供电与数字积分器

传统芯片需要外部VCC电容和启动电阻,以及COMP引脚的外接电容。CXLE83240LR内部集成高压启动JFET和稳压器,直接从整流后的高压母线取电,无需外部VCC电容。误差放大器的积分功能由内部数字积分器实现,无需外部COMP电容。这些创新大幅减少了外围元件数量。

6.4 THD补偿与输入过压保护

内置THD补偿电路和奇次谐波补偿电路,通过主动调整导通时间和输入电流波形,有效抑制3次、5次等高次谐波失真,使THD典型值可控制在10%以内。输入过压保护(IOVP)在交流输入超过375Vac时关断芯片,低于320Vac恢复,有效防止电网浪涌损坏。

6.5 过温折返与完备保护

过温折返保护在结温超过130°C时线性降低输出电流,避免灯具突然熄灭。所有保护(过流、短路、过温、输入过压)均具有自恢复功能,提升用户体验。

关键设计公式:LED平均电流 I_LED = Vref_CS / (2 × Rcs),其中Vref_CS≈0.5V。例如需要输出300mA,则Rcs=0.5/(2×0.3)=0.833Ω。电感设计依据准谐振公式,具体请参考应用笔记。

7. 基于CXLE83240LR的12W超精简LED驱动设计实例

设计目标:12W LED球泡灯驱动,输入90-265Vac,输出电流250mA,输出电压约48V(16颗3V LED串联),PF>0.9,THD<15%,效率>87%,BOM极简。

  • 电路选型:CXLE83240LR(ASOP7),仅需输入电容10μF/400V,降压电感1.5mH(EE13磁芯),采样电阻Rcs=1.0Ω(计算值1.0Ω),ROVP脚悬空(中等OVP阈值)。无需整流桥、续流二极管、VDD电容、COMP电容、启动电阻。
  • 设计要点:电感设计需保证最小频率>30kHz,最大频率<120kHz。PCB布局时CS走线需开尔文连接。底部散热焊盘必须大面积接地。
  • 实测性能:220Vac输入,250mA输出,效率88%,PF=0.93,THD=11%;线性调整率±2%;短路保护打嗝;开路保护输出钳位;输入电压升至380Vac时芯片关断,320Vac恢复。
  • 过温折返测试:当芯片温度升高至130°C,输出电流逐渐降低,150°C时降至约50%电流,无停机。
  • BOM对比:相比传统方案,外围元件减少10个以上,PCB面积减少50%。
设计锦囊: 由于芯片内部集成了整流桥和续流二极管,布局时注意AC输入走线应尽量短而宽,避免噪声耦合。ASOP7底部散热焊盘必须可靠焊接至PCB大地铜箔,以降低热阻,建议使用过孔阵列散热。

8. PCB布局建议(ASOP7超高集成度驱动)

  • 交流输入走线:AC输入引脚为芯片的两个大焊盘,走线应短且宽,输入电容靠近芯片整流输出端。
  • 功率回路:整流输出→电感→LED+→LED-→内部续流二极管→GND,回路面积最小化。
  • CS采样:CS引脚和GND引脚应直接连接到采样电阻两端,采用开尔文连接,避免地线噪声。
  • FB走线:FB引脚走线应远离DRAIN和电感,可串联1kΩ电阻滤除噪声。
  • ROVP走线:ROVP引脚外接电阻应靠近芯片,走线短。
  • 散热设计:ASOP7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。
  • 安全间距:DRAIN为高压节点(最高600V),AC输入为高压,与低压引脚(FB、CS、ROVP、VCC)保持≥2mm间距。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83240LR特别适用于以下对成本、体积和BOM精简度有极致要求的应用:LED球泡灯、射灯、筒灯LED灯管小功率工业照明紧凑型LED驱动模块。相比传统非隔离驱动方案,该芯片省去了整流桥、续流二极管、VDD电容、COMP电容、启动电阻等多个元件,BOM成本降低30%以上,生产装配时间减少,可靠性更高。内置输入过压保护使其在电网波动大的地区更具优势。ASOP7封装适合自动化贴片生产。若需要更高输出功率(>15W),可选用外置MOSFET的扩展型号或注意散热设计。

对比传统非隔离驱动(BP283X+外部整流桥+外部续流管)
• 集成整流桥和续流管,外围元件减少10+个
• 无需VDD电容和COMP电容
• 内置输入过压保护
• BOM成本降低30%以上
对比CXLE83236S等未集成整流桥的型号
• 额外集成整流桥和续流二极管
• 外部只需电感、电容、采样电阻
• 适用于极简BOM要求的项目

10. 订购信息与技术支持

CXLE83240LR 采用无铅、RoHS合规的ASOP7封装(带底部散热焊盘)。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超精简LED驱动电源。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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