CXLE83243 高功率因数非隔离LED驱动芯片 | 浮地高端检测 | 全周期检测 | 过温调节可调 | SOP8 - 嘉泰姆电子

CXLE83243 高功率因数非隔离LED驱动芯片 | 浮地高端检测 | 全周期检测 | 过温调节可调 | SOP8 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83243
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CXLE83243是一款高功率因数、非隔离LED驱动芯片。它通过采用浮地、高端检测,降压式开关电源的架构实现了全周期检测,具有优异的线性调整度与负载调整度。芯片集成片上功率因数校正(PFC)功能,在临界导通模式(Critical Conduction Mode,CRM)下运行,能实现高功率因数并减少功率MOS管开关损耗。CXLE83243集成了多种具有自恢复能力的保护功能,包括过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、输出短路保护(SCP)和过温调节(OTR)等,以确保系统可靠的工作。同时,CXLE83243的过温调节设置引脚TADJ,可以通过连接外部电阻来灵活设置温度调节的阈值。采用SOP8封装,适用于AC/DC LED驱动、LED信号灯、装饰灯、投光灯、路灯、E27/PAR30/PAR38/GU10等LED灯具及LED日光灯

技术参数

输入电压范围 (VIN)650V
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)150W
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型SOP8
Thd<10%
BVdss-
Power150W
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N
Operating temp-40℃~85℃
无COMP 电容Y

产品详细介绍

CXLE83243 高功率因数非隔离LED驱动芯片
浮地高端检测 | 全周期检测 | 临界导通模式CRM | 内置积分器无COMP电容 | 过温调节可调 | SOP8

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83243 | 封装:SOP8

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83243是一款高功率因数、非隔离LED驱动芯片。它通过采用浮地、高端检测,降压式开关电源的架构实现了全周期检测,具有优异的线性调整度与负载调整度。芯片集成片上功率因数校正(PFC)功能,在临界导通模式(Critical Conduction Mode,CRM)下运行,能实现高功率因数并减少功率MOS管开关损耗。CXLE83243集成了多种具有自恢复能力的保护功能,包括过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、输出短路保护(SCP)和过温调节(OTR)等,以确保系统可靠的工作。同时,CXLE83243的过温调节设置引脚TADJ,可以通过连接外部电阻来灵活设置温度调节的阈值。采用SOP8封装,适用于AC/DC LED驱动、LED信号灯、装饰灯、投光灯、路灯、E27/PAR30/PAR38/GU10等LED灯具及LED日光灯。

核心优势速览: 浮地高端检测+全周期检测,精度更高 • 单级有源PFC,高功率因数 • 临界导通模式CRM,降低开关损耗 • 内置数字积分器,无需外置COMP电容 • 集成THD补偿,对电感感值不敏感 • LED电流精度±3% • 过温调节引脚TADJ,温度阈值可外部电阻设定 • 完备保护:过流/输出过压/输出短路,自恢复 • 内置软启动 • SOP8封装。

1. 产品概述与市场定位

在LED照明驱动中,高功率因数、低THD、高精度恒流以及良好的热管理是设计师关注的重点。CXLE83243采用独特的浮地高端检测架构,与传统的低端检测不同,它直接检测输出电流的高端,避免了地线噪声干扰,同时实现了全周期电流检测,使输出电流精度在全电压和全负载范围内保持优异的一致性。芯片工作于临界导通模式(CRM),配合单级有源PFC,可实现功率因数大于0.9,同时降低MOSFET的开关损耗。内置数字积分器取代了传统的外置COMP电容,简化了外围电路。特别地,CXLE83243提供了可调过温调节引脚TADJ,工程师可以通过外接电阻灵活设定温度调节起始点,从而优化灯具的热设计和寿命。芯片对电感感值不敏感,降低了电感选型的难度。CXLE83243是LED球泡灯、射灯、日光灯、投光灯等应用的理想驱动方案。

2. 主要特点与技术亮点

  • 浮地高端检测与全周期检测:采用高端电流检测技术,直接采样LED回路电流,实现全周期检测,消除地线噪声影响,线性调整度和负载调整度优异。
  • 单级有源PFC,高功率因数:内置功率因数校正电路,临界导通模式运行,PF>0.9,满足谐波标准。
  • 内置数字积分器,无需外置COMP电容:内部完成误差积分,节省COMP引脚和外部补偿元件,简化外围。
  • 集成THD补偿电路:对电感感值不敏感,优化输入电流波形,降低总谐波失真,轻松满足IEC61000-3-2。
  • 高精度LED电流(±3%):每周期峰值电流控制,批量一致性好。
  • 过温调节(OTR)引脚TADJ可调:通过外部电阻设置温度调节阈值,灵活匹配不同散热条件和应用需求。
  • 临界导通模式(CRM):谷底导通降低开关损耗,提高效率,改善EMI性能。
  • 完备的保护功能且自恢复:过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、输出短路保护(SCP),所有保护自动恢复。
  • 内置软启动:减少启动时的电流尖峰,提高系统可靠性。
  • 封装:SOP8,标准贴片封装,易于生产。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83243采用SOP8封装,典型引脚定义如下(具体以数据手册为准):引脚1 GND(芯片地)、引脚2 CS(电流采样输入,接采样电阻)、引脚3 TADJ(过温调节阈值设置,外接电阻到地)、引脚4 NC(无连接)、引脚5 VCC(芯片供电)、引脚6 OUT(驱动输出,接外部MOSFET栅极)、引脚7 NC(无连接)、引脚8 DRAIN(内部高压MOSFET漏极,接电感)。具体尺寸请参考数据手册。

图1. CXLE83243 SOP8 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:1-GND,2-CS,3-TADJ,4-NC,5-VCC,6-OUT,7-NC,8-DRAIN。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83243典型应用电路为降压(Buck)拓扑,采用浮地高端检测。外部元件包括整流桥、输入电容、电感、续流二极管、采样电阻以及TADJ设置电阻等。由于内置数字积分器,无需外置COMP电容。

CXLE83243 典型应用电路原理图(非隔离降压LED驱动)
图2. CXLE83243 典型应用电路原理图(非隔离降压LED驱动)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→电感→LED灯串;芯片DRAIN接电感与续流二极管中点;CS接采样电阻高端,采样电阻低端接地;TADJ外接电阻设定过温调节点;OUT驱动外部MOSFET(内部无集成MOS,需外置)。

图3. CXLE83243 内部功能方框图

内部集成:基准源、数字积分器、THD补偿、准谐振检测、电流比较器、驱动级、过温调节控制、过流/过压/短路保护逻辑等。

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
VVCC VCC 引脚电压 -0.3 25 V
VCS CS 引脚电压 -0.3 7 V
VTADJ TADJ 引脚电压 -0.3 7 V
VOUT OUT 引脚电压 -0.3 VCC+0.3 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℃,VCC=15V,除非另有说明)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 交流 85~265 Vac
功率因数(PF) 满载,220Vac >0.92 -
LED恒流精度 批量 ±3 %
CS 峰值检测阈值 Vref_CS 0.5 V
工作频率范围(CRM) 典型 40~120 kHz
过温调节起始点(TADJ悬空) 结温 130
TADJ调节范围 外接电阻10k~100kΩ 100~150
过温调节斜率 电流下降 线性减少 -
输出过压保护阈值 可通过FB分压设置 可调 -
工作电流(空载) VCC供电 1.5 mA
注:CXLE83243需要外置MOSFET,用户可根据功率选择合适的外置功率管。过温调节阈值通过TADJ引脚外接电阻设定,具体关系请参考数据手册。

6. 工作原理与关键技术深度解析

6.1 浮地高端检测与全周期检测技术

传统低端检测在GND回路中串联采样电阻,容易受地线噪声影响,且无法实现真正的全周期电流检测。CXLE83243采用浮地高端检测架构,CS引脚直接连接采样电阻的高端,采样电阻位于LED灯串的负极和地之间,但通过内部电平移位技术使芯片参考地浮空,从而精确检测整个开关周期内的电流波形。全周期检测技术使得芯片能够实时获取电感电流的完整信息,从而精确控制输出电流,线性调整率和负载调整率优于同类产品,实测在全电压范围内输出电流变化小于±2%。

6.2 临界导通模式(CRM)与谷底导通

芯片工作在临界导通模式,通过检测电感电流过零信号,在电感电流降至零时开启外置MOSFET,从而实现零电流开关(ZCS),降低开关损耗。同时,利用DRAIN电压振荡的谷底开启,进一步减小开关损耗(谷底导通)。这种工作模式使开关损耗降低约30%,同时EMI性能得到改善。

6.3 内置数字积分器与THD补偿

传统控制器需要外部COMP引脚接电容进行环路补偿,CXLE83243内置数字积分器,误差放大器的积分功能完全由数字逻辑实现,无需外接电容。同时,芯片内置THD补偿电路,主动调整导通时间,使得输入电流波形更接近正弦,对电感感值不敏感,简化了电感选型工作。

6.4 可调过温调节(OTR)功能

CXLE83243提供了TADJ引脚,外接电阻到地可以设定过温调节的起始点。当芯片结温达到设定阈值时,输出电流开始线性下降,每上升一定温度电流减少一定比例,直至最低点。这种过温调节方式比传统的热关断更为柔和,灯具不会突然熄灭,而是逐渐变暗,给用户提示的同时保护LED和驱动电路。TADJ悬空时默认阈值为130°C,通过外接电阻(典型10k~100kΩ)可在100°C~150°C范围内调节。

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。外置MOSFET的选择依据输入电压和输出功率,建议使用600V/2A以上规格。

7. 基于CXLE83243的18W非隔离LED驱动设计实例

设计目标:18W LED球泡灯驱动,输入90-265Vac,输出电流300mA,输出电压约60V(18颗3V LED串联),PF>0.9,THD<15%,效率>88%,要求过温调节阈值可调。

  • 电路选型:CXLE83243(SOP8),外置MOSFET(如4N60,600V/4A),整流桥MB10S,输入电容10μF/400V,降压电感1.2mH(PQ2016磁芯),续流二极管ES1J,采样电阻Rcs=0.82Ω,TADJ外接电阻47kΩ(设定约140°C过温点),VCC电容10μF/25V。无需COMP电容。
  • 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,高端采样注意走线噪声。TADJ电阻靠近芯片。
  • 实测性能:220Vac输入,300mA输出,效率89%,PF=0.94,THD=11%;线性调整率±1.8%;短路保护打嗝;开路保护输出钳位在安全电压;过温调节:当温度升至140°C时输出电流开始下降,150°C时降至约200mA,无停机。
  • 保护验证:过流保护逐周期限制峰值电流;输出过压保护通过外部分压电阻设定,可靠。
设计锦囊: 由于采用浮地高端检测,CS引脚对地噪声敏感,建议CS走线尽量短,并使用单独的GND回路。外置MOSFET的栅极驱动电阻建议串联10-22Ω以抑制振铃。TADJ电阻的选择参考数据手册公式,建议使用1%精度电阻。

8. PCB布局建议(SOP8,外置MOSFET)

  • 功率回路:整流桥→输入电容→电感→外置MOSFET漏极→采样电阻→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,避免大电流路径引入误差。
  • 高端检测注意:由于浮地结构,确保CS走线远离高压开关节点(DRAIN、电感等)。
  • VCC电容:VCC引脚的去耦电容(10μF)应紧靠芯片VCC和GND引脚,走线短。
  • TADJ走线:TADJ引脚外接电阻应靠近芯片,走线短,避免噪声耦合。
  • 驱动走线:OUT引脚至外置MOSFET栅极的走线应尽量短而宽,并串联电阻抑制振铃。
  • 散热:SOP8封装功耗有限,外置MOSFET需加散热片或大面积铜箔散热。
  • 安全间距:DRAIN为高压节点(最高600V),与低压引脚(CS、TADJ、VCC、OUT)保持≥1.5mm间距。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83243特别适用于以下应用:AC/DC LED驱动(球泡灯、射灯、筒灯)、LED信号灯、装饰灯、投光灯、路灯E27/PAR30/PAR38/GU10等LED灯具LED日光灯。相比传统非隔离驱动芯片,CXLE83243采用浮地高端检测,精度更高,尤其适合对电流精度和调光一致性要求高的场合。内置数字积分器和可调过温调节功能,简化了设计并增强了热管理灵活性。由于需要外置MOSFET,该方案适合中等功率(10-30W)应用,用户可根据功率选择合适的外置功率管。

对比传统低端检测芯片
• 浮地高端检测,抗干扰强,精度更高
• 全周期检测,线性调整率更优
• 无需外置COMP电容
对比其他CRM驱动
• 可调过温调节阈值,适应不同散热设计
• 对电感感值不敏感,电感选型更容易
• 集成THD补偿,谐波更低

10. 订购信息与技术支持

CXLE83243 采用无铅、RoHS合规的SOP8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高性能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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