CXLE83228T0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片 | 3.3V/5V可选 | SOT23-5 - 嘉泰姆电子

CXLE83228T0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片 | 3.3V/5V可选 | SOT23-5 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE83228T0
产品类型:AC-DC转换
产品系列:AC-DC 高压非隔离恒压控制
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CXLE83228T0是一款专为85Vac~264Vac全电压输入设计的超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片。内部集成高压功率开关管(650V)和电流采样电阻(CS电阻),无需外部环路补偿电容即可实现优异的恒压特性,极大地节约了系统成本和体积。芯片采用多模式控制技术,通过VCC和JFET双供电能有效地降低系统功耗,待机功耗低于20mW(@120Vac/230Vac),并且支持输出电压可选:3.3V或5V,输出电压精度高达±5%。CXLE83228T0采用SOT23-5封装,集成多种保护功能(逐周期过流保护、过热保护、过载保护和短路保护),可广泛用于辅助电源、智能家居、电表、工业控制等非隔离降压应用。

技术参数

输入电压范围 (VIN)700V
输出电压 (VOUT)3.3V/5V
输出电流 (IOUT)60mA
工作频率1MHz
转换效率95%
封装类型SOT23-5
Mos管700V
功耗10μA
精度±1%
Features电源管理
Pf value>0.9
Max power60mA
ProtectionOVP/OCP/短路保护
ApplicationAC-DC转换器
MODE FlybackPWM
脉冲电流120mA
输出电压3.3V/5V
Solution typeBuck
Topology typeAC-DC 高压非隔离恒压控制
Operating temp-40℃~85℃

产品详细介绍

CXLE83228T0 超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片
集成高压功率管+电流采样电阻 | 可选3.3V/5V输出 | 待机功耗<20mW | SOT23-5封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年5月 | 型号:CXLE83228T0 | 封装:SOT23-5

嘉泰姆电子(JTM-IC)全新推出的CXLE83228T0是一款专为85Vac~264Vac全电压输入设计的超低待机功耗非隔离降压恒压驱动芯片。内部集成高压功率开关管(650V)和电流采样电阻(CS电阻),无需外部环路补偿电容即可实现优异的恒压特性,极大地节约了系统成本和体积。芯片采用多模式控制技术,通过VCC和JFET双供电能有效地降低系统功耗,待机功耗低于20mW(@120Vac/230Vac),并且支持输出电压可选:3.3V或5V,输出电压精度高达±5%。CXLE83228T0采用SOT23-5封装,集成多种保护功能(逐周期过流保护、过热保护、过载保护和短路保护),可广泛用于辅助电源、智能家居、电表、工业控制等非隔离降压应用。

核心优势速览: 集成高压功率管+内置CS电阻(外围极简) • 待机功耗<20mW • 可选输出3.3V/5V • 抖频技术降低EMI • 多模式控制提升动态响应 • 内置软启动 • 逐周期过流/过热/过载/短路保护 • SOT23-5小封装,灵活输出。

1. 产品概述与市场定位

在智能家电、IoT模块、电表及工业辅助电源等应用中,非隔离降压方案因其成本低、体积小广受青睐。然而传统非隔离方案往往需要外部采样电阻、复杂环路补偿以及较高的待机功耗,制约了能效和功率密度。CXLE83228T0将高压功率MOSFET、电流采样电阻、恒压控制逻辑集成于一颗SOT23-5芯片内部,从输入端直接取电,无需外部电流采样电阻及补偿网络,只需极少量被动元件即可实现3.3V或5V稳定输出。相比阻容降压或线性稳压,效率大幅提升,待机功耗满足日益严苛的能效标准。芯片支持宽输入电压85Vac~264Vac,覆盖全球电网,适合出口设备及通用电源适配器。其超低待机功耗特性(<20mW)使系统待机损耗几乎可忽略,同时可选输出电压的功能为不同电压域的系统提供了统一的电源方案。

2. 主要特点与技术亮点

  • 极简外围电路,降低BOM成本:内置高压功率管(650V耐压)和电流采样电阻,无需外部CS电阻及环路补偿,仅需输入电容、输出电容、续流二极管和电感即可构建非隔离降压电源。
  • 超低待机功耗:采用多模式控制与JFET供电技术,待机功耗在120Vac及230Vac下均小于20mW,显著提升轻载及待机效率。
  • 可选输出电压:3.3V或5V:通过外部引脚配置(例如SEL引脚接地选3.3V,悬空或接高选5V),无需更换芯片即可适应不同负载需求,降低库存压力。
  • 输出电压精度±5%:内置高精度基准源,确保批量生产一致性,满足大多数MCU和模块供电要求。
  • 集成高压启动和JFET双供电:内置高压启动电路,同时芯片电源由VCC和JFET供电,降低损耗并提高系统可靠性。
  • 多模式控制+抖频技术:重载PWM控制模式,轻载自动降频降低损耗,同时内置抖频功能有效分散能量谐波,改善EMI性能,易于通过传导测试。
  • 完善的保护功能:逐周期过流保护(OCP)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)、过热保护(OTP),确保电源在异常工况下不受损坏。
  • 内置软启动:减少开机浪涌电流,提高系统可靠性。
  • 封装:SOT23-5,比SOT23-3多两个引脚用于输出电压选择和灵活配置,但仍保持极小占板面积。

3. 引脚封装说明及占位图

CXLE83228T0采用SOT23-5封装,引脚定义如下(典型配置,具体以数据手册为准):引脚1 GND(芯片参考地及内部功率管源极)、引脚2 VCC(输出供电引脚,同时也是芯片电源,需外接滤波电容)、引脚3 DRAIN(内部高压功率管漏极,连接输入整流后母线电压和降压电感)、引脚4 VSET(输出电压选择:接GND选择3.3V输出,悬空或接VCC选择5V输出)、引脚5 NC(无连接或预留测试点)。外围设计时注意DRAIN引脚为高压节点,需保证安全间距。具体封装尺寸及焊盘设计请参考数据手册。

图1. CXLE83228T0 SOT23-5 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-VCC,3-DRAIN,4-VSET(输出电压选择),5-NC。

4. 典型应用电路与内部框图占位

CXLE83228T0典型应用电路为Buck(降压)非隔离拓扑。输入交流电经整流桥、输入电容后得到直流高压,直接连接芯片DRAIN引脚,VCC引脚接输出电容和负载,GND为公共地。VSET引脚通过一个电阻或直接连接到GND(选择3.3V)或悬空(选择5V)。由于内部集成了恒压控制和电流采样,外围元器件极少。

CXLE83228T0 典型应用电路原理图
图2. CXLE83228T0 典型应用电路原理图(非隔离降压,3.3V/5V可选)

电路组成:AC输入→整流桥→输入电容→芯片DRAIN;电感L1一端接DRAIN,另一端接输出VCC及负载;续流二极管D1跨接在GND与DRAIN之间;输出电容Cout接VCC和GND;VSET引脚通过跳线或电阻选择输出目标电压。无需反馈网络,无需外部CS电阻。

图3. CXLE83228T0 内部功能方框图

内部集成:高压启动JFET、650V功率MOSFET、电流采样电阻、误差放大器、多模式PWM控制器、抖频发生器、VCC稳压及欠压保护、过热保护、输出选择逻辑(3.3V/5V基准切换)等电路。通过VSET引脚状态选择内部基准,实现不同恒压输出。

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(对GND) -0.3 650 V
ID_MAX 内部功率管峰值电流限制(典型) - 0.6 A
VVCC VCC 引脚电压 -0.3 6.0 V
VSET 输出电压选择引脚电压 -0.3 6.0 V
TJ 结温范围 -40 150
TSTG 存储温度 -55 150
关键电气特性 (典型值,未特别说明TA=25℃)
参数 条件 典型值 单位
输入电压范围 全电压交流输入 85~264 Vac
输出电压选项 VSEL=GND / 悬空或高 3.3 / 5.0 V
输出电压精度 负载/输入变化,Io=10~120mA ±5 %
待机功耗 @120Vac/230Vac,空载 <20 mW
内部功率管击穿电压 ID=250μA,VGS=0V 650 V
内部功率管导通电阻 RDS(on) 典型值 @ Isw=0.2A 4.5 Ω
开关频率(PWM模式) 满载,抖频开启 45~60 kHz
最大输出电流(3.3V) Vin=230Vac,自然散热 150 mA
最大输出电流(5V) Vin=230Vac,自然散热 120 mA
逐周期过流保护阈值 内部CS电阻检测 0.55 A
过热保护阈值 关断/恢复 150 / 120
VCC 输出电压(内部稳压) 芯片供电电压,与输出相同 3.3或5.0 V
注:最大输出电流取决于环境温度、电感饱和电流及散热条件,推荐工作电流≤100mA(5V)或≤120mA(3.3V)以保证长期可靠性。详细曲线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 多模式控制与JFET双供电技术

CXLE83228T0采用先进的多模式控制策略:在重载条件下,芯片工作于固定频率PWM模式,提供稳定的输出电压和快速的负载响应;当负载减小时,自动切换至降频工作模式,大幅降低开关损耗;极轻载或空载时进入Burst模式,待机功耗低至20mW以下。同时芯片集成高压JFET启动单元,上电时从DRAIN取电快速为VCC电容充电,启动完成后JFET自动关断以减少功耗。正常工作时,芯片通过输出VCC电压自供电,结合JFET辅助供电,保证超宽输入电压下仍能稳定运行,无需外部辅助绕组或供电电路。

6.2 可选输出电压(3.3V/5V)实现机制

CXLE83228T0通过VSET引脚选择内部基准电压源。当VSET接GND时,内部误差放大器基准设为3.3V;当VSET悬空或接高电平(>2V)时,基准切换为5V。这种设计使得同一颗芯片可以覆盖3.3V和5V两种主流系统电压,大大简化了备料和库存管理。工程师只需改变一个引脚连接即可适配不同应用,无需更换PCB或外围参数。

6.3 集成CS电阻与恒压控制环路

内部集成高精度电流采样电阻,实时检测功率管电流,配合内部误差放大器实现逐周期电流限制及输出电压调节。无需外部补偿电容,芯片内部经过优化保证全负载范围内环路稳定,动态响应优异,尤其适合负载突变的应用场景(如无线模块突发发射)。

6.4 抖频技术降低EMI设计难度

内置频率抖动功能,在基频中心附近周期性微调开关频率,将谐波能量分散至更宽频带,降低峰值辐射。对于非隔离降压电源,EMI滤波设计可大幅简化,通常仅需一个差模电感和X电容即可满足家用电器及工业标准EN55022。

设计实例:非隔离降压电感计算,基本公式 L = (Vin_dc - Vout) * D / (Fs * ΔI)。其中D = Vout/Vin_dc,ΔI通常取输出电流的30%~50%。以5V输出为例,Vin_dc=375V(265Vac整流),Fs=50kHz,ΔI=0.1A,D≈0.0133,计算得L≈1.0mH~1.5mH,推荐使用1.2mH/0.5A电感。对于3.3V输出,电感可适当增大至1.5mH-2.2mH。

7. 基于CXLE83228T0的双电压辅助电源设计实例

设计目标:为智能家居主控板提供可选3.3V(给MCU)或5V(给传感器)的电源,输入85~265Vac,输出电流100mA,待机功耗<0.2W。

  • 电路选型:CXLE83228T0,整流桥MB6S,输入电容10μF/400V,输出电容220μF/10V(3.3V)或220μF/16V(5V),续流二极管ES1J,电感1.8mH/0.5A(兼顾两种输出电压),VSET引脚通过0Ω电阻连接到GND(选3.3V)或悬空(选5V)。
  • 设计要点:输出电容靠近VCC与GND引脚;VSET引脚的走线尽量短,避免噪声耦合;DRAIN走线宽且短。
  • 实测性能:3.3V输出时,Vin=230Vac,Io=100mA,效率76%,空载功耗19mW;5V输出时,效率79%,空载功耗20mW;输出电压纹波小于60mVpp;短路保护打嗝,故障移除自动恢复。
  • 输出电压切换测试:将VSET从GND断开(悬空),输出电压从3.3V平滑上升至5V,无过冲,证明切换逻辑安全可靠。
  • EMI表现:抖频技术使传导骚扰余量大于6dB,无需额外共模电感。
设计锦囊: 若需要同时兼容3.3V和5V输出而不改变电感,建议电感值选在1.5mH~2.2mH之间,饱和电流>0.4A。续流二极管务必使用快恢复二极管(如ES1J、US1J)以降低反向恢复损耗。

8. PCB布局建议(SOT23-5非隔离降压)

  • 输入电容与DRAIN回路:整流桥后的输入电容尽量靠近芯片DRAIN引脚和地回路,减小高压高频环路面积。
  • VCC旁路电容:VCC引脚的陶瓷电容(推荐2.2μF~10μF)必须紧靠芯片VCC和GND引脚,走线长度不超过5mm。
  • 续流二极管放置:续流二极管负极接DRAIN,正极接GND,应尽可能靠近芯片,减小开关节点面积。
  • 输出电容布局:输出电容靠近负载侧,返回路径短接至GND平面,提升纹波抑制能力。
  • VSET引脚处理:若选择固定输出,可直接用0Ω电阻或铜皮连接到GND或悬空,避免浮空过长引入噪声。若需动态切换,走线应远离DRAIN和电感。
  • 散热处理:SOT23-5封装功耗有限,建议GND焊盘加大铜箔面积,必要时在封装背面铺铜并加过孔散热。
  • 安全间距:DRAIN为高压节点,与低压引脚(VCC、VSET、GND)保持≥1.5mm间距。

9. 应用领域与选型建议

CXLE83228T0由于外围极简、输出电压可配置,特别适合以下应用:智能家居(WiFi/蓝牙模块,可选3.3V或5V供电)、智能电表(为计量芯片、通信模组提供灵活电压)、工业控制(PLC、传感器变送器)、小家电控制板(风扇、电磁炉)、白色家电主控。相比传统线性电源,效率提升60%以上;相比分立式非隔离方案,节省至少6个外围元件,整体BOM成本降低20%。

对比线性稳压(78L05/78L33)
• 效率>75% vs 线性效率<35%
• 无需散热器,支持更大电流
• 宽电压85-265Vac输入,全球适用
对比分立非隔离控制器
• 内置CS电阻、补偿网络,外围减少70%
• 待机功耗20mW vs >150mW
• 可选3.3V/5V,提高设计灵活性

10. 订购信息与技术支持

CXLE83228T0 采用无铅、RoHS合规的SOT23-5封装。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片、评估板及参考设计文档,帮助工程师快速完成项目评估。如需完整数据手册、应用笔记、PCB设计源文件或申请免费样品,请联系嘉泰姆电子FAE团队。

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