CXLE847X系列高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片 | 嘉泰姆电子

CXLE847X系列高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE8476D
产品类型:照明驱动
产品系列: 隔离不带PFC
产品状态:量产
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产品简介

CXLE847X系列(包含CXLE8475SA、CXLE8475D、CXLE8476D)是嘉泰姆电子专为LED照明设计的新一代高精度原边反馈LED恒流控制开关芯片。该系列芯片内部集成高压功率三极管,采用原边反馈控制架构,无需辅助绕组检测和供电,极大简化了隔离反激式LED恒流电源的外围电路,显著降低系统BOM成本。CXLE847X系列工作在电感电流断续模式(DCM),适用于85V~265V超宽输入电压范围,涵盖全球民用及工业电网。

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265VV
输出电压 (VOUT)ADJ
输出电流 (IOUT)18~24W
工作频率300K
转换效率93%
封装类型SOP8
Dimming methodPWM
功率管650V耐压MOS内阻2.2Ω
功耗10μA
Thd±3%
Power18~24W
Pf value.9
Topology隔离不带PFC
Application照明驱动
Topology typePSR
Ripple<5%
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Features高PFC高效隔离恒流驱动芯片(PFC Controller With PSR For LED Driver)
内置NPN Vce max780V
绕组2

产品详细介绍

CXLE847X系列 高精度原边反馈LED恒流驱动开关芯片

产品型号:CXLE8475SA / CXLE8475D / CXLE8476D | 封装:SOP7 / DIP7 | 更新时间:2026年4月

1. 产品概述

CXLE847X系列(包含CXLE8475SA、CXLE8475D、CXLE8476D)是嘉泰姆电子专为LED照明设计的新一代高精度原边反馈LED恒流控制开关芯片。该系列芯片内部集成高压功率三极管,采用原边反馈控制架构,无需辅助绕组检测和供电,极大简化了隔离反激式LED恒流电源的外围电路,显著降低系统BOM成本。CXLE847X系列工作在电感电流断续模式(DCM),适用于85V~265V超宽输入电压范围,涵盖全球民用及工业电网。

芯片内置线电压补偿电路,无需外部补偿元件即可实现±5%的LED输出电流精度。同时集成了多种保护功能:欠压锁定(UVLO)、前沿消隐(LEB)、逐周期电流限制、LED开路保护、短路保护以及过热调节功能,大大提升了系统的稳定性和可靠性。CXLE8475SA采用SOP7封装,适合12W以内紧凑型设计;CXLE8475D与CXLE8476D采用DIP7封装,分别提供18W及24W输出能力,满足筒灯、PAR灯、面板灯、防水电源等多样化照明需求。

2. 主要特点与优势

  • 无需辅助绕组检测和供电:两绕组架构,节省变压器成本和光耦、TL431,系统极简。
  • 集成高耐压功率三极管:CXLE8475SA/CXLE8475D击穿电压780V,CXLE8476D击穿电压850V,可靠性高。
  • 高恒流精度:原边反馈控制,输出电流精度±5%,优异的线性调整率与负载调整率。
  • 内置线电压补偿:宽电压范围内输出电流恒定,无需外部补偿网络。
  • 完备的保护功能:LED开路/短路保护、逐周期电流限制、前沿消隐、VCC欠压锁定、过热调节。
  • 低成本高性价比:外围元件极少,适合大批量生产。
  • 封装灵活:SOP7( CXLE8475SA )及DIP7( CXLE8475D / CXLE8476D ),满足不同功率及散热要求。

3. 应用范围

  • LED筒灯、PAR灯、射灯
  • LED面板灯、平板灯
  • 插地灯、防水电源、户外照明
  • 其它隔离反激式LED恒流驱动场合

4. 典型应用电路与拓扑

典型应用电路与拓扑
图1. CXLE847X系列典型应用图 (隔离反激式)

输入经整流滤波后,变压器原边接功率三极管集电极(C脚),CS电阻采样原边峰值电流,FB(原边反馈)通过辅助绕组或电阻分压实现退磁检测,无需光耦。VCC通过启动电阻从高压供电。外围元件极少,适用于球泡灯、筒灯驱动。

CXLE847X采用原边反馈技术,通过检测变压器原边辅助绕组(或原边电感退磁时间)来精确控制输出电流。相较于传统次级反馈方案,省略了光耦和TL431,显著提高系统可靠性并降低成本。内置线电压补偿保证在85V~265V输入范围内输出电流一致性。

5. 定购信息与管脚封装

定购型号 封装 输出功率范围 包装形式 打印标记
CXLE8475SA SOP7 ≤12W 卷盘,4000只/盘 CXLE8475SA XXXX
CXLE8475D DIP7 ≤18W 管装,50颗/管 CXLE8475D XXXX
CXLE8476D DIP7 ≤24W 管装,50颗/管 CXLE8476D XXXX
管脚封装图
图2. 管脚封装图 (SOP7 / DIP7 顶视图,引脚顺序相同)
管脚号 管脚名称 描述
1 TM 测试脚,应用时直接接地
2 CS 原边电流检测脚,外接采样电阻到地
3 VCC 芯片供电脚,对地接22μF电容,建议并联1μF陶瓷电容
4 NC 悬空,无内部连接
5,6 C 内置功率三极管集电极,连接变压器原边
7 GND 信号和功率地,单点接地

注:DIP7封装中第8脚缺失,实际7个有效引脚;SOP7封装相同引脚定义。

6. 极限参数与推荐工作范围

注1:超过极限参数可能导致器件永久损坏。所有电压参考GND,环境温度25℃。
符号 参数 参数范围 单位
V_TM TM引脚电压范围 -0.3~8 V
V_CS CS引脚电压范围 -0.3~8 V
V_VCC VCC引脚电压范围 -0.3~8 V
V_C 功率三极管集电极电压 -0.3~780 (CXLE8475SA/8475D)
-0.3~850 (CXLE8476D)
V
PDMAX 最大耗散功率 (SOP7/DIP7) 0.45 / 0.9 W
θJA 结到环境热阻 (SOP7/DIP7) 145 / 105 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40~150
TSTG 储存温度范围 -55~150

推荐工作范围 (自然冷却,环境温度25℃)

型号 输入电压范围 最大输出功率
CXLE8475SA 85V~265V AC 12W
CXLE8475D 85V~265V AC 18W
CXLE8476D 85V~265V AC 24W

7. 电气特性参数

(除非特别说明,VCC=5V,Ta=25℃)

描述 符号 最小值 典型值 最大值 单位
VCC 管脚部分
启动电流 I_start - 190 - μA
VCC启动电压 VCC_ON 4.5 5 5.5 V
VCC关断电压 VCC_OFF 3.5 4 4.5 V
VCC工作电压 VCC_OP 4.5 5 5.5 V
CS 管脚部分
过流限制电压 Vcs_ref -515 -500 -485 mV
前沿消隐时间 LEB 400 500 720 ns
最小退磁时间 TOFF_min 3.7 4.7 5.7 μs
最大退磁时间 TOFF_max 400 450 500 μs
内置功率三极管
峰值电流 (CXLE8475SA) Ipeak 500 650 700 mA
峰值电流 (CXLE8475D) Ipeak 500 700 750 mA
峰值电流 (CXLE8476D) Ipeak 500 850 900 mA
击穿电压 (CXLE8475SA/D) BVdss 780 - 830 V
击穿电压 (CXLE8476D) BVdss 780 - 850 V
过热调节
过热调节温度 T_reg - 150 -

8. 应用信息与设计指南

8.1 启动电路设计

系统上电后,高压经整流后通过启动电阻R1对VCC电容C1充电,当VCC电压达到VCC_ON (典型5V)时芯片开始工作。启动延迟时间T_sd计算如下:

T_sd = R1 * C1 * ln(1 - VCC_ON / (V_cap - I_start * R1))

其中V_cap为整流后母线电压,I_start为启动电流(190μA)。为保证低温可靠启动,建议VCC电容选用22μF电解电容并并联1μF X7R陶瓷电容,以降低低温ESR影响。启动电阻通常取值1MΩ~2MΩ。

8.2 输出恒流设置

芯片通过CS引脚检测原边峰值电流,内部比较器基准电压Vcs_ref典型值-500mV(负压),原边峰值电流计算公式:

I_peak = |Vcs_ref| / R_cs = 0.5V / R_cs

LED输出电流与原边峰值电流及匝比关系:

I_out = (1/4) * N_ps * I_peak

其中N_ps = N_p / N_s 为变压器原边与副边匝数比。例如:设计输出电流300mA,N_ps=2,则I_peak = 4 * I_out / N_ps = 600mA,所需采样电阻R_cs = 0.5V / 0.6A ≈ 0.833Ω,实际选用0.82Ω标准电阻。通过合理配置匝比和采样电阻,即可实现精准恒流。

8.3 工作频率设置

系统工作于电感电流断续模式(DCM),最大占空比约42%,建议最大工作频率65~70kHz,最小频率高于30kHz以避免音频噪声。频率公式:

f = (N_p² * V_out) / (8 * N_s² * L_p * I_out)

其中L_p为变压器原边电感量。设计时需确保在最低输入电压、满载条件下频率不超出范围,通常调整电感量即可。

8.4 线电压补偿与恒流精度

CXLE847X内置线电压补偿电路,自动修正因输入电压变化引起的峰值电流偏移,确保85V~265V全电压范围内输出电流变化小于±3%。无需外部补偿元件,简化设计。

8.5 保护功能详解

  • LED开路保护:输出开路时电压上升,触发过压保护,芯片锁死并每220ms尝试重启,避免损坏。
  • LED短路保护:输出短路时系统进入低频(约2.5kHz)工作模式,功耗极低,保护功率管和变压器。
  • 逐周期电流限制:每个开关周期检测CS峰值电压,超过阈值立即关断,防止过流损坏。
  • 过热调节:芯片结温超过150℃时,输出电流自动减小,限制温升,确保系统在高温环境下稳定工作。
  • VCC欠压锁定:VCC低于3.5V时芯片停止开关,避免异常状态。
设计实例:18W隔离LED驱动 (输出48V/375mA,输入85-265Vac)
选用CXLE8475D,变压器匝比Np:Ns = 3:1,Lp=1.2mH,采样电阻Rcs=0.47Ω,理论峰值电流I_peak=0.5/0.47≈1.064A,输出电流I_out=0.25*3*1.064≈0.798A,过大。需重新计算: 目标I_out=0.375A,则I_peak=4*0.375/3=0.5A,Rcs=0.5V/0.5A=1Ω。设计时建议通过调整匝比和采样电阻获得最佳性能,可联系FAE获取详细设计表格。

9. PCB布局设计指南

良好的PCB布局对保证CXLE847X性能至关重要,请遵循以下原则:

  • VCC电容靠近芯片:VCC电容的正端和负端分别紧靠芯片VCC和GND引脚,并加粗引线,减小寄生阻抗,防止充电异常。
  • 功率环路面积最小化:变压器主级、功率管(C脚)及CS电阻、输入电容构成的环路面积应尽可能小,以降低EMI辐射。
  • CS采样电阻接地处理:CS电阻的地端直接连接到输入电容的地,并与芯片GND单点连接,避免功率地电流干扰。
  • 增加C脚铺铜面积:DIP7封装中,第5/6脚(C)的铺铜面积应尽量大,以帮助功率三极管散热,提高输出功率能力。
  • 避免噪声耦合:反馈走线远离变压器磁芯及开关节点,防止误触发保护。

10. 封装信息与机械尺寸

SOP7封装尺寸
SOP7封装尺寸 (单位:mm)

总长D:4.90±0.20,总宽E:6.00±0.20,引脚间距e:1.27BSC,高度A:1.30~1.80。详细图纸参见完整数据手册。
DIP7封装尺寸 (单位:mm)
总长D:9.25±0.20,总宽E:6.35±0.20,引脚间距e:2.54BSC,高度A:3.60~4.80。推荐使用IC插座或直接焊接。

11. 技术支持与设计资源

嘉泰姆电子为工程师提供全面的设计支持,包括CXLE847X系列评估板、变压器设计工具、应用笔记及实时FAE技术支持。您可以通过以下方式获取样品和文档:

更多LED驱动产品选型请参考 嘉泰姆LED系列驱动选型芯片PDF,包含从非隔离到隔离、从低PF到高PF的全系列方案,满足不同功率和成本需求。

常见问题 (FAQ)
- Q: CXLE8475SA和CXLE8475D的主要区别?
  A: 封装不同(SOP7 vs DIP7),CXLE8475D散热更好,支持18W,CXLE8475SA适合12W紧凑设计;电气参数基本一致。
- Q: 是否可以用于非隔离降压拓扑?
  A: CXLE847X专为隔离反激优化,非隔离应用请联系FAE获取建议。
- Q: 输出电流精度受变压器一致性影响大吗?
  A: 芯片内置线电压补偿及严格的峰值电流检测,配合±3%精度的采样电阻,量产精度可控制在±5%以内。

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