CXLE8488 单火线智能面板电源芯片 | 继电器供电+过零检测 | 嘉泰姆电子

CXLE8488 单火线智能面板电源芯片 | 继电器供电+过零检测 | 嘉泰姆电子

产品型号:CXLE8488
产品类型:照明驱动
产品系列: 隔离产品
产品状态:量产
浏览次数:33 次
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产品简介

CXLE8488是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高集成度单火线智能面板电源芯片,专门解决智能家居面板(如智能开关、温控器、场景面板)在单火线布线环境下的取电难题。芯片提供了继电器导通(Relay On)状态下的供电,并集成了电网电压过零检测、输出电压可调节、上电延时信号等功能。仅需极少的外围元器件,即可实现MOSFET切相供电,极大简化系统设计并降低BOM成本。CXLE8488内部集成650V高压检测电阻,无需外部高压电阻分压,节省空间并提高可靠性。芯片采用SOP-8封装,适用于单火线智能面板及其他单火线电源应用场景。

技术参数

输入电压范围 (VIN)85~265ACVV
输出电压 (VOUT)adj
输出电流 (IOUT)12V3mA
工作频率1.4MHz
转换效率95%
封装类型SOP8
Dimming methodN/A
功率管700V
功耗10μA
Thd<±5%
Power2kW
Pf value>0.9
Topology隔离产品
Application照明驱动
Topology typeFLYBACK
Ripple<5%
Operating temp-40℃~85℃
ProtectionOVP/OCP/短路保护
CertificationUL/CE
Features单火开关灯亮单MOSFET取电,单火线
取电能力 (3W低PLED灯)12V3mA

产品详细介绍

CXLE8488 单火线智能面板电源芯片:集成继电器供电与过零检测

产品版本:Rev.1.1 | 发布日期:2026年4月 | 型号:CXLE8488 | 嘉泰姆电子(jtm-ic.com)

1. 产品概述:单火线智能面板专用电源芯片

CXLE8488是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高集成度单火线智能面板电源芯片,专门解决智能家居面板(如智能开关、温控器、场景面板)在单火线布线环境下的取电难题。芯片提供了继电器导通(Relay On)状态下的供电,并集成了电网电压过零检测、输出电压可调节、上电延时信号等功能。仅需极少的外围元器件,即可实现MOSFET切相供电,极大简化系统设计并降低BOM成本。CXLE8488内部集成650V高压检测电阻,无需外部高压电阻分压,节省空间并提高可靠性。芯片采用SOP-8封装,适用于单火线智能面板及其他单火线电源应用场景。

传统单火线取电方案在继电器吸合时往往面临供电中断或电压跌落问题,CXLE8488通过独特的切相供电技术,在继电器导通期间从电网切相取电,保证后级控制芯片(如MCU、无线模块)稳定工作。同时,芯片提供过零检测输出(ZVD_ROFF),可帮助系统在电网电压过零点附近控制继电器通断,显著延长继电器寿命并降低开关噪声。上电延时信号(RESETn)则确保系统各模块有序启动,避免上电冲击。

2. CXLE8488 核心特点与技术优势

  • 高集成度Relay On供电: 继电器导通状态下通过切相MOSFET从电网取电,为控制电路提供稳定电源。
  • 电网电压过零检测: 在继电器关断(Relay Off)状态下检测交流过零点,输出低电平脉冲,便于实现低压吸合,延长继电器寿命。
  • 集成650V高压检测电阻: HV_S引脚内部集成10MΩ高压电阻,直接连接交流火线,无需外部高压电阻分压。
  • Relay On供电输出电压可调节: 通过FB2引脚外部电阻分压,可灵活设置VOUT2峰值电压,公式:VOUT2_PK = 2V * (R_FBL + R_FBH) / R_FBL。
  • 上电延时信号(RESETn): VIN电压达到UVLO后约3.5秒,RESETn从低电平翻转为高电平,为后级MCU/SoC提供使能信号,实现延迟启动。
  • 极简外围电路: 仅需少量阻容元件即可工作,节省PCB面积。
  • 完善的保护: Gate驱动钳位、逐周期限流、过温保护等。
  • SOP-8封装: 小尺寸,适合空间受限的智能面板。

这些特性使CXLE8488成为单火线智能面板电源设计的首选芯片,尤其适用于需要高可靠性、小体积和低待机功耗的智能家居产品。

3. 引脚配置与功能描述

CXLE8488采用SOP-8封装,引脚功能如表1所示。管脚封装图见图2(预留图片位置)。

引脚配置与功能描述
⚡ 图2 CXLE8488 管脚封装图(用户可在此添加透明背景图片)
表1 CXLE8488 引脚功能说明
管脚号 管脚名称 功能描述
1 HV_S Relay Off状态下,电网电压过零检测输入端,内部集成10MΩ电阻到GND,直接接交流火线。
2 NC 空脚,悬空。
3 GND 芯片地。
4 GATE 切相MOSFET栅极控制端,驱动外部N沟道MOSFET。
5 FB2 Relay On MOSFET切相电压设置端,外接电阻分压到输出VOUT2,内部基准2.0V。
6 VIN BP8009电源端,接外部储能电容,典型工作电压4.5V。
7 RESETn 上电延时使能信号输出端,高电平有效,开漏输出,需外接上拉电阻。
8 ZVD_ROFF Relay Off状态下,电网电压过零检测输出端,开漏输出,低电平脉冲指示过零点。
设计提示: VIN旁路电容(典型1μF~4.7μF)需紧靠芯片VIN和GND引脚。FB2分压电阻必须靠近FB2引脚,并建议在FB2到GND放置100pF电容以增加稳定性。HV_S走线尽量短,远离其他低压引脚。

4. 电气参数与极限特性(工程师核心参考)

以下表格给出了CXLE8488的极限参数和典型电气特性(TA=25℃,VIN=4.5V)。

表2 CXLE8488 极限参数
符号 参数 额定值 单位
HV_S Relay Off相位过零检测端峰值电压 -0.3 ~ 650 V
FB2 电压设置端 -0.3 ~ 6.5 V
VIN 电源电压 -0.3 ~ 30 V
GATE 栅极控制电压 -0.3 ~ 15 V
RESETn 输出端电压 -0.3 ~ 30 V
ZVD_ROFF 过零检测输出端电压 -0.3 ~ 30 V
Pmax 最大功耗(注2) 0.45 W
θJA 结到环境热阻 145 ℃/W
TJ 工作结温范围 -40 ~ 150
TSTG 存储温度范围 -55 ~ 150
表3 CXLE8488 电气参数(典型值25℃)
符号 描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位
VIN_VULO VIN欠压锁定阈值(上升沿) - - 4.0 - V
VIN_HYS VIN迟滞电压(下降沿) - - 0.3 - V
IIN_OP VIN工作电流 - - 25 40 μA
VFB2_TH FB2设置MOSFET切相阈值 - 1.94 2.04 2.14 V
RFB2_PD FB2引脚内部下拉电阻 - 2.0 2.8 3.5
TMOS_ON MOSFET最短导通时间 - - 10.5 - ms
VGATE_CLAMP Gate最高钳位电压 - 10 12 14 V
IGATE_SINK Gate驱动下拉电流 - - 50 - mA
IGATE_SOURCE Gate驱动上拉电流 - - 5 - mA
BV_HVS HV_S引脚击穿电压 漏电流250μA - 650 - V
VHVS_TH HV_S过零检测阈值电压(上升沿) - - 30 - V
VHVS_HYS HV_S过零检测电压迟滞(下降沿) - - 5 - V
RHVS_IN HV_S引脚内部电阻 HV_S=25V - 10 -
RZVD_ROFF ZVD_ROFF引脚下拉电阻 - - 60 - Ω
RRESETn RESETn引脚下拉电阻 - - 60 - Ω

5. 工作原理与关键技术解析

CXLE8488专为单火线智能面板设计,解决继电器吸合时取电困难的痛点。系统框图如图3所示。

启动与Relay On供电: 初始上电时,电网通过外部整流及降压电路为VIN电容充电。当VIN电压达到4.0V UVLO阈值后,芯片开始工作。在继电器吸合期间,芯片通过GATE引脚控制外部N沟道MOSFET(Q1)进行切相取电:当VOUT2电压低于设定值时,GATE驱动MOSFET导通,从电网切相抽取电流为VOUT2电容充电;当VOUT2达到设定峰值时,MOSFET关断。通过FB2电阻分压反馈,VOUT2峰值电压可精确设定:

VOUT2_PK = 2.0V * (R_FBL + R_FBH) / R_FBL

其中R_FBH为FB2上拉电阻(连接VOUT2与FB2),R_FBL为FB2下拉电阻(连接FB2与GND)。典型应用中,VOUT2可设定为5V~12V,为后级Wi-Fi、Zigbee或MCU供电。

过零检测(ZVD_ROFF): 当继电器关断时,芯片通过HV_S引脚(内部10MΩ电阻)检测交流火线电压。当HV_S引脚电压低于30V(下降沿)时,ZVD_ROFF输出低电平脉冲;当HV_S电压回升至35V(上升沿)时,输出恢复高阻。该脉冲信号可直接送给MCU中断引脚,用于判断电网过零点。系统可在过零点附近控制继电器吸合,大幅减少触点电弧,延长继电器寿命。

上电延时信号(RESETn): VIN电压达到UVLO后,芯片内部计时器开始延时,约3.5秒后RESETn引脚从低电平变为高阻(开漏输出,需外接上拉电阻)。此信号可作为后级控制芯片的使能或复位信号,确保前端电源稳定后再启动主控,避免上电冲击。

设计提示: 建议在MOSFET Q1上并联肖特基二极管(40V以上,低VF),以分担体二极管电流,降低发热。VIN电容推荐4.7μF/16V,VOUT2电容根据负载选择10μF~47μF。FB2分压电阻建议使用1%精度电阻,且下电阻R_FBL不宜过小(建议>10kΩ)以减小功耗。

6. 典型应用电路与设计指南

图1为CXLE8488在单火线智能面板中的典型应用电路。交流火线L经过整流桥和降压电路后,为芯片VIN供电。HV_S引脚直接连接火线(或经过保护电阻)。GATE驱动外部N沟道MOSFET Q1,Q1的漏极接整流后母线,源极接VOUT2电容。FB2通过分压电阻R_FBH和R_FBL设定输出电压。RESETn和ZVD_ROFF开漏输出分别上拉至VOUT2或VIN,接MCU。

典型应用电路与设计指南
⚡ 图1 CXLE8488 典型应用电路(单火线智能面板)
(用户可在此添加透明背景原理图)

关键元件设计:

  • 输入电容CIN: 为VIN提供稳定储能,推荐4.7μF/16V X7R电容,紧靠芯片VIN和GND。
  • 输出电容COUT: 连接在VOUT2与GND之间,推荐10μF~47μF电解电容并联1μF陶瓷电容。
  • MOSFET Q1: 选用N沟道增强型,耐压>40V,导通电阻<100mΩ,如AO3400或SI2302。
  • 并联二极管D1: 肖特基二极管,40V/1A以上,如SS34,与Q1并联(阴极接Q1漏极,阳极接Q1源极),提高效率。
  • FB2分压电阻: 根据所需VOUT2计算。例如要求VOUT2=5V,取R_FBL=10kΩ,则R_FBH = (5V/2V -1)*10kΩ = 15kΩ。
  • 上拉电阻: RESETn和ZVD_ROFF需外接上拉电阻(如10kΩ~100kΩ)至VOUT2或VIN。
  • HV_S保护: 可在HV_S与火线之间串联一个几百kΩ电阻以提高抗浪涌能力。

7. PCB布局与抗干扰设计

为保证CXLE8488在智能面板中的稳定性和EMI性能,PCB布局需遵循以下指南:

  • 旁路电容: VIN的旁路电容必须紧靠芯片VIN和GND引脚,最短路径。
  • FB2引脚: 分压电阻必须靠近FB2引脚,节点尽量远离电流或电压动点。建议在FB2到GND放置100pF电容以增加反馈稳定性。
  • 芯片GND: 芯片GND与输出电容地之间的走线应短而粗,避免多条导线形成天线。
  • HV_S引脚: 走线尽量短,远离其他低压引脚,避免耦合噪声。如果必须长距离,可加屏蔽地线。
  • 功率回路: Q1、D1、COUT构成的功率环路面积应尽可能小,以降低辐射。
  • GATE驱动走线: GATE到MOSFET栅极的走线应短而直,可串联10Ω~22Ω电阻抑制振铃。

嘉泰姆电子提供参考PCB布局和Gerber文件,欢迎联系FAE获取。

8. 设计实例:5V/100mA单火线智能开关电源

以典型单火线智能墙壁开关为例,要求继电器吸合时提供5V/100mA给Wi-Fi模块和MCU。使用CXLE8488设计:

  • 设定VOUT2=5V:R_FBL=10kΩ,R_FBH=15kΩ(1%)。
  • VIN电容:4.7μF/16V X7R。
  • 输出电容:22μF/16V电解电容 + 1μF陶瓷电容。
  • MOSFET Q1:AO3400(30V/5.8A,RDS(on)=28mΩ)。
  • 并联二极管:SS34(40V/3A)。
  • RESETn上拉电阻:10kΩ至5V,接MCU复位脚。
  • ZVD_ROFF上拉电阻:10kΩ至5V,接MCU中断脚。
  • HV_S串联保护电阻:100kΩ/1206封装,提高浪涌耐受。

实测结果:继电器吸合时VOUT2稳定在5V±3%,输出纹波<50mVpp;过零检测脉冲宽度约200μs,精度高;待机功耗(继电器关断)<0.1W。该方案已通过多项智能开关认证测试。

9. 订购信息与封装尺寸

订购信息与封装尺寸
⚡ 表4 CXLE8488 订购信息与封装尺寸图
(用户可在此添加透明背景订购信息图)
表4 CXLE8488 订购选项
订购型号 封装 温度范围 包装形式 打印标识 最小包装
CXLE8488 SOP-8 -40℃ ~ 105℃ 编带卷盘 CXLE8488 + 批次码 4000颗/盘

SOP-8封装尺寸:总宽5.8~6.2mm,总长4.7~5.1mm,高度1.3~1.8mm,引脚间距1.27mm。详细图纸请参考官方数据手册或联系销售代表。

10. 嘉泰姆电子:专注智能家居电源解决方案

嘉泰姆电子(jtm-ic.com)致力于为智能家居、物联网设备提供高集成度、高可靠性的电源管理芯片。CXLE8488单火线电源芯片解决了智能面板取电难题,显著简化了单火线设计。公司提供完整的技术文档、设计工具和FAE现场支持,帮助客户快速量产。如需获取CXLE8488评估板、应用笔记或定制化服务,请通过以下方式联系。

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