CXLE86290D

CXLE86290D是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高性能、高集成度、低待机功耗的开关电源驱动芯片,专为85–265VAC全电压输入的Buck与Buck-Boost变换器拓扑设计。芯片内部集成550V高压MOSFET、高压启动和自供电电路、电流采样电路、电压反馈电路及续流二极管,采用先进的多模式控制技术,无需外部VCC电容和环路补偿即可实现优异的恒压输出特性,极大简化了外围电路,降低了系统成本、体积与功耗,同时提升整体可靠性。该芯片采用SOP-7封装,适用于小家电辅助电源、电机驱动、IoT设备、智能家居及智能照明等多种应用场景。

CXLE86290D 高性能集成开关电源驱动芯片 - 550V MOSFET、固定5V输出、Buck/Boost双拓扑支持 | 嘉泰姆电子(JTM-IC)

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CXLE86290D:全集成高效开关电源驱动芯片深度解析与设计指南

         CXLE86290D是嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的一款高性能、高集成度、低待机功耗的开关电源驱动芯片,专为85–265VAC全电压输入的Buck与Buck-Boost变换器拓扑设计。芯片内部集成550V高压MOSFET、高压启动和自供电电路、电流采样电路、电压反馈电路及续流二极管,采用先进的多模式控制技术,无需外部VCC电容和环路补偿即可实现优异的恒压输出特性,极大简化了外围电路,降低了系统成本、体积与功耗,同时提升整体可靠性。该芯片采用SOP-7封装,适用于小家电辅助电源、电机驱动、IoT设备、智能家居及智能照明等多种应用场景。C82嘉泰姆


一、核心特点与产品优势

CXLE86290D在设计与性能上具备以下突出特点:C82嘉泰姆

·   高度集成设计:内部集成550V MOSFET、续流二极管、反馈二极管及高压启动电路,无需外部VCC电容,显著减少外围元件数量。C82嘉泰姆

·   固定输出电压:内置固定5V输出,最大连续输出电流150mA(充分散热条件下),简化系统设计。C82嘉泰姆

·   低待机功耗:待机功耗低于50mW(@230Vac),符合绿色节能标准。C82嘉泰姆

·   多模式智能控制:支持PWM/PFM多模式控制,根据负载自动调整开关频率与限流点,优化效率与动态响应。C82嘉泰姆

·   全面保护机制:具备输出过载保护(OLP)、反馈开路保护、逐周期限流、过温保护(OTP)等,确保系统安全可靠。C82嘉泰姆

·   优异的电气性能:良好的负载调整率、线性调整率与低输出纹波,支持快速动态响应。C82嘉泰姆

·   广泛拓扑支持:适用于Buck与Buck-Boost拓扑,灵活适配正负压输出需求。C82嘉泰姆


二、关键电气参数与极限规格

2.1.  在TA=25℃的典型测试条件下,CXLE86290D的主要电气参数如下:C82嘉泰姆

·   输出规格固定5V输出,最大连续输出电流150mA。C82嘉泰姆

·   电源特性:VDRAIN开启电压12V(典型值),工作电流100μA(VDRAIN=50V),静态电流80μA(VDRAIN=11V)。C82嘉泰姆

·   反馈采样:VFB调制电压5.52V(典型值),过载保护电压2.6V。C82嘉泰姆

·   振荡器参数:最大开关频率45kHz,最小开关频率0.7kHz,最大开通时间1.8μs。C82嘉泰姆

·   电流采样:最大限流值280mA(典型值),最小限流值110mA,前沿消隐时间220ns。C82嘉泰姆

·   功率管参数:导通阻抗30Ω(典型值),击穿电压550V,关断漏电流10μA。C82嘉泰姆

·   续流二极管:反向击穿电压600V,正向压降0.90–1.40V(IR=200mA),最大平均电流300mA。C82嘉泰姆

·   反馈二极管:反向击穿电压600V,正向压降0.55V(典型值,IR=2mA)。C82嘉泰姆

·   过热保护:触发阈值145℃,迟滞40℃。C82嘉泰姆

2.2.  极限参数包括:C82嘉泰姆

·   VDRAIN耐压:550VC82嘉泰姆

·   VFB引脚电压:30V(参考IC-GND)C82嘉泰姆

·   最大功耗:0.86W(TA=25℃)C82嘉泰姆

·   热阻θJA:145℃/WC82嘉泰姆

·   工作结温:-40℃~150℃C82嘉泰姆

·   ESD等级:2kV(HBM)C82嘉泰姆


三、功能机制深度解析

3.1 高压启动与自供电

芯片集成高压启动与自供电电路,无需外部VCC电容。上电后,母线电压通过DRAIN端对内部VCC电容充电,达到11V启动阈值后芯片开始工作。当VCC电压低于5V欠压保护阈值时,芯片关断MOSFET;在MOSFET关断期间,自供电电路持续为内部VCC电容供电。C82嘉泰姆

3.2 软启动过程

软启动期间,MOSFET峰值电流从50%最大限流值开始,经过32个开关周期升至75%,再经32个周期后达到最大值。该机制有效抑制二极管反向恢复电流,降低MOSFET电流应力,提升系统可靠性。C82嘉泰姆

3.3 输出电压采样与恒压控制

通过VOUT引脚采样输出电压,经内部反馈二极管送至FB引脚,内部电阻分压后与基准电压比较实现闭环控制。采样仅在续流状态进行,设计时需保证续流时间>7μs以确保采样准确。C82嘉泰姆

3.4 多模式控制策略

芯片采用PWM/PFM混合控制:C82嘉泰姆

·   重载PFM模式:限流点保持最大值,开关频率随负载升高(最高45kHz)。C82嘉泰姆

·   中载PWM模式:开关频率固定22kHz,限流点随负载降低。C82嘉泰姆

·   轻载/空载PFM模式:限流点保持最小值,开关频率继续降低(最低0.7kHz),有效抑制音频噪声。C82嘉泰姆

3.5 电流检测与保护

内部集成电流采样电路,实现逐周期限流,无需外置采样电阻。前沿消隐时间(tLEB=220ns)避免开通瞬间电流尖峰误触发。C82嘉泰姆

3.6 自动重启与故障保护

·   过载保护(OLP):FB电压低于2.6V持续2048个周期触发保护,进入自动重启循环(重启间隔1.2s)。C82嘉泰姆

·   过温保护(OTP):结温达到145℃时关断输出,温度下降40℃后自动恢复。C82嘉泰姆

·   反馈开路保护:FB引脚异常时触发保护机制。C82嘉泰姆


四、应用设计指南

4.1 开关频率选择

推荐开关频率22kHz。若对效率要求不高,可适当提高至30–35kHz以减小电感体积,但需注意导通损耗增加。C82嘉泰姆

4.2 输出电感计算(Buck拓扑)

CCM模式(当I_OUT > 0.5×I_LIMIT_MAX):

CCM模式

DCM模式(当I_OUT < 0.5×I_LIMIT_MAX):

DCM模式

空载约束条件:

空载约束条件

实际取值应同时满足输出电流、空载稳定性与采样需求,并考虑电感精度(建议取计算值的1.1倍)。C82嘉泰姆

4.3 输入电容选择

4.3.1.  全电压输入(85–265VAC):C82嘉泰姆

·   全波整流:≥3μF/WC82嘉泰姆

·   半波整流:≥6μF/WC82嘉泰姆

4.3.2.  单高压输入(176–265VAC):容量可减半。C82嘉泰姆

4.4 输出电容选择

输出纹波主要由ESR决定:C82嘉泰姆

ΔVOUT​≈ΔIL​×ESR(CCM)

建议选用低ESR电解电容或固态电容,容量推荐10–100μF。C82嘉泰姆

4.5 假负载设计

空载时假负载电流约为1–3mA,可按下式计算:C82嘉泰姆

IAVG​=1/2*​IL​(TON​+TOFF​)fS,MIN​

建议选用1–3kΩ电阻。C82嘉泰姆

4.6 Buck-Boost拓扑设计

适用于负压输出场景,电感计算如下(CCM模式):C82嘉泰姆

其中 VIN′​=VIN​−VDS​, VOUT′​=VOUT​+VDiode​。C82嘉泰姆


五、PCB布局关键建议

5.1.  VOUT与FB引脚:避免铺铜,远离功率走线、电感及交流输入端,防止信号干扰。C82嘉泰姆

5.2.  IC-GND引脚:适当铺铜以散热,但应控制面积以减少噪声辐射,远离交流输入端。C82嘉泰姆

5.3.  DRAIN引脚:增加铺铜面积以提升散热,靠近输入电容以减小环路面积。C82嘉泰姆

5.4.  功率环路最小化C82嘉泰姆

·   输入电容→内部MOSFET→内部续流二极管环路C82嘉泰姆

·   续流二极管→输出电感→输出电容环路C82嘉泰姆

5.5.  电感布局:远离FB、VOUT引脚及交流输入,降低电磁干扰。C82嘉泰姆


六、典型应用场景

·   小家电辅助电源(微波炉、电饭煲控制板)C82嘉泰姆

·   电机驱动辅助电源C82嘉泰姆

·   IoT设备、智能插座、传感器供电C82嘉泰姆

·   智能照明驱动电路C82嘉泰姆

·   工业控制模块电源C82嘉泰姆


七、典型电路原理图

典型电路原理图

典型电路原理图


八,封装及引脚功能

封装及引脚功能


九,相关产品                         more...

产品清单名细
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 十、结语

              CXLE86290D以其高集成、高效率、高可靠性的特点,成为Buck与Buck-Boost拓扑电源设计的优选方案。其固定5V输出、无需外部VCC电容、多模式控制与全面保护功能,显著简化了设计难度,提升了系统稳定性。嘉泰姆电子(JTM-IC)持续致力于为工程师提供高性能、易使用的电源管理解决方案,助力智能硬件与工业设备实现更高效、更紧凑的电源设计。C82嘉泰姆


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