CXDC65223 12通道GOA TFT-LCD高压电平转换器 | 2.6V-5.5V | VGH 40V | WQFN-32L - 嘉泰姆电子

CXDC65223 12通道GOA TFT-LCD高压电平转换器 | 2.6V-5.5V | VGH 40V | WQFN-32L - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDC65223
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:整合型电源管理 IC车用
产品状态:量产
浏览次数:8 次
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产品简介

CXDC65223 是一款用于GOA TFT-LCD面板的12通道高压电平转换器,支持2.6V-5.5V输入逻辑电平,VGH最高40V,VGL最低-15V,集成UVLO和OTP保护,采用WQFN-32L 4x4封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)-15V~40V
输出电压 (VOUT)2.5~82V
输出电流 (IOUT)4.5A
工作频率1000kHz
转换效率95%
封装类型WQFN4x4-32
Topology整合型电源管理 IC车用
Control methodPWM/PFM
Protection过流/过压/过温
FeaturesPower Good;UVP
ApplicationTV
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Number of Channels13

产品详细介绍

CXDC65223 12通道GOA TFT-LCD高压电平转换器
2.6V-5.5V输入 | VGH 40V / VGL -15V | WQFN-32L 4x4封装

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年8月 | 型号:CXDC65223 | 封装:WQFN-32L 4×4

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDC65223 是一款专为GOA(Gate On Array)TFT-LCD面板应用设计的高压电平转换器。该器件能够将时序控制器(T-CON)输出的低压逻辑信号转换为驱动液晶面板所需的高压信号,提供多达12个输出通道,支持在VGH(最高40V)和VGL(最低-15V)之间切换,以驱动高达5nF的容性负载。

CXDC65223支持2.6V至5.5V的输入逻辑电平范围,输出电压范围宽达-15V至40V,上升/下降时间最大仅为700ns,可满足高分辨率GOA面板对信号时序的严苛要求。芯片集成了欠压锁定(UVLO)过温保护(OTP)功能,确保系统安全可靠运行。CXDC65223采用WQFN-32L 4×4封装,是GOA TFT-LCD面板驱动方案的理想选择。

核心优势: 12通道高压电平转换 | 2.6V-5.5V输入逻辑电平 | VGH 40V / VGL -15V输出 | 上升/下降时间≤700ns | 可配置相位(4/6/8相)| 电荷共享与预充电模式 | UVLO/OTP保护 | WQFN-32L 4×4封装。

1. 产品概述与市场定位

在GOA TFT-LCD面板驱动方案中,时序控制器(T-CON)产生的逻辑电平信号(通常为3.3V或5V)需要被转换为高压信号才能驱动面板内的栅极驱动电路。CXDC65223作为一款12通道高压电平转换器,正是为此需求而设计。它接收来自T-CON的LVTTL/LVCMOS逻辑信号,将其转换为摆幅在VGH(正高压)和VGL(负高压)之间的高压输出信号,为GOA面板提供稳定的栅极驱动时序。

芯片提供灵活的配置选项,通过SET1、SET2、SET3、MODE1和MODE2引脚,设计人员可以轻松配置输出通道的相位数量(4/6/8相)时钟间隔电荷共享模式以及预充电模式,以适应不同尺寸和分辨率的面板需求。此外,CXDC65223还集成了XON放电功能,在电源异常或关断时可将所有输出同时拉至VGH,有效保护液晶电容。

CXDC65223采用WQFN-32L 4×4封装,结温范围-40°C至125°C,适用于各种严苛的工业和消费类显示应用。

2. 主要特点与技术亮点

12通道高压电平转换STH1/2, LC1/2, CKH1~8, XON, QS
宽输入逻辑电平2.6V 至 5.5V
高压输出范围VGH最高40V,VGL最低-15V
快速上升/下降时间最大700ns(5nF负载)
灵活的相位配置4相/6相/8相可选
电荷共享与预充电多种模式优化功耗与EMI
全面保护功能UVLO、OTP
小型封装WQFN-32L 4×4,节省PCB面积
  • 高压电平转换:将低压逻辑输入信号(VST1、VST2、LC、VCE、PCP、TERMINATE)转换为高压输出信号(STH1、STH2、LC1、LC2、CKH1~CKH8、XON、QS),摆幅在VGH和VGL之间。
  • 灵活的相位配置(SET1):通过SET1引脚可选择4相(悬空)、6相(低电平)或8相(高电平)输出模式,适应不同GOA架构需求。
  • 可编程时钟间隔(SET2):SET2引脚可配置CKH1~CKH8输出之间是否存在时间间隔,优化时序和功耗。
  • 电荷共享模式(SET3):支持电荷共享模式1、模式2或禁用,通过电荷共享降低功耗和EMI。
  • 预充电配置(MODE1/MODE2):支持无预充电、1线预充电、2线预充电和3线预充电,优化输出波形。
  • XON放电功能:在UVLO触发或电源异常时,将所有输出同时拉至VGH,安全泄放液晶电容电荷。
  • 保护机制:集成欠压锁定(UVLO,VIN上升阈值2V,迟滞200mV)和过温保护(OTP,150°C触发锁存,需电源循环恢复)。
  • 低功耗设计:典型静态电流仅60μA,适合功耗敏感应用。

3. 技术参数与电气特性

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VIN 逻辑电源输入电压 -0.3 7 V
VGH 正高压电源 -0.3 45 V
VGL1 / VGL2 / VGL3 负高压电源 -20 0.3 V
VGH - VGLx 高压摆幅 -0.3 60 V
逻辑输入引脚 VST1, VST2, LC, VCE, 等 -0.3 7 V
高压输出引脚 STH1/2, LC1/2, CKH1~8, XON, QS VGL-0.3 VGH+0.3 V
TJ 结温范围 -40 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 典型值 最大值 单位
VIN 输入电压 2.6 3.3 5.5 V
VGH 正高压电源 7 30 40 V
VGL1 / VGL2 / VGL3 负高压电源 -15 -10 0 V
逻辑输入高电平(VIN) 1.5 5.5 V
逻辑输入低电平(VIN) 0 0.8 V
结温范围 -40 25 125 °C
关键电气特性 (VIN = 3.3V, VGH = 30V, VGL1/2/3 = -10V, TA = 0°C ~ 85°C)
参数 条件 典型值 单位
VIN 静态电流 无负载 60 μA
VIN UVLO 上升阈值 VIN上升,迟滞200mV 2.0 V
VIN UVLO 下降阈值 VIN下降 1.8 V
VGH UVLO 上升阈值 VGH上升 6.5 V
VGH UVLO 下降阈值 VGH下降 6.3 V
OTP 触发阈值 结温上升 150 °C
内部上拉/下拉电阻 SET1/2/3, MODE1/2 400
VGH 工作电压范围 7 ~ 40 V
VGL1/2/3 工作电压范围 -15 ~ 0 V
输出上升/下降时间 CL = 5nF 700 ns

4. 应用场景

  • GOA TFT-LCD面板:为Gate On Array架构的液晶面板提供栅极驱动高压信号。
  • 高分辨率显示器:适用于4K、8K等高分辨率GOA面板驱动方案。
  • 笔记本电脑屏幕:为笔记本液晶面板提供电平转换功能。
  • 平板电脑显示屏:满足平板电脑GOA面板的驱动需求。
  • 工业显示面板:适用于各种工业和医疗显示应用。

5. 功能框图

图1. CXDC65223 内部功能方框图
内部集成:控制逻辑与解码逻辑、12通道电平转换器(STH1/2、LC1/2、CKH1~8、XON、QS)、SET1/2/3配置逻辑、MODE1/2预充电控制、UVLO与OTP保护电路、XON放电控制等。

6. 典型应用电路

典型应用电路
图2. CXDC65223 典型应用电路(GOA TFT-LCD面板驱动)

典型应用电路包括:VIN输入电容(2.6V-5.5V)、VGH正高压电源(7V-40V)、VGL1/VGL2/VGL3负高压电源(-15V至0V)、输入逻辑信号(VST1、VST2、LC、VCE、PCP、TERMINATE)、高压输出(STH1、STH2、LC1、LC2、CKH1~CKH8、XON、QS)、配置引脚(SET1、SET2、SET3、MODE1、MODE2、Disa_DualSTH)等。详细连接请参考数据手册。

7. 引脚配置与功能描述

图3. CXDC65223 引脚配置图(WQFN-32L 4×4封装)
32引脚 WQFN 4×4封装,底部散热焊盘(Exposed Pad)。

CXDC65223采用WQFN-32L 4×4封装,主要引脚功能如下:

引脚号 引脚名称 功能描述
1 LC 低频时钟输入信号
2 VST2 起始脉冲输入(GOA Share),上升沿触发
3 AGND 模拟地(逻辑模块),散热焊盘需接AGND
4 VGL3 XON的负电源
5 XON 液晶电容放电功能输出
6 QS 电荷整形电阻连接
7 VGL2 CKH1~CKH8的负电源
8 VGL1 STH1、STH2、LC1、LC2的负电源
9-16 CKH8~CKH1 电平转换输出(带电荷共享功能)
17 LC2 低频时钟输出2
18 LC1 低频时钟输出1
19 STH2 起始脉冲输出(旋转方向)
20 STH1 起始脉冲输出
21 VGH 正高压电源
22 PCP 电荷共享时序设置
23 SET1 相位选择:高=8相,低=6相,悬空=4相
24 SET2 时钟间隔:高=无间隔,低/悬空=有间隔
25 Disa_DualSTH 双STH禁用设置
26 SET3 电荷共享模式:高=模式1,低=模式2,悬空=禁用
27 MODE1 预充电选择:高=1线,低=无,悬空=2线
28 MODE2 预充电选择:高=启用3线,低/悬空=保持MODE1
29 VIN 逻辑电源输入
30 VST1 起始脉冲输入
31 VCE 压缩时钟输入
32 TERMINATE 消隐期间关闭所有缓冲器
33 Exposed Pad 散热焊盘,必须接AGND

8. 工作原理与设计指导

8.1 电平转换与解码逻辑

CXDC65223的核心功能是将低压输入信号转换为高压输出信号。低压输入信号包括VST1、VST2、LC、VCE、PCP和TERMINATE。这些信号经过内部的控制逻辑与解码逻辑电路,根据配置引脚(SET1、SET2、SET3、Disa_DualSTH、MODE1、MODE2)的设置,生成相应的高压输出波形(STH1、STH2、LC1、LC2、CKH1~CKH8、XON、QS)。

8.2 配置模式详解

CXDC65223提供多种配置模式,通过SET1、SET2、SET3、MODE1和MODE2引脚进行设置,所有设置在VST1的每个上升沿触发并锁存:

引脚 状态 功能描述
SET1 高电平(接VIN) 8相输出(CKH1~CKH8全部输出)
低电平(接GND) 6相输出(CKH1~CKH6输出,CKH7~CKH8保持VGL2)
悬空 4相输出(CKH1~CKH4输出,CKH5~CKH8保持VGL2)
SET2 高电平(接VIN) CKH之间无时间间隔
低电平或悬空 CKH之间有时间间隔(可由T-CON调整)
SET3 高电平(接VIN) 启用电荷共享模式1
低电平(接GND) 启用电荷共享模式2
悬空 禁用电荷共享模式
MODE1 高电平(1.5V-5.5V) 1线预充电
低电平(0-0.8V) 无预充电
悬空(0.9V-1.4V) 2线预充电
MODE2 高电平(1.5V-5.5V) 启用3线预充电(MODE1被忽略)
低电平或悬空 保持MODE1设置

8.3 预充电与电荷共享

预充电功能(MODE1/MODE2)用于在CKH输出切换之前对输出节点进行预充电,以减少电压跳变幅度,降低EMI和功耗。可选择无预充电、1线预充电、2线预充电和3线预充电模式。

电荷共享功能(SET3)允许在CKH输出切换期间,通过内部开关将相邻输出通道连接起来,实现电荷共享。这可以有效降低功耗并减少电压过冲。可选择电荷共享模式1、模式2或禁用。

8.4 XON放电功能

XON引脚提供液晶电容放电功能。当VIN电压低于UVLO下降阈值或电源异常时,XON、CKH1~CKH8、STH1、STH2、LC1和LC2将同时被拉至VGH,确保液晶电容安全放电,防止残影或损坏。

8.5 上电时序

当VIN超过UVLO上升阈值后,内部信号ENA变为高电平。此时:

  • CKH1~CKH8和XON输出跟随VGL3电平。
  • LC1、LC2、STH1、STH2输出跟随VGL1电平。
  • CKH1~CKH8在接收到第一个VST1上升沿后才开始正常输出。
  • LC1在第一个LC跳变或第一个VST1上升沿时开始跟随LC,LC2为LC的反相。

建议LC1和LC2先于STH1/STH2开始工作,逻辑信号(VST1、VST2、LC、VCE)必须在负电源就绪后发送。

8.6 保护功能

CXDC65223集成以下保护功能:

  • 欠压锁定(UVLO):监测VIN和VGH电压。VIN UVLO上升阈值约2V(迟滞200mV),VGH UVLO上升阈值约6.5V。当电压低于下降阈值时,器件停止工作。
  • 过温保护(OTP):当结温超过150°C时,OTP触发并锁存器件,所有输出关断(高阻态)。需将VIN降至UVLO阈值以下后重新上电,才能清除故障锁存并重新激活器件。

9. PCB布局建议

为保证CXDC65223的稳定工作,PCB布局建议如下:

  • 输入电容就近放置:VIN、VGH和VGL的输入电容必须尽可能靠近芯片对应的引脚,以减小寄生电感,滤除电源纹波。
  • 地线设计:AGND(模拟地)与功率地应分开,在散热焊盘处单点连接。散热焊盘必须焊接至大面积地平面,并采用多个过孔散热,以降低热阻。
  • 高压走线隔离:VGH、VGL和高压输出走线应与低压逻辑信号保持足够的间距,避免高压耦合干扰。
  • 输出走线:高压输出走线应尽量短而宽,以减小阻抗和压降,满足5nF容性负载的驱动需求。
  • 散热设计:WQFN-32L封装的散热焊盘是主要的散热途径,必须焊接至地平面并连接足够多的热过孔,确保结温不超过125°C。

10. 热性能信息

热参数 WQFN-32L 4×4 单位
θJA(JEDEC标准) 27.8 °C/W
θJC 7 °C/W

最大功耗计算(TA=25°C):

PD(MAX) = (125°C - 25°C) / (27.8°C/W) = 3.59W

11. 订购信息与技术支持

CXDC65223采用WQFN-32L 4×4封装,无铅、RoHS合规,符合绿色环保政策。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计和FAE现场支持。

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