CXLE82147 带 PWM 调光线性降压 LED 恒流驱动器
SOT-23-5 封装 | 输出 10mA~3000mA | 静态电流 50μA | 内置过热保护

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE82147 | 封装：SOT-23-5L

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE82147 是一款带 PWM 调光功能的线性降压 LED 恒流驱动器，采用 SOT-23-5 小型封装。该芯片仅需外接一个电阻和一个 NMOS 管就可以构成一个完整的 LED 恒流驱动电路，调节该外接电阻即可调节输出电流，输出电流可调范围为 10mA 到 3000mA。芯片内置 过热保护功能，可有效保护芯片及外接 MOS 管，避免因过热而造成损坏。CXLE82147 具有很低的静态电流，典型值仅为 50μA；电源电压范围 2.5V~6V，通过外接稳压二极管可将电源电压扩展至 400V 以上。芯片带 PWM 调光功能，可通过在 DIM 脚加 PWM 信号调节 LED 电流，最高调光频率 10kHz；输出电流精度优于 ±4%。其"极简外围 + 宽输出电流 + 内置保护"的组合，使其成为线性 LED 照明驱动、LED 手电筒、LED 台灯、LED 矿灯与 LED 指示灯等应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在 LED 照明、手电筒、台灯与指示灯等应用中，LED 需要稳定的恒流驱动才能保证亮度一致与寿命可靠。传统方案往往采用开关型恒流驱动器，虽然效率较高，但外围元件多、成本高、EMI 复杂；对于输入电压与 LED 压降接近、输出电流适中的场合，线性恒流驱动是更简洁的选择。线性方案的核心挑战在于：如何在极简外围的前提下实现宽范围电流调节、PWM 调光与过热保护。

CXLE82147 正是面向这一需求推出的 线性降压 LED 恒流驱动器。其最大特点是 外围极简：只需一个采样电阻与一个 NMOS 管，即可构成完整的恒流驱动电路，采样电压典型值仅 100mV，采样电阻上的功耗损耗小；调节采样电阻即可在 10mA~3000mA 范围内设定输出电流。芯片的 50μA 静态电流在待机时几乎不消耗电池能量，适合便携式 LED 灯具。

CXLE82147 的电源电压范围为 2.5V~6V，覆盖单节锂电、3 节干电池与 5V USB 供电等常见场景；当输入电压高于 6V 时，通过外接稳压二极管与限流电阻使 VDD 钳位在 6V 以内，即可将应用扩展至 400V 以上的高压场景。芯片内置过热保护，当环境温度过高时自动减小 LED 输出电流，有效保护芯片与外接 MOS 管。DIM 脚支持 PWM 调光，低电平关断、高电平正常输出，最高调光频率 10kHz，可满足绝大多数调光需求。

2. 主要特点与技术亮点

• 外围极简：仅需外接一个采样电阻和一个 NMOS 管即可构成完整 LED 恒流驱动电路，降低 BOM 成本与 PCB 面积。
• 宽输出电流范围：通过调节采样电阻，输出电流可在 10mA~3000mA 范围内设定，覆盖指示灯到高亮照明的多种需求。
• 低静态电流：典型值 50μA，适合电池供电的便携式 LED 灯具，待机功耗低。
• PWM 调光功能：DIM 脚施加 PWM 信号可实现 0~100% 调光，最高频率 10kHz；推荐 1kHz 以内以获得好的调光线性度。
• 高输出电流精度：输出电流精度优于 ±4%，保证多灯串亮度一致性。
• 内置过热保护：当环境温度过高时，芯片进入过热保护状态，随温度升高逐渐减小 LED 输出电流，有效保护芯片及外接 MOS 管。
• 宽电压扩展能力：VDD 工作电压 2.5V~6V，通过外接稳压二极管可将电源电压扩展至 400V 以上，适合高压 LED 灯串。
• SOT-23-5 小型封装：封装紧凑，适合空间受限的 LED 灯具与模组。

3. 电路原理图与引脚配置

CXLE82147 采用 SOT-23-5 封装，5 个引脚分别为：GND（1 脚）芯片地、CS（2 脚）LED 电流设定脚、VDD（3 脚）芯片电源、DRV（4 脚）驱动脚接外部 NMOS 栅极、DIM（5 脚）PWM 调光脚。低压应用中，VIN+ 经 LED 串连接到 NMOS 漏极，NMOS 源极经采样电阻 RCS 到地，CS 脚接采样电阻上端，DRV 脚接 NMOS 栅极；高压应用中，VIN+ 经限流电阻 RVDD 与稳压二极管 D1 钳位后为 VDD 供电。

4. 极限参数与电气特性

5. 工作原理与设计指导

5.1 恒流控制原理

CXLE82147 通过采样 CS 脚电压实现输出电流恒流控制。芯片内部基准电压典型值为 100mV，误差放大器将 CS 脚电压与 100mV 基准比较，通过 DRV 脚控制外部 NMOS 的栅极，使采样电阻上的压降稳定在 100mV。LED 电流由下式确定：

例如，需要 500mA 输出电流时，RCS = 100mV / 500mA = 0.2Ω。为保证输出电流的恒流精度，RCS 应使用 1% 以内的高精度电阻，并注意其功率额定值（P = ILED² × RCS）。

5.2 低压应用与高压应用

低压应用中，VDD 直接由输入电源供电，输入电压范围 2.5V~6V，适合单节锂电、3 节干电池与 5V USB 供电的 LED 灯具。高压应用中，输入电压可能远高于 6V，此时需要在 VDD 前串接限流电阻 RVDD，并用稳压二极管 D1 将 VDD 钳位在 6V 以内，同时配置滤波电容 CVDD。限流电阻的取值应保证在最坏情况下稳压二极管电流在合理范围，同时满足芯片静态电流与驱动电流需求。

5.3 PWM 调光设计

CXLE82147 内置 PWM 调光功能。在 DIM 引脚施加 PWM 信号，可使得 LED 电流在 0~100% 范围内变化：DIM 脚接低电平时，LED 输出关断；DIM 脚接高电平时，LED 正常输出。PWM 调光频率最高可达 10kHz；对大多数应用，推荐调光频率在 1kHz 以内，以获得好的调光线性度。DIM 脚高电平阈值约为 0.7×VDD，低电平阈值约为 0.3×VDD，设计时需确保驱动信号电平满足要求。

5.4 过热保护机制

CXLE82147 内置过热保护功能，过温保护阈值典型值为 130℃。当环境温度过高时，芯片进入过热保护状态，随温度升高逐渐减小 LED 的输出电流，从而降低芯片与外部 MOS 管的功耗，避免因过热而造成损坏。这一机制特别适合线性驱动方案，因为线性方案的功耗与输入输出压差直接相关，在高压差或高温环境下容易积累热量。

5.5 PCB 布局注意事项

在 CXLE82147 的 VDD 引脚应加一个 1~4.7μF 左右的滤波电容，且该电容应尽可能靠近 VDD 引脚和地。一方面，该滤波电容可以减小系统上电时 VDD 引脚的电压尖峰，避免 IC 因过压而损坏；另一方面，当 IC 进入过温保护状态时，该滤波电容可以避免在电源 VDD 上出现因输出电流波动而导致的大纹波。采样电阻 RCS 到地的连线应尽量粗短，以减小连线寄生电阻导致的输出电流误差。DRV 到 NMOS 栅极的走线也应短而直，减小寄生电感对驱动波形的影响。

6. 典型应用设计实例

设计目标：某 LED 台灯采用 5V USB 供电，驱动 3 颗串联白光 LED（每颗压降约 3.2V），要求输出电流 350mA，并支持 PWM 调光。

• 系统配置：VIN = 5V，3 颗 LED 串联压降约 9.6V，因此需要升压或改用 1 颗 LED 方案。若采用 1 颗 LED，VIN 5V、LED 压降 3.2V，NMOS 与采样电阻承担约 1.8V 压差，线性方案可行。
• 采样电阻：RCS = 100mV / 350mA ≈ 0.286Ω，选用 0.3Ω、1%、1/4W 电阻，实际电流约 333mA，精度优于 ±4%。
• NMOS 选型：选用 VDS ≥ 20V、ID ≥ 1A、RDS(on) 较小的逻辑电平 NMOS，栅极阈值电压需低于 DRV 驱动电压。
• VDD 滤波：VDD 脚就近放置 1μF 陶瓷电容到地，抑制上电尖峰与调光时的纹波。
• PWM 调光：DIM 脚接 MCU 的 PWM 输出，频率设为 1kHz，占空比 0~100% 对应亮度调节；MCU 高电平需达到 0.7×VDD 以上。
• 布局要点：RCS 到地的连线粗短，CS 采样点从 RCS 上端直接引出；VDD 电容紧贴引脚；DRV 走线短而直。

7. PCB 布局建议

• VDD 滤波电容：在 VDD 引脚就近放置 1~4.7μF 陶瓷电容，减小上电尖峰与过温保护时的电源纹波，电容地端以最短路径连接到芯片地。
• 采样电阻布局：RCS 到地的连线应尽量粗短，减小寄生电阻导致的输出电流误差；CS 采样点应从 RCS 上端直接引出，避免大电流路径干扰。
• DRV 走线：DRV 到 NMOS 栅极的走线应短而直，减小寄生电感与栅极振荡；必要时可在栅极串联小电阻。
• 功率回路：LED 串、NMOS、RCS 构成的主功率回路应紧凑布局，走线宽度满足输出电流要求，减小压降与发热。
• 散热考虑：线性驱动方案的芯片与 NMOS 会承担输入输出压差产生的功耗，布局时应保证芯片与 NMOS 有足够铜箔散热，避免过热保护频繁触发。
• 高压应用隔离：高压应用中，限流电阻 RVDD 与稳压二极管 D1 应靠近 VDD 引脚布置，并注意高压走线的爬电距离与绝缘要求。

8. 订购信息与技术支持

CXLE82147 采用 SOT-23-5L 小型封装，提供 3000 PCS 编带卷盘包装，适应自动化贴片生产。嘉泰姆电子提供工程样品、量产供货及完整的技术资料，包括数据手册、封装尺寸图、推荐焊盘与典型应用电路，并可根据客户 LED 灯具方案提供恒流驱动参数计算与热设计评估。