CXLE87215 / CXLE87215A 异步升压WLED驱动器
10颗串联WLED | 2.5V-5.5V输入 | 1.1MHz | PWM调光 | TSOT-23-6

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87215 / CXLE87215A | 封装：TSOT-23-6

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87215 及其型号 CXLE87215A 是一款高度集成的异步升压WLED驱动器，可驱动多达 10颗串联WLED。芯片内部集成了 36.5V/1.2A功率开关，输入电压范围 2.5V至5.5V，固定开关频率 1.1MHz，支持使用小尺寸电感和陶瓷电容。LED电流通过外部电阻设定，FB反馈电压可精确稳定在 200mV（CXLE87215） 或 300mV（CXLE87215A），精度 ±2%。芯片通过 PWM调光（EN引脚，频率5kHz~100kHz）实现亮度控制，调制FB参考电压实现模拟调光，无音频噪声。两者均集成 软启动、逐周期过流保护、36.5V过压保护（LED开路保护）、过温保护 等完善保护机制，采用 TSOT-23-6 超小封装，是智能手机、数码相机、便携式设备等背光应用的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、数码相机、便携式媒体播放器等设备中，LCD背光常采用单串多颗LED串联的方案，以获得更高的驱动电压和更均匀的亮度。驱动10颗串联WLED需要约30V~33V的输出电压，这对升压驱动器的耐压能力提出了较高要求。CXLE87215/A 作为一款 异步升压WLED驱动器，其核心优势在于 高集成度——内置36.5V/1.2A功率开关，可直接驱动10颗串联LED，仅需少量外部元件（电感、输入/输出电容、电流设定电阻）即可实现完整的背光驱动方案。

芯片采用 固定1.1MHz电流模PWM架构，提供快速瞬态响应和稳定的输出。LED电流通过外部电阻设定，FB参考电压为 200mV（CXLE87215） 或 300mV（CXLE87215A），精度 ±2%，确保LED亮度一致。两种型号提供不同的FB参考电压，以适应不同LED电流设定需求：低检测电压（200mV）可降低检测电阻功耗，适合高效率应用；高检测电压（300mV）可提高抗噪声能力，适合恶劣环境。 PWM调光 通过EN引脚输入PWM信号（5kHz~100kHz），调制FB参考电压实现模拟调光，无音频噪声。CXLE87215/A 采用 TSOT-23-6 超小封装，是便携设备背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 高效异步Boost升压：电流模PWM架构，内置36.5V/1.2A N-MOSFET，固定1.1MHz开关频率，效率高，允许使用小型电感和陶瓷电容。
• 双型号可选FB参考电压：CXLE87215提供200mV参考电压（适合高效率应用），CXLE87215A提供300mV参考电压（适合高抗噪应用），精度±2%。
• 高精度LED电流控制：通过外部电阻设定LED电流，电流精度高、温度稳定性好。
• PWM调光（无音频噪声）：通过EN引脚输入PWM信号（5kHz~100kHz），调制FB参考电压，实现模拟调光，避免斩波引起的音频噪声。推荐PWM频率>20kHz以消除可闻噪声。
• 软启动：内置软启动，启动时COMP电压缓慢上升，输出电压平稳建立，抑制输入浪涌电流。
• 36.5V OVP（LED开路保护）：当LED开路导致输出超过36.5V（典型值）时，芯片关断，保护器件不被损坏。
• 逐周期过流保护：检测电感充电电流，超过限流阈值（1.2A典型值）时立即关断功率开关，防止过大电流损坏芯片和电感。
• 过温保护：结温超过160°C时关断开关，温度下降约15°C后自动恢复。
• 超小封装：TSOT-23-6封装，节省PCB面积，适合便携设备。

3. 典型应用电路

CXLE87215/A 的典型应用电路非常简洁：输入电容（CIN，4.7μF）、功率电感（L1，10μH~22μH）、输出电容（COUT，1μF/50V）、反馈电阻（RSET，接于FB与GND之间，设定LED电流）。VIN接电池（2.5V~5.5V），LX接电感，VOUT通过外部肖特基二极管连接至LED阳极，LED阴极接FB引脚。EN引脚用于使能和PWM调光控制。

图1. 典型应用电路（10颗串联WLED驱动）

4. 极限参数与电气特性（设计参考）

5. 工作原理与设计指导

5.1 升压转换器与LED电流设定

CXLE87215/A 采用 异步Boost升压拓扑，固定1.1MHz开关频率，电流模PWM控制。内置36.5V/1.2A功率N-MOSFET，将输入电压（2.5V~5.5V）升压至足以驱动10颗串联LED的电压（最高约33V）。LED电流通过外部电阻RSET设定，FB引脚电压被调节至内部参考电压（200mV或300mV），因此：
ILED = VFB / RSET
例如，对于CXLE87215（VFB=200mV），设定ILED=20mA，则RSET = 200mV / 20mA = 10Ω。对于CXLE87215A（VFB=300mV），设定ILED=20mA，则RSET = 300mV / 20mA = 15Ω。建议使用1%精度电阻以保证电流精度。

5.2 PWM调光控制

芯片通过EN引脚输入占空比可调的方波信号（频率5kHz~100kHz）实现调光。内部电路根据PWM占空比调节FB参考电压，反馈电压与占空比的关系为：
VFB = Duty × VREF
其中VREF=200mV（CXLE87215）或300mV（CXLE87215A）。
这种调光方式本质上是模拟调光（调制DC电流），而非对LED电流进行斩波，因此 无音频噪声，适合对噪声敏感的应用。推荐PWM频率 >20kHz 以完全消除可闻噪声。EN低电平持续20ms以上进入关断。

5.3 保护机制

• UVLO（欠压锁定）：VIN低于2.37V（典型值）时芯片关断，VIN回升后恢复，迟滞80mV防止抖动。
• OCP（过流保护）：逐周期电感峰值电流限制1.2A（典型值），当电感电流超过限流阈值时，功率开关立即关断，防止损坏。
• OVP（过压保护）：通过VOUT引脚电阻分压监测输出电压，当LED开路导致输出电压超过36.5V（典型值）时，芯片关断，保护外部器件不被高压击穿。OVP在EN从低到高切换时复位。
• OTP（过温保护）：结温超过160°C时关断开关，温度下降约15°C后自动恢复。
• 软启动：启动时COMP电压缓慢上升，输出电压平稳建立，抑制输入浪涌电流。

6. 基于 CXLE87215/A 的智能手机背光设计实例

设计目标：一款中端智能手机，LCD背光采用10颗串联WLED，每颗LED正向电压约3.0V~3.3V，总电压约30V~33V，所需电流20mA，输入来自单节锂离子电池（3.0V~4.4V）。

• 系统配置：选用 CXLE87215A（300mV参考电压，抗噪性更好），VIN接电池，LX接电感（L1=22μH），VOUT通过肖特基二极管连接LED阳极，LED阴极接FB。输入电容CIN=4.7μF，输出电容COUT=1μF/50V。
• 电流设定：目标ILED=20mA，RSET = 300mV / 20mA = 15Ω，选用15Ω±1%电阻。
• 调光控制：MCU通过EN引脚发送PWM信号（频率50kHz），实现亮度调节。PWM占空比0%~100%对应亮度0%~100%。
• 保护配置：OVP阈值36.5V自动适配10颗LED应用；OCP保护防止电感饱和或短路故障；OTP保护芯片过热。
• PCB布局：电感靠近LX引脚，输入/输出电容就近放置，FB走线尽量短，远离LX和VOUT等噪声源。

7. PCB 布局建议

• 功率回路最小化：电感L1、输入电容CIN、输出电容COUT、LX节点和外部肖特基二极管构成的功率回路走线应宽短，减小寄生电感和电阻。
• 输入电容紧靠VIN：CIN应尽可能靠近VIN和GND引脚，提供良好的输入去耦，减小输入电压纹波。
• 输出电容靠近二极管：COUT应靠近肖特基二极管阴极和GND放置，以降低输出电压纹波。
• LX节点面积最小化：LX为高频开关节点（1.1MHz，电压摆幅高达36V），走线应尽量短而窄（但需足够承载电流），以减少EMI辐射。
• FB检测走线：FB引脚连接至LED阴极和RSET电阻，检测走线应尽量短，并远离LX和VOUT等噪声源，以保证电流精度。
• 散热考虑：TSOT-23-6封装热阻较高（θJA≈197.4°C/W），最大功耗约0.5W。在PCB设计中，应确保GND引脚有足够的铜箔面积，并尽量增加过孔以改善散热。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLE87215 和 CXLE87215A 采用 TSOT-23-6 超小封装，无铅、RoHS 合规。两者区别在于FB参考电压：CXLE87215为200mV，CXLE87215A为300mV。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。