CXLE87229A 3通道电荷泵WLED驱动器
x1/x2自动模式切换 | 每通道90mA | 16级脉冲调光 | WDFN-10L

产品版本：Rev 1.0 | 更新日期：2026年7月 | 型号：CXLE87229A | 封装：WDFN-10L（3×3mm）

嘉泰姆电子（JTM-IC）推出的 CXLE87229A 是一款紧凑型、高效率、高集成度的电荷泵白光LED驱动器，专为手机、数码相机、MP3播放器等便携设备的LCD背光应用设计。芯片采用 x1/x2分数电荷泵 架构，配合低压差电流稳压器，在整个电池寿命期间保持 平均效率超过80%。CXLE87229A 支持驱动 3颗白光LED，每通道输出恒定电流，确保亮度均匀一致。芯片内置 4位DAC 实现16级亮度控制，通过EN引脚施加脉冲信号即可进行调光。满量程电流可通过外部电阻在 15mA至30mA 范围内灵活设定，或通过将ISET引脚连接至VIN使用内部RSET（默认20mA）。输入电压范围 2.8V至5.5V，内置 软启动 有效抑制启动和模式切换时的浪涌电流。关断时负载与VIN断开，关断电流低于 1μA。CXLE87229A 采用 WDFN-10L（3×3mm） 封装，是便携设备白光LED背光驱动的理想选择。

1. 产品概述与市场定位

在智能手机、数码相机、MP3播放器等便携设备中，LCD背光常采用多颗白光LED并联驱动。传统电感式升压驱动器虽然效率较高，但需要外部电感，体积大、成本高且存在EMI问题。CXLE87229A 作为一款 电荷泵型LED驱动器，其核心优势在于 无电感设计——仅需少量外部陶瓷电容即可实现高效的LED驱动，极大减小了PCB面积和系统成本，同时避免了电感带来的EMI问题。

芯片采用 自适应x1/x2电荷泵 架构，根据输入电压和LED负载情况自动选择最优工作模式：当电池电压足够高时工作在x1模式（直通模式），效率高达93%；当电池电压下降时自动切换至x2模式（倍压模式），确保LED在电池整个放电周期内保持恒定亮度。这种架构在锂离子电池80%的使用时间内（3.65V~4.0V）工作在高效x1模式，平均效率超过84%。 16级脉冲调光 通过EN引脚实现，无需额外PWM信号线，简化系统设计。CXLE87229A 采用 WDFN-10L（3×3mm） 超小封装，是便携设备白光LED背光驱动的理想选择。

2. 主要特点与技术亮点

• 3路独立恒流源：驱动最多3颗白光LED，每通道电流可独立设定（15mA~30mA），通道间匹配±0.7%（典型值），确保背光亮度均匀。
• 自适应x1/x2电荷泵：根据输入电压和负载条件自动在x1模式（直通）和x2模式（倍压）间切换，在整个电池寿命期间优化效率。
• 16级脉冲调光：通过EN引脚输入脉冲信号，实现16步亮度控制，无需额外PWM信号线，简化系统设计。
• 灵活电流设定：支持内部RSET（默认20mA，ISET接VIN）或外部RSET（15mA~30mA，ISET外接电阻至GND）。
• 高精度电流：电流精度±1%（典型值），匹配±0.7%（典型值），确保LED亮度一致性。
• 低压降：电流源压降仅80mV（典型值），有效延长x1模式工作范围，提升效率。
• 软启动：内置软启动电路，有效抑制启动和模式切换时的浪涌电流。
• 完善保护：过压保护（OVP，5.5V）、欠压锁定（UVLO）、过热保护（OTP）。
• 超低关断电流：关断模式下静态电流<1μA，延长电池待机时间。

3. 典型应用电路

CXLE87229A 的典型应用电路非常简洁：输入电容（CIN，2.2μF），输出电容（COUT，2.2μF），飞电容（CFLY，1μF），3颗LED阳极共接VOUT，阴极分别接LED1~LED3引脚。EN引脚接MCU GPIO用于使能和脉冲调光，ISET引脚用于电流设定（接VIN使用内部RSET，或接电阻至GND使用外部RSET）。

图1. 典型应用电路（3通道WLED背光驱动）

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 x1/x2自适应电荷泵

CXLE87229A 采用 分数电荷泵 架构，根据输入电压（VIN）和LED负载情况自动在x1模式（直通）和x2模式（倍压）间切换。在锂离子电池应用中，电池电压从4.2V逐渐下降至3.0V左右。当VIN足够高时（典型>3.6V），芯片工作在x1模式，VOUT≈VIN，效率高达93%；当VIN下降至阈值以下时，芯片自动切换至x2模式，VOUT≈2×VIN，确保LED获得足够驱动电压。这种设计在电池80%的使用时间内（3.65V~4.0V）工作在高效的x1模式，平均效率超过84%。

5.2 LED电流设定

CXLE87229A 提供两种电流设定方式：

• 内部RSET（默认20mA）：将ISET引脚连接至VIN，芯片自动使用内部电阻，满量程电流为20mA。
• 外部RSET（15mA~30mA）：在ISET引脚与GND之间连接外部电阻，电流计算公式：
  ILED = 276 × (1.1V / RSET)
  其中1.1V为ISET引脚电压（典型值）。例如，RSET=15kΩ时，ILED≈20.2mA；RSET=10kΩ时，ILED≈30.3mA。

建议使用1%精度电阻以保证电流精度。

5.3 16级脉冲调光

芯片内置 4位DAC 实现16级亮度控制。通过在EN引脚施加特定脉冲序列，用户可选择16个电流等级之一（从0%至100%，步进约6.67%）。调光脉冲的详细时序请参考数据手册。这种调光方式无需额外PWM信号线，仅需MCU的一个GPIO引脚即可实现灵活的亮度控制。

5.4 软启动

芯片内置 软启动电路，在启动和模式切换时有效限制输入浪涌电流。软启动电路将输入电流保持在较低水平，直至输出电容COUT达到目标电压，防止对输入电源造成冲击。

5.5 保护机制

• UVLO（欠压锁定）：当VIN低于1.8V（典型值）时芯片关断，防止输入电压过低导致异常工作。
• OVP（过压保护）：当VOUT超过5.5V（典型值）时，电荷泵关断，防止输出过压损坏LED。
• OTP（过热保护）：当芯片结温超过阈值时自动关断，温度下降后恢复。

6. 基于 CXLE87229A 的手机背光设计实例

设计目标：一款智能手机，LCD背光采用3颗并联白光LED，每颗LED电流20mA，输入来自单节锂离子电池（3.0V~4.4V），需要16级亮度调节。

• 系统配置：选用 CXLE87229A，输入电容CIN=2.2μF，输出电容COUT=2.2μF，飞电容CFLY=1μF（均使用X5R/X7R陶瓷电容）。ISET引脚接VIN（使用内部RSET，默认20mA）。3颗LED阳极共接VOUT，阴极分别接LED1~LED3。
• 调光控制：MCU通过EN引脚发送脉冲序列，实现16级亮度调节。EN同时用于使能控制（高电平使能，低电平关断）。
• 工作模式：电池电压较高时（>3.6V），芯片工作在x1模式，效率高达93%；电池电压下降后自动切换至x2模式，确保LED亮度恒定。
• PCB布局：输入电容靠近VIN引脚，飞电容靠近C+/C-引脚，输出电容靠近VOUT引脚，GND连接至大面积地平面。

7. PCB 布局建议

• 电容就近放置：输入电容CIN、输出电容COUT和飞电容CFLY应尽可能靠近芯片对应引脚放置，减小寄生电感。
• 飞电容走线：C+和C-引脚之间的飞电容走线应宽短，以保证电荷泵的转换效率。
• 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。
• 地线设计：芯片底部Exposed Pad必须焊接至大面积地平面，并通过多个过孔连接至内层地，以增强散热和降低地阻抗。
• LED走线：LED1~LED3到LED阴极的走线应尽量宽短，以减小寄生电阻，确保电流精度。
• 散热考虑：WDFN-10L封装θJA=60°C/W，最大功耗1.538W（TA=25°C）。Exposed Pad必须可靠焊接，确保结温不超过125°C。

8. 引脚封装图与订购信息

CXLE87229A 采用 WDFN-10L（3×3mm） 超小封装，无铅、RoHS 合规。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。