CXLC89118 集成多通道 DC/DC 转换器 型号:CXLC89118 封装:VQFN-24L(4×4mm) 版本:Rev 1.0 产品概述 CXLC89118 是一款高度集成的多通道 D...

CXLC89118 集成多通道 DC/DC 转换器

型号:CXLC89118

封装:VQFN-24L(4×4mm)

版本:Rev 1.0

产品概述

CXLC89118 是一款高度集成的多通道 DC/DC 转换器,专为 TFT‑LCD 面板的完整电源需求设计。单芯片集成:

高性能电流模升压稳压器(内置 16V/2A/0.2Ω N‑MOSFET,最高输出 15V)

低压差线性稳压器(LDO,350mA)

栅极脉冲调制器(GPM)

VCOM 缓冲运算放大器(140mA 短路电流,12V/µs 压摆率,12MHz 带宽)

VGH 电荷泵控制器(可编程栅极导通电压)

可编程电压检测器(复位输出)

输入电压范围 2.5V~5.5V,升压开关频率可选 640kHz 或 1.2MHz,支持使用超小电感和陶瓷电容。GPM 由时序控制器(TCON)的帧信号控制,可调制栅极导通电压(VGHM)以补偿闪烁,并可编程上电延时和下降时间。芯片集成软启动、过流保护、欠压保护、过温保护等完善保护机制,采用 VQFN‑24L(4×4mm)封装,适用于液晶电视、显示器、平板电脑等 TFT‑LCD 面板。

主要特点

功能模块关键参数

升压转换器15V/2A,640k/1.2MHz,效率 >90%

LDO 稳压器350mA 输出,压降 450mV@350mA,可调 1.5V ~ (VIN‑0.5V)

GPM 控制器闪烁补偿 + 上电时序控制

VCOM 缓冲器140mA 短路电流,12V/µs 压摆率,12MHz 带宽

VGH 电荷泵可编程栅极导通电压(外部反馈电阻)

电压检测器可编程阈值和延时(tD = 120k × CD)

输入范围2.5V ~ 5.5V

保护机制OCP(2A 峰值)、UVP、OTP(170°C)、UVLO

典型应用电路


输入电容:10µF

升压电感:4.7µH

升压输出电容:4.7µF × 3

反馈分压电阻(R1/R2)设定 AVDD

COMP 补偿网络:R3=56kΩ,C3=1nF

软启动电容:27nF(典型值)

LDO 部分:LDOI 输入 3.3V,ADJ 分压设定输出

GPM 部分:VDPM 电容设定上电延时,VFLK 接帧信号

VCOM 缓冲器:单位增益驱动,OPAI 输入,OPAO 输出

电压检测器:VDIV 外接电阻分压,CD 电容设定复位延时

(参考方框图:升压 PWM 控制器 + LDO + GPM + VCOM 缓冲器 + VGH 电荷泵 + 电压检测器 + 保护电路)

极限参数(Absolute Maximum Ratings)

参数最小值最大值单位

VIN-0.36.5V

LX-0.316V

VGH, VGHM, RE-0.330V

AVDD-0.316V

VGH‑AVDD, VGHM‑AVDD-0.320V

OPAI, OPAO, DRVP-0.3VAVDD+0.3V

LDOI-0.36.5V

功耗(TA=25°C)—1.786W

热阻 θJA(VQFN-24L)—56°C/W

结温范围-40150°C

存储温度-65150°C

ESD(HBM)—2kV

推荐工作条件

参数最小值最大值单位

VIN 输入电压2.55.5V

AVDD 升压输出—15V

VGH‑AVDD 压差—18V

环境温度-4085°C

结温-40125°C

关键电气特性(典型值,VIN=3.3V,AVDD=8.5V,TA=25°C)

参数条件典型值单位

输入电压范围—2.5 ~ 5.5V

UVLO 阈值(上升)VIN 上升2.2V

UVLO 迟滞—0.1V

关断电流VIN=3.3V15µA

升压开关频率FREQ=0 / FREQ=VIN640 / 1200kHz

升压最大占空比—90%

升压反馈电压—1.240V

LX 导通电阻—200mΩ

峰值电流限制—2.0A

升压效率VIN=3.3V, AVDD=8.5V90%

LDO 反馈电压—1.240V

LDO 最大输出电流—350mA

LDO 压降IOUT=350mA450mV

VCOM 短路电流源/漏180mA

VCOM 带宽—12MHz

VCOM 压摆率—12V/µs

VGH 反馈参考电压—1.240V

VGH 开关导通电阻P型/N型20/20Ω

电压检测器参考电压VDIV1.1V

OTP 触发温度—170°C

OTP 迟滞—20°C

UVP 触发阈值FB 下降至1.05V

UVP 延时—160ms

软启动充电电流—4µA

工作原理

升压转换器

电流模 PWM 架构,频率 640kHz/1.2MHz 可选。输出电压由外部反馈电阻设定:

VAVDD = VFB × (1 + R1/R2),VFB=1.24V。

软启动由外部电容 CSS 控制(内部 4µA 充电),典型 27nF。补偿网络 R3/C3 接 COMP 引脚。

LDO

内部 P‑MOSFET,最大 350mA,输出电压:VLDOO = VADJ × (1 + R4/R5),VADJ=1.24V。

GPM(栅极脉冲调制)

由 VFLK 帧信号控制,调制 VGHM 以补偿耦合闪烁。上电延时:tD = 62k × CVDPM,下降时间可编程。

VCOM 缓冲器

单位增益运放,140mA 短路电流,12V/µs 压摆率,12MHz 带宽,轨到轨输入/输出。

VGH 电荷泵

可编程栅极导通电压:VGH = VFBP × (1 + R9/R10),VFBP=1.24V。VGH‑AVDD 最大 18V。

电压检测器

检测阈值:VDET = 1.1V × (1 + R6/R7),迟滞VHYS = 50mV × (1 + R6/R7)。复位延时tD = 120k × CD。

保护

OCP:逐周期 2.0A 峰值限流

UVP:FB<1.05V 持续 160ms 锁存

OTP:170°C 关断,150°C 恢复(20°C 迟滞)

UVLO:VIN<2.2V 关断,>2.3V 恢复

设计实例(32英寸 TFT‑LCD 电视)

要求:

AVDD = 8.5V(源极驱动器,200mA)

VLDO = 3.3V(TCON,100mA)

VGH = 22V(栅极导通,10mA)

VCOM = 4.2V(公共电极,50mA)

VGL = -7V(外部稳压管)

输入:5V 系统电源

配置:

升压:L1=4.7µH,COUT=4.7µF×3,R3=56kΩ,C3=1nF,CSS=27nF,FREQ=高(1.2MHz)

LDO:输入 3.3V,输出 1.8V(ADJ 分压)

GPM:VDPM 电容设定延时,VFLK 接帧信号

VCOM:OPAI 接 4.2V 参考,OPAO 驱动公共电极

VGH:FBP 分压设定 22V,DRVP 驱动外部电荷泵

电压检测器:VDIV 分压监测 AVDD,阈值 7.5V,CD=100nF(延时约 12ms)

PCB 布局建议

功率回路(电感、输入/输出电容、LX)尽量短宽,减小寄生参数。

反馈分压电阻(FB、ADJ、FBP、VDIV)紧靠对应引脚,走线短且远离 LX/VGH 噪声源。

COMP 补偿网络远离功率回路,可用地线屏蔽。

LX 节点面积尽量小,承载大电流同时减少 EMI。

功率地(PGND)和模拟地(AGND)分开布线,在芯片底部单点连接。

VGH/VGL 高压走线与低压信号保持足够间距(>0.5mm)。

Exposed Pad 焊至大面积地平面,多过孔散热。θJA=56°C/W,最大功耗 1.786W,注意结温不超过 125°C。封装信息

VQFN-24L(4×4mm)

引脚间距:0.5mm

底部散热焊盘

无铅、RoHS 合规

提供评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB 布局)及技术支持。

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