BL8508

BL8508
白光 LED 驱动电路
概述：
特点：
BL8508 是一专为恒流驱动白光 LED 的升压
电路，采用电流模式的脉宽调制控制方式，可以
驱动 2 至 6 枚串联 LED。串联 LED 保证了相同
的 LED 电流，从而达到输出均一亮度的目的。
BL8508 工作于 900kHz，可以使用小型的外围器
件。输出电容仅需要 0.22uF，节省了 PCB 版面
积和成本。92mV 反馈电压减小了电流设置电阻
上的损耗，从而提高了系统的效率。
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•
BL8508 提供标准无铅化（含铅封装可根据
客户需求定制）SOT-23-5 封装。
恒流输出，串联 LED 电流一致，亮度相同
高效率：80%
3V 可以驱动 4 只 LED
5V 可以驱动 6 只 LED
集成耐压 36V 开关管
最低 2V 工作
900kHz 开关频率
使用微型电感和电容
无铅化的 SOT-23-5 封装形式
典型应用：
•
•
•
•
•
手机
PDA
数码相机
MP3
电源
引脚定义表:
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引脚号
符号
引脚描述
1
SW
开关输出
2
GND
地
3
FB
反馈电压
4
CE
芯片开关
5
Vin
电源输入
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BL8508
系统框图:
产品的极限参数:
输入电压 ---------------------------------------------------------------------------------------- -10V
SW 电压 ---------------------------------------------------------------------------------------- 36V
FB 电压 ----------------------------------------------------------------------------------------- 10V
CE 电压 ----------------------------------------------------------------------------------------- 10V
工作温度 ---------------------------------------------------------------------------------------- -40~+85°C
存贮温度 ---------------------------------------------------------------------------------------- -40~125°C
焊接温度和时间 ------------------------------------------------------------------------------- 260°C,10S
热阻 θJA ----------------------------------------------------------------------------------------- 256°C/W
推荐工作条件:
名称
输入电压范围
工作环境温度
C1（输入电容）
C2（输出电容）
L1（电感）
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最小
2
-40
0.1
10
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推荐
25
1
0.22
22
最大
6
70
10
47
单位
V
℃
µF
µF
µH
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BL8508
主要参数和工作特性: (如非特别注明，测试温度 Topt＝25℃，Vin=3V，Vce=3V)
符号
定义
测试条件
Vmin
最低工作电压
Vmax
最高工作电压
Vfb
反馈电压
Iss
工作电流
Ioff
CE=0
关断电流
Dmax
最大脉宽
Ilimit
SW 限流值
Fsw
开关频率
VCESAT
ISW=250mA
SW 压降
ISWleak
SW 漏电流
VSW=5V，SW off
VCEH
CE 高阈值电压
VCEL
CE 低阈值电压
说明：测试元器件如下
C1=1µF、C2=0.22µF（均为陶瓷电容）
L1=22uH（MURATA LQH-220）
D1：CENTRAL SEMICONDUCTOR CMDSH-3
最小
数值
典型
最大
2.0
82
85
0.8
0.95
92
0.7
0.1
90
320
0.9
1.05
0.5
10
102
1.0
1.0
1.0
1.25
1
1.5
0.8
单位
V
V
mV
mA
uA
%
mA
MHz
V
uA
V
V
典型应用:
管脚描述:
SW（Pin1）：内置 NMOS FET 的漏端，应用电路中接电感以及肖特基二极管的正端。为了
减小 EMI 效应，应尽量减小 SW 端到电感以及肖特基二极管的正端的距离。
GND（Pin2）：电路地引脚。
FB（Pin3）：电流检测反馈端。该引脚接 LED 负端和电阻。为了减小干扰，应尽量减少该引
脚的线长度。电阻的选取如如下公式计算：
R1=92mV/ILED
具体数值见下表所示：
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BL8508
ILED(mA)
R1(Ω)
5
18.4
10
9.2
12
7.67
15
6.13
20
4.6
CE（Pin4）：芯片使能端，高电平有效。在输入电压为 3V 时，当该管脚的外加电压大于
1.5V 时，芯片工作；当该管脚的外加电压小于 0.8V 时，芯片进入 standby 状态。
VIN（Pin5）：芯片的输入电源端，芯片能够在 2V 输入时正常工作，最高工作输入电压为
10V。
电路性能介绍:
BL8508 是升压型恒流输出的开关电源芯片。采用电流式的 PWM(脉宽调制)方式控制。
该控制方式可以提供好的线性调整率和负载调整率的恒定输出电流。BL8508 采用 BiCMOS
制造工艺生产，芯片的自身功耗只有 0.7mA，提高了芯片的工作效率，也使得即使系统输出
负载很小的情况下(例如：ILED≤5mA)，效率仍然很高(85%)；而且需要提供给 FB 和 CE 端的
静态电流为零。该芯片只要外围两个小尺寸电容、一个电感、一个肖特基二极管和一个限流
电阻就可以组成一个给 2~6 枚串联 LED 提供恒流驱动的升压电路。
BL8508 采用电流式的 PWM(脉宽调制)方式控制。工作原理如 BL8508 的系统框图所
示。该控制方式内部集成固定频率（900KHz）的自激震荡器，每个周期起始时，都导通
NMOS 管，芯片的锯齿波信号和从电流检测放大器反馈回的 NMOS 管上的电流信号按照一定
的比例加权求和，该加权求和后的信号和误差放大器的信号通过 PWM 比较器比较。误差放
大器输出的是参考电压(92mV)和输出反馈端的比较放大信号。PWM 比较器输出的结果即是
脉宽调制波形，该结果通过驱动电路控制 NMOS 的导通的占空比。
BL8508 内部的震荡器的震荡频率为 900KHz，使得外围只要体积很小的 1µF 输入滤波
电容、0.22uF 的输出滤波电容，大大减小整个系统的尺寸，增加了该电路的应用灵活性。
BL8508 由于是 PWM 控制方式，在输出负载电流很小时，整个系统的能量转换效率将大
大降低。
BL8508 工作按电感上的电流来分类，可以分为连续电流工作模式(CCM)和非连续电流工
作模式(DCM)。连续电流工作模式一般在负载比较大时，输入的电流比较大，电感上的电流
不会降到零。工作时的 SW 波形如下所示图：
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BL8508
非连续电流工作模式一般在负载比较小时或则输入电压很高时，此时输入的电流比较小，电
感上的电流会降到零。工作时的 SW 波形如下所示图。当电感上电流降到零以后，由于肖特
基二极管不导通，所以在 SW 端的寄生电容 Cj 和电感 L1 形成了 LC 谐振，谐振频率是：
f 0 = 2π L1 C j
此时虽然在 SW 端有 LC 谐振，但由于肖特基二极管不导通，而且震荡的能量只是在 SW 端
的寄生电容 Cj 和电感 L1 之间传递，所以没有任何危害，并且对输出没有任何影响。
BL8508 内部集成了软启动（Softstart）模块，使得在启动时不会产生高电压脉冲，同时
为了能够快速反应启动信号，芯片的软启动时间设定的很小，以便不对系统造成反应延迟。
在启动时的输出电压波形如下图所示：
外围元器件选择
电感的选择
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BL8508
电感值（L值）对最大输出电流和效率产生很大的影响。选取较大的L值，电感和NMOS
上的电流变化比较小，使得系统的转换效率比较高，但是电感的体积很大，而且会使得频率
补偿比较困难；特别是当电感的寄生电阻值也随着L值增大而增大，到一定程度后也会使得系
统转换效率降低。当减小L值，电感体积将减小；但电感和NMOS上的电流变化大，损耗也增
加，效率降低。所以针对不同工作频率和对体积要求，要选取合适的电感值。
在BL8508的应用中，由于其工作频率为900KHz，建议使用22uH的电感。除了考虑尺寸
小和转换效率高的因素，还要降低电感的自身损耗和寄生参数的影响。
电容的选择
在BL8508的应用中，输入电容只需1uF，输出电容仅0.22uF。建议使用X5R系列和X7R
系列的陶片电容就可以了，这是因为相较Y5V或是Z5U系列，它们具有更宽的电压范围和温度
范围。如果需要输出电流稳定比较高，就需要增加输出电容的电容值。
二极管的选择
在二极管的选择中，有两个考虑因素：导通压降和二极管电容。额定电流大的肖特基二
极管通常导通电压较低、电容值较大，这样对转换频率为900KHz的BL8508来说，就能降低
其开关损耗。在BL8508的应用中，建议使用额定电流为100mA～200mA的肖特基二极管。
电阻的选择
LED 的电流由限流电阻控制，根据不同输出电流要求选取限流电阻，电阻的选取如如下
公式计算：
R1=92mV/ILED
具体数值见下表所示：
ILED(mA)
5
10
12
15
20
R1(Ω)
18.4
9.2
7.67
6.13
4.6
防负载开路保护的典型应用
由于 BL8508 是升压恒流芯片，当无负载时（LED 损坏或则认为断开输出回路等情
况），输出端电压会无限制上升，直到达到电容或芯片的击穿电压，有了放电回路为止。为
了保护芯片和电路，防止在人为无意识或者 LED 损坏等情况造成电路损坏，应用电路应该如
下图应用。在电路中接入一个 zener 管和一个限流电阻。Zener 管应选取击穿电压小于芯片的
极端最高承受电压（BL8508 是 36V），例如，选用 30V 的 zener 管等。
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BL8508
典型参数曲线：(如非特别注明，测试温度 Topt＝25℃，Vin=3V，Vce=3V)
(1) Iss VS Vin
Quiescent Current
1.4
T=-50℃
T=25℃
1.2
T=100℃
Iss (mA)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
2
4
6
8
10
Vin (V)
（2）Efficiency Vs Vin
Two LED Efficiency
Three LED Efficiency
100
90
90
Efficiency (%)
EFFICIENCY (%)
80
80
70
60
60
50
Vin=3.0V
50
70
Vin=3.0V
Vin=3.6V
Vin=3.6V
40
40
0
10
20
30
40
0
5
LED CURRENT (mA)
10
15
20
LED CURRENT (mA)
Four LED Efficiency
Six LED Efficiency
100
100
Vin=3.0V
Vin=3.6V
90
80
EFFICIENCY (%)
EFFICIENCY (%)
90
70
60
80
70
60
50
50
40
40
Vin=5V
0
5
10
15
20
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0
5
10
15
20
LED CURRENT (mA)
LED CURRENT (mA)
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（3）VFB vs Temperature
VFB vs Temperature
120
100
VFB (V)
80
60
40
20
0
-50
-25
0
25
50
75
100
T E M P E R A T U R E ( ℃)
（4）Efficiency vs Temperature (Vin=3.6V)
Efficiency vs Temperature
90
EFFICIENCY (%)
85
80
75
Iled=10mA
Iled=20mA
70
-50
-25
0
25
50
75
100
TEMPERATURE (℃)
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(5) Frequency vs Temperature (Vin=3.6V)
Switching Frequency
SWITCHING FREQUENCY (MHz)
1.25
1.15
1.05
0.95
0.85
0.75
0.65
-50
-25
0
25
50
75
100
TEMPERATURE (℃)
封装尺寸：
Package
SOT-23-5
Devices per reel
3000
Unit
mm
Package specification：
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Taping dimension：（方式一为出厂标准包装，方式二为客户定制）
Taping reel dimension：
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