ETC BP1361

概述
应用
BP1361 是一款驱动高亮度 LED 的降压恒流驱动芯
‹
‹
‹
‹
‹
‹
片，BP1361 外部采用极少的元器件，为 MR16 LED
灯杯、LED 舞台灯、车载 LED 灯、太阳能 LED 灯和
LED 路灯提供一个极高性价比的解决方案。BP1361
输入电压范围从 5 伏到 30 伏，输出电流通过采样
MR16/11 LED 射灯代替卤素灯
车载 LED 灯
LED 舞台灯
太阳能 LED 灯
LED 信号灯
LED 路灯
电阻设定，单颗 LED 最大输出电流可达 750 毫安。
BP1361 采用专利技术的恒流控制方法使得 LED 电
流精度高达±3％。BP1361 通过 DIM 引脚接受
0.5-2.5V 的模拟调光以及频率范围很宽的 PWM 调
光。当 DIM 的电压低于 0.3V 时，功率开关关断，
BP1361 进入极低工作电流的待机状态。
BP1361 内置功率开关，根据不同的输入电压，
BP1361 可以驱动多颗 1 瓦或 3 瓦的 LED。BP1361
包含过温保护、LED 短路和开路保护功能。
BP1361 采用体积很小 SOT89-5 封装。
特点
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
极少的外部元器件
很宽的输入电压范围：从 5V 到 30V
±3%的输出电流精度
LED 开路保护
LED 短路保护
过温保护
最大输出 750mA 的电流
复用 DIM 引脚进行 LED 模拟调光和 PWM 调光
高达 97%的效率
输出可调的恒流控制方法
典型应用电路
图表 1 典型应用图
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管脚
管脚描述
管脚号
管脚名称
1
CS
2
GND
信号和功率地
3
DIM
开关使能、模拟和 PWM 调光端
4
SW
功率开关的漏端
5
VIN
电源输入端，必须就近接旁路电容
描述
电流采样端，采样电阻接在CS和VIN端之间
定购信息
定购型号
封装
温度范围
包装形式
打印
BP1361ES5
SOT89-5
-40℃到 85℃
Tape and Reel
BP1361
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极限参数(注 1)
符号
参数
参数范围
单位
VIN
电源电压
-0.3~40
V
SW
功率开关的漏端
-0.3~40
V
CS
电流采样端 (相对 VIN)
+0.3~(-6.0)
V
-0.3~6
V
1
A
DIM
ISW
PDMAX
开关使能、模拟和 PWM 调光端
功率开关输出电流
功耗(注 2)
0.6
PTR
热阻, SOT89-5（θJA）
TJ
工作结温范围
TSTG
W
o
100
储存温度范围
C /W
-40 to 150
o
-55 to 150
o
C
C
2
ESD (注 3)
kV
注 1：最大极限值是指超出该工作范围，芯片有可能损坏。推荐工作范围是指在该范围内，器件功能正常，但并不完全
保证满足个别性能指标。电气参数定义了器件在工作范围内并且在保证特定性能指标的测试条件下的直流和交流电参数
规范。对于未给定上下限值的参数，该规范不予保证其精度，但其典型值合理反映了器件性能。
注 2：温度升高最大功耗一定会减小，这也是由 TJMAX, θJA,和环境温度 TA 所决定的。最大允许功耗为 PDMAX = (TJMAX TA)/ θJA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。
注 3：人体模型，100pF 电容通过 1.5kΩ 电阻放电。
推荐工作范围
符号
VIN
TOPT
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参数
参数范围
0 ~ 30
电源电压
-40 to +85
工作温度
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单位
V
o
C
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电气参数(注 4, 5)
o
（无特别说明 VIN=12V, TA=25 C）
符号
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
30
V
输入电压
VIN
输入电压
VUVLO
欠压保护
VIN下降
4.7
V
欠压保护迟滞
VIN 上升
100
mV
VCS
平均采样电压
VIN-VCS
VCS_hys
采样电压迟滞
VUVLO, HYS
5
电流采样
ICS
CS管脚输入电流
97
VIN-VCS=50mV
100
103
mV
±15
%
8
µA
工作频率
FSW
1
最大工作频率
MHz
关断电流
IOFF
关断电流
VDIM<0.3V
内部电路工作电压
DIM浮空
100
µA
5
V
DIM输入
VDIM
VDIM_H
DIM输入高电平
VDIM_L
DIM输入低电平
RDIM
DIM对内部工作电压上拉电阻
IDIM_L
DIM接地漏电流
2.5
V
0.3
VDIM = 0
V
150
KΩ
33
uA
DIM调光
VDIM_DC
模拟调光电压范围
fDIM
最大PWM调光频率
fOSC=500kHz
低频PWM调光占空比范围
fDIM =100Hz
DPWM_LF
DPWM_HF
0.5
0.05%
V
50
kHz
1
2000:1
低频PWM调光比
高频PWM调光占空比范围
2.5
fDIM =20KHz
10%
1
高频PWM调光比
10:1
RSW
SW导通电阻
0.6
ISWmean
SW连续电流
功率开关
Ω
0.75
A
5
µA
SW漏电流
0.5
TSD
过热保护温度
150
℃
TSD-hys
过热保护迟滞
20
℃
ILEAK
过温保护
注 4：典型参数值为 25˚C 下测得的参数标准。
注 5：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。
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工作原理描述
BP1361和电感（L）、电流采样电阻（RS）形成一个自
高电平在 0.5V 到 2.5V 之间，也可以调光，具体应用细节
振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。
见后面应用说明。
VIN上电时，电感（L）和电流采样电阻（RS）的初始电
流为零，LED输出电流也为零。这时候，CS比较器的输出
为高，内部功率开关导通，SW的电位为低。电流通过电
感（L）、电流采样电阻（RS）、LED和内部功率开关
从VIN流到地，电流上升的斜率由VIN、电感（L）和LED
压降决定，在 RS 上产生一个压差 VCS ， 当 (VIN-VCS) >
115mV时，CS比较器的输出变低，内部功率开关关断，
电流以另一个斜率流过电感（L）、电流采样电阻（RS）、
LED和肖特基二极管（D），当(VIN-VCS) < 85mV时，功
（模拟调光），最大 LED 电流由采样电阻 RS 决定。直流
电压(VDIM) 的有效的调光范围是 0.5V 到 2.5V。当直流电
压(VDIM)高于 2.5V，输出 LED 电流保持恒定，并由(0.1/RS)
设定。LED 电流还可以通过 DIM 到地之间接一个电阻到
进行调节，内部有一个上拉电阻（典型 150k 欧姆）接在
内部稳压电压 5V 上，DIM 管脚的电压由内部和外部的电
阻分压决定。
DIM管脚在正常工作时可以浮空。当加在DIM上的电压低
率开关重新打开，这样使得在LED上的平均电流为
I OUT
DIM 管脚也可以通过外加直流电压(VDIM) 调小 LED 电流
于0.3V时，内部功率开关关断，LED电流也降为零。关断
0.085 + 0.115
=
= 0.1 / Rs
2 × Rs
期间，内部稳压电路保持待机工作，静态电流仅为100uA。
高端电流采样结构使得外部元器件数量很少，采用 1%精
度的采样电阻，LED 输出电流控制在±3%的精度。
BP1361 可以在 DIM 管脚加 PWM 信号进行调光，DIM 管
脚电压低于 0.3V 关断 LED 电流，高于 2.5V 全部打开 LED
此外，为了保证可靠性，BP1361内部包含过热保护功能
（ TSD ） 。 BP1361 还 可 以 通 过 DIM 管 脚 外 接 热 敏 电 阻
（NTC）到LED 附近，检测LED温度动态调节LED电流保
护LED，详见后面应用说明。
电流，PWM 调光的频率范围从 100Hz 到 20KHz 以上。当
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应用说明
通过外部电流采样电阻RS设定LED平均电流
LED的平均电流由连接在VIN和CS两端的电阻RS决定：
I OUT = 0.1/ Rs
( Rs ≥ 0.12Ω)
I OUT =
0.1 × D
Rs
(0 ≤ D ≤ 100%,2.5V < V pulse < 5V )
上述等式成立的前提是DIM端浮空或外加DIM端电压高于
如果高电平小于2.5V，则
2.5V（但必须低于5V）。实际上，RS是设定了LED的最大
输出电流，通过DIM端，LED实际输出电流能够调小到任
I OUT =
(V pulse − 0.5) × 0.1 × D
意值。
2 × Rs
(0 ≤ D ≤ 100%,0.5V < V pulse < 2.5V )
通过直流电压实现模拟调光
DIM端可以外加一个直流电压(VDIM)调小LED输出电流，
最大LED输出电流由（0.1/RS）设定，如图所示：
通过PWM调光，LED的输出电流可以从0%到100%变化。
LED的亮度是由PWM信号的占空比决定的。例如PWM信
号25%占空比，LED的平均电流为(0.1/RS)的25%。建议设
置PWM调光频率在120Hz以上，以避免人的眼睛可以看到
LED的闪烁。PWM调光比模拟调光的优势在于不改变LED
的色度。BP1361调光频率最高可达到20kHz.
关断模式
通过在DIM端接入0.3V以下的电压，实现系统关断，通常
情况下，系统的静态电流为100μA。
软启动模式：
通过在DIM接入一个外部电容，使得启动时DIM端电压缓
慢上升，这样LED的电流也缓慢上升，从而实现软启动。
通常情况下，软启动时间和外接电容的关系大约为
150us/nF.
LED 平均输出电流计算公式：
I OUT
LED开路、短路保护
BP1361具有输出开路保护功能，负载一旦开路，芯片将被
0.1 × (V DIM − 0.5)
=
2 × Rs
设置于安全的低功耗模式。LED短路时，系统进入低频的
限流保护的安全工作模式。
(0.5V ≤ V DIM ≤ 2.5V )
旁路电容
在电源输入必须就近接一个低等效串联电阻（ESR）的旁
VDIM在 ( 2.5V
≤ VDIM ≤ 5V ) 范围内LED保持100%电
路电容，ESR越大，效率损失会变大。该旁路电容要能承
受较大的峰值电流，并能使电源的输入电流平均，减小对
流等于 I OUT
= 0.1/ Rs
输入电源的冲击。直流输入时，该旁路电容的最小值为
2.2uF，在交流输入或低电压输入，旁路电容需要220uF的
通过PWM信号实现调光
钽电容或类似电容。该旁路电容尽可能靠近芯片的输入管
LED的最大平均电流由连接在VIN和CS两端的电阻RS决
脚。
定，通过在DIM管脚加入可变占空比的PWM信号可以调小
为了保证在不同温度和工作电压下的稳定性，建议使用
X5R/X7R的电容。
输出电流以实现调光，计算方法如下所示：
选取电感
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BP1361的输出电流在0-750mA的范围内，推荐使用的电感
动态调节 LED 电流以保护 LED。随着温度升高，DIM 端
参数范围为47uH。电感的饱和电流必须要比输出电流高
电压降低，从而降低 LED 输出电流，实现系统的温度补偿。
30%到50%。
IC过热保护(TSD)
选取二极管
BP1361 内部设置了过温保护功能（TSD）,以保证系统稳
为了保证最大的效率以及性能，二极管（D）应选择快速
定可靠的工作。当 IC 芯片温度超出 150℃，IC 即会进入
恢复、低正向压降、低寄生电容、低漏电的肖特基二极管，
TSD 保护状态并停止电流输出，而当温度低于 130 时，IC
电流能力以及耐压视具体的应用而定，但应保持30%的余
即会重新恢复至工作状态。
量，有助于稳定可靠的工作。
另外值得注意的一点是应考虑温度高于85°C时肖特基的
反向漏电流。过高的漏电会导致增加系统的功率耗散。
AC12V整流二极管（D）一定要选用低压降的肖特基二极
管，以降低自身功率耗散。
PCB布板的注意事项
合理的 PCB 布局 对于最大程度保证系统稳定性以及低噪
声来说很重要。使用多层 PCB 板是避免噪声干扰的一种很
有效的办法。为了有效减小电流回路的噪声，输入旁路电
容应当另行接地。
降低输出纹波
如果需要减少输出电流纹波，一个最有效的方法即在LED
的两端并联一个电容。
1uF的电容可以使输出纹波减少大约1/3。适当的增大输出
SW端
SW 端处在快速开关的节点，所以 PCB 走线应当尽可能的
短，另外芯片的 GND 端应保持尽量良好的接地。
电容可以抑制更多的纹波. 需要注意的是输出电容不会影
Bypass电容、电感、电流采样电阻
响系统的工作频率和效率，但是会影响系统启动延时以及
布板中要注意的电感尽量远离芯片，以减小电感的辐射。
调光频率。
如果 PCB 板允许，请尽量多铺铜，并接到电源的 GND 或
Vcc，以吸收电感产生的干扰。另外一个需要非常注意的
低输入电压下工作注意事项
系统在输入电压低于VUVLO时IC内部的功率开关管处于关
断状态，直到输入电压高于（VUVLO＋100mV）系统才会
正常启动。但是有一种特殊情况即输入电压虽然高于
（VUVLO＋100mV），但是过于接近输出电压，会导致系
统长时间工作在高占空比的状态，如果输出电流比较大，
功率耗散也会增大。长时间工作的情况下，有可能导致IC
过热保护（过热保护详见后续说明）。在实际应用中，适
当的保持输入输出电压的压差是非常必要的。在工作状态
下，输入电压降至VUVLO以下时，内部开关管会关闭，系
统停止输出。
事项是尽量减小 RS 两端走线引起的寄生电感，以保证采
样的精度。Bypass 电容尽可能靠近芯片，并做到走线短而
粗。如下图：
散热注意事项
当系统工作的环境温度较高时，以及驱动大电流负载时，
必须要注意避免系统达到功率极限。芯片管脚焊接处的敷
铜面积大有利于散热。在实际应用中，要求达到每 25mm2
的 PCB 大约需要 1oz 敷铜的电流密度以有利于散热。
需要注意的是选择了不恰当的电感，以及开关转换点存在
过大的寄生电容会导致系统效率的降低。
负载电流的热补偿
高亮度 LED 有时需要提供温度补偿电流以保证可靠稳定
的工作，BP1361 可以通过 DIM 管脚外接热敏电阻（NTC）
或者二极管（负温度系数）到 LED 附近，检测 LED 温度
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典型工作特性曲线
(测试采用电感值为 47uH，TA=25℃)
1) Output current vs Input Voltage of 1W LED
400
350
300
Iout (mA)
250
200
1*1W
3*1W
5*1W
150
100
50
0
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Vin (V)
2）1W LED 灯系统输出电流变化率与输入电压关系
5
4
1*1W
3*1W
5*1W
Iout Deviation (%)
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
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Vin (V)
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3）1W LED 灯系统效率与输入电压关系
100
95
Eff (%)
90
85
80
1*1W
3*1W
5*1W
75
70
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Vin (V)
4）3W LED 灯输出电流与输入电压的关系
800
750
Iout (mA)
700
650
600
1*3W
3*3W
550
500
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
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Vin (V)
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5）3W LED 灯系统输出电流变化率与输入电压关系
5
4
3
Deviation (%)
2
1
0
-1
-2
1*3W
3*3W
-3
-4
-5
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
22
24
26
28
30
Vin (V)
6）3W LED 灯系统效率与输入电压关系
100
95
Eff (%)
90
85
80
1*3W
3*3W
75
70
8
10
12
14
16
18
20
Vin (V)
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7) 模拟调光曲线
400
350
Iout (mA)
300
250
200
150
100
1*1W
50
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Vdim (V)
8) PWM 调光曲线（10％占空比、50％占空比、90％占空比，200Hz）
Duty vs Iout
800
700
1W LED
3W LED
600
Iout (mA)
500
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
Duty (%)
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9) Vcs 与环境温度的关系
102.0
101.8
101.6
Vcs (mV)
101.4
101.2
101.0
100.8
100.6
100.4
100.2
100.0
-20
0
20
40
60
80
100
Temp
MR16 典型应用电路
MR16 射灯应用
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封装信息
SOT89-5 封装
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