MB6656
初始规格书
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
特色
输入电压范围6~40伏特
最大1安培输出恒流
支持数字/ 模拟调光
使用Hysteretic PFM操作，无须额外补偿设计
内建0.3Ω导通电阻的功率开关减少空间与降低成本
全方位保护包括：过热保护、欠压锁定保护(Under Voltage Lock Out,
Surface Mount Device
GSD: TO-252-5L
UVLO)、启动过电流(Start-Up)、输出过电流(OCP)、LED开路与短路保护
仅须安装5个外部组件即可完成设计
封装湿度敏感等级:3
Small Outline Transistor
产品说明
GST: SOT-23-6L
MBI6656 为高效率、恒电流、降压型直流对直流输换器，仅须透过 5 个外接组
件即可为大电流的 LED 照明提供稳定之电流。MBI6656 的 Hysteretic PFM 模
式操作无须额外补偿器设计，可简化电路设计。
MBI6656 的输出电流可透过不同阻值的外接电阻来调整输出电流大小，也可利
GSB: SOT-89-5L
用脉宽调变(Pulse Width Modulation, PWM)来进行调光控制。此外，MBI6656
也提供了模拟调光，让用户可以透过直流电压调变(DC voltage controlled)得到
Small Outline Package
高效率且高线性度的电流输出。
MBI6656 的特 色 还 包 括一 系 列 完 整的 芯 片 保 护装 置 。 启 动过 流 保 护 装 置
(Start-Up)功能可限制芯片因电源启动时所产生的突波电流。欠压锁定(UVLO)
GD: SOP8L-150-1.27
装置、过热断电装置(TP)和过电流(OCP)装置可确保系统稳定度，且 LED 开路
与短路保护机制也可避免芯片在不正常运作的情况下损毁。MBI6656 目前除了
提供 SOT-23-6L 小封装之外，还提供了散热性佳的 SOT-89-5L、SOP-8L 和
TO-252-5L 封装方便使用者选择。
应用
招牌与户外装饰照明
高功率LED照明应用
恒流照明源
聚积科技 2015
台湾新竹市埔顶路 18 号 6F 之 4
电话：+886-3-579-0068 传真：+886-3-579-7534 E-mail: info@mblock.com.tw
-12015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
应用电路图
图1. MBI6656应用电路图
功能方块图
VIN
VCCA
SEN
SW
VCCD
LinearRegulator
OCP
Over-Current
Protection
Blanking
LV-Bandgap
VCCD
Vref
Dim
IV Reference
TSD
OCP
VCCA
DIM
PWM/Analog
Dimming Ref
Under Voltage UVLO
Lock Out
GATE Driver
VCCA
Thermal
Shutdown
TSD
GND
图2. MBI6656功能方块图
-2-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
脚位图
MBI6656GSD (俯视图)
MBI6656GST (俯视图)
MBI6656GSB (俯视图)
MBI6656GD (俯视图)
脚位说明
脚位名称
GND
功能
接地端
SW
开关输出端
DIM
数字/模拟调光控制端。透过输入脉宽调变(PWM)讯号或直接输入直流电压做亮度调变
SEN
输出电流感应端
VIN
电源电压端
Thermal Pad
与 GND*连接的散热端
*为了减少噪声干扰，建议将散热片与 PCB 上的 GND 连接。此外，PCB 上作为热传导用途的铜导线上焊接散热片，
热传导功能将可改善。
-3-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
最大限定范围
超过最大限定范围内工作，将会损坏芯片运作。操作在建议电压至最大限定范围时会降低其稳定度。
特性
代表符号
最大工作范围
单位
电源电压
VIN
0~45
V
DIM脚位的耐受电压
VDIM
-0.3~45
V
SW脚位的耐受电压
VSW
-0.3~45
V
SEN脚位的耐受电压
VSEN
-0.3~45
V
PD
3.80
W
Rth(j-a)
32.9
°C/W
PD
0.51
W
Rth(j-a)
244.0
°C/W
PD
1.77
W
Rth(j-a)
70.8
°C/W
PD
1.49
W
Rth(j-a)
84.0
°C/W
接合点温度
Tj,max
150***
°C
芯片工作时的环境温度
Topr
-40~+85
°C
芯片储存时的环境温度
Tstg
-55~+150
°C
人体静电模式
(MIL-STD-883G
Method 3015.8)
HBM
Class 3A
(5KV)
-
机器静电模式
(ANSI/ ESD
S5.2-2009)
MM
Class M4
(400V)
-
消耗功率
(在四层印刷电路板上，Ta=25°C)
热阻值
(在四层印刷电路板上的仿真值)*
消耗功率
(在四层印刷电路板上，Ta=25°C)
热阻值
(在四层印刷电路板上的仿真值)*
消耗功率
(在四层印刷电路板上，Ta=25°C)
热阻值
(在印刷电路板上的实测值)**
消耗功率
(在四层印刷电路板上，Ta=25°C)
热阻值
(在印刷电路板上的实测值)**
静电量测
GSD 封装
GST 封装
GSB 封装
GD 封装
*仿真时，PCB尺寸为76.2mm*114.3mm；参考JEDEC JESD51-7标准。
**量测时，PCB面积为芯片的4倍大，且量测实测热阻时无外加散热片；参考JEDEC JESD51-3标准。
***此为最大限定范围值，并非芯片工作时温度，越接近此最大范围值操作，芯片的寿命越短、可靠度越低；超过此最
大限定范围工作时，将会影响芯片运作并造成毁损，因此建议的芯片工作温度(Topr)在125°C以内。
注：散热表现是与散热片面积、PCB层数与厚度相关。实测热阻值会与仿真值有所不同。使用者应根据所欲达到的散
热表现，选择合适的封装与PCB布局，以增加散热能力。
-4-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
直流特性
除非特别指明，测量条件为 VIN=12V, VOUT=3.6V, L1=68μH, CIN=COUT=10μF, TA=25°C。
特性
代表符号
测量条件
最小值
一般值
最大值
单位
输入与输出
电源电压
VIN
-
6
-
40
V
供给电流
IIN
VIN=6V~40V
-
-
2
mA
启动电压
VSU
-
-
5.4
-
V
欠压锁定电压
VUVLO
-
-
5.3
-
V
SEN 脚平均电压
VSENSE
-
95
100
105
mV
SEN 脚平均电压磁滞范围
VSENSE,HYS
-
-
15
-
%
内部传送延迟时间
TPD
-
100
200
320
ns
开关导通电阻
Rds(on)
VIN=12V
-
0.3
0.4
Ω
最短开启时间*
TON,min
-
-
300
-
ns
最短关闭时间*
TOFF,min
-
-
300
-
ns
SW 工作周期建议的范围*
Dsw
-
20
-
80
%
最大操作频率
FreqMax
-
40
-
1000
kHz
过热保护关闭值*
TSD
-
145
165
175
°C
过热保护关闭之磁滞范围*
TSD-HYS
-
20
30
40
°C
高电位位准
VIH
-
2.5
-
40
V
低电位位准
VIL
-
-
-
0.3
V
DutyPWM
PWM 频率: 1kHz
0
-
100
%
磁滞控制
MOS 开关
过热保护
数字调光控制
DIM 脚输入
电压
运用在 DIM 脚的 PWM 讯
号工作周期范围
模拟调光控制
模拟调光输入箝制电压
VDIM.CLAMP
-
2.5
-
V
模拟调光输入关闭电压
VDIM. SWOFF
-
0.3
-
V
-
2.5
-
A
过电流保护
过电流保护关闭值*
OCP
-
*此值仅经设计验证确认并未经量产程序检验。
-5-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
典型表特性
1. 效率 vs. 不同输入端电压@LED串联颗数
100
100
6-LED
2-LED
90
7-LED
5-LED
4-LED
3-LED
1-LED
80
RSEN = 0.1Ω
L1 = 22μH
CIN = COUT = 10μF
90
2-LED
85
1-LED
80
RSEN = 0.1Ω
L1 = 100μH
CIN = COUT = 10μF
75
70
7-LED
5-LED
4-LED
3-LED
85
75
6-LED
95
Efficiency, %
Efficiency, %
95
70
6
12
18
24
30
36
42
6
12
18
Input Voltage, V
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 22uH
(b) L1 = 100uH
图3. 效率 vs. 输入端电压@ IOUT = 1A
100
100
95
5-LED
4-LED
3-LED
2-LED
95
7-LED
90
85
Efficiency, %
Efficiency, %
6-LED
6-LED
1-LED
80
RSEN = 0.14Ω
L1 = 22μH
CIN = COUT = 10μF
75
3-LED
2-LED
90
85
1-LED
80
RSEN = 0.14Ω
L1 = 100μH
CIN = COUT = 10μF
75
70
7-LED
5-LED
4-LED
70
6
12
18
24
30
36
42
6
12
18
Input Voltage, V
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 22uH
(b) L1 = 100uH
图4. 效率 vs. 输入端电压@ IOUT = 700mA
100
100
95
6-LED
5-LED
4-LED
3-LED
95
90
1-LED
85
80
RSEN = 0.28Ω
L1 = 100μH
CIN = C OUT = 10μF
75
6-LED
5-LED
4-LED
3-LED
2-LED
Efficiency, %
Efficiency, %
2-LED
7-LED
90
85
1-LED
80
RSEN = 0.28Ω
L1 = 220μH
CIN = C OUT = 10μF
75
70
7-LED
70
6
12
18
24
30
36
42
6
12
18
Input Voltage, V
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 100uH
(b) L1 = 220uH
图5. 效率 vs. 输入端电压@ IOUT = 350mA
-6-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
2. 输出端电流 vs. 输入端电压@在不同LED串联颗数
1040
RSEN = 0.1Ω
L1 = 22μH
CIN = COUT = 10μF
1040
Output Current, mA
Output Current, mA
1060
1-LED
1020
3-LED
2-LED
4-LED
1000
5-LED
6-LED
RSEN = 0.1Ω
L1 = 100μH
CIN = COUT = 10μF
1030
3-LED
2-LED
1020
1-LED
6-LED
4-LED
5-LED
1010
7-LED
7-LED
980
1000
6
12
18
24
30
36
42
6
12
18
Input Voltage, V
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 22uH
(b) L1 = 100uH
图6. 输出端电流 vs. 输入端电压@ IOUT = 1A
730
RSEN = 0.14Ω
L1 = 22μH
CIN = COUT = 10μF
760
Output Current, mA
Output Current, mA
780
740
1-LED
720
2-LED
4-LED
5-LED
6-LED
3-LED
700
6
12
18
24
RSEN = 0.14Ω
L1 = 100μH
CIN = COUT = 10μF
725
3-LED
2-LED
720
6-LED
4-LED
1-LED
715
5-LED
7-LED
7-LED
710
30
36
42
6
12
18
Input Voltage, V
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 22uH
(b) L1 = 100uH
图7. 输出端电流 vs. 输入端电压@ IOUT = 700mA
360
RSEN = 0.28Ω
L1 = 100μH
CIN = COUT = 10μF
350
Output Current, mA
Output Current, mA
360
1-LED
2-LED
4-LED
5-LED
6-LED
3-LED
340
7-LED
330
RSEN = 0.28Ω
L1 = 220μH
CIN = COUT = 10μF
355
350
3-LED
2-LED
4-LED
5-LED
1-LED
345
6-LED
7-LED
340
6
12
18
24
30
36
42
Input Voltage, V
6
12
18
24
30
36
42
Input Voltage, V
(a) L1 = 100uH
(b) L1 = 220uH
图8. 输出端电流 vs. 输入端电压@ IOUT = 350mA
-7-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
3. 操作频率 vs. LED 串联颗数@在不同电感值
RSEN = 0.1Ω
VIN = 12V
CIN = COUT = 10μF
400
Switching Frequency, kHz
Switching Frequency, kHz
500
22uH
300
47uH
200
100uH
100
0
1
2
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
22uH
47uH
100uH
1
3
RSEN = 0.1Ω
VIN = 24V
CIN = COUT = 10μF
2
LED Cascaded Number
3
4
5
6
LED Cascaded Number
(a) VIN = 12V
(b) VIN = 24V
图9. 操作频率 vs. LED 串联颗数@ IOUT = 1A
1400
RSEN = 0.14Ω
VIN = 12V
CIN = COUT = 10μF
600
500
Switching Frequency, kHz
Switching Frequency, kHz
700
22uH
400
300
68uH
200
100
100uH
RSEN = 0.14Ω
VIN = 24V
CIN = COUT = 10μF
1200
22uH
1000
800
600
68uH
400
100uH
200
0
0
1
2
1
3
2
LED Cascaded Number
3
4
5
6
LED Cascaded Number
(a) VIN = 12V
(b) VIN = 24V
图10. 操作频率 vs. LED 串联颗数@ IOUT = 700mA
100uH
300
700
RSEN = 0.28Ω
VIN = 12V
CIN = COUT = 10μF
Switching Frequency, kHz
Switching Frequency, kHz
400
120uH
200
220uH
100
RSEN = 0.28Ω
VIN = 24V
CIN = COUT = 10μF
100uH
600
500
120uH
400
300
220uH
200
100
0
0
1
2
3
LED Cascaded Number
1
2
3
4
5
6
LED Cascaded Number
(a) VIN = 12V
(b) VIN = 24V
图11. 操作频率 vs. LED 串联颗数@ IOUT = 350mA
-8-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
4. 输出端电流 vs. 环境温度@ VIN = 12V
980
360
350
970
IOUT, mA
IOUT, mA
340
960
950
320
RSEN = 0.1Ω
L1 = 47μH
CIN = COUT = 10μF
3-LED
Package: SOT-236
940
330
RSEN = 0.28Ω
L1 = 47μH
CIN = COUT = 10μF
3-LED
Package: SOT-236
310
930
300
‐40
‐20
0
20
40
60
80
100
120
‐40
‐20
Ambient Temperature, ℃
0
20
40
60
80
100
120
140
Ambient Temperature, ℃
(a) IOUT = 1A
(b) IOUT = 350mA
图12. 输出端电流 vs. 环境温度@ VIN = 12V
5. Rds(on) vs. 环境温境@ VIN = 12V
400
Rds(on), mΩ
350
300
250
200
150
100
‐40
‐20
0
20
40
60
80
100
120
140
Ambient Temperature, ℃
图13. Rds(on) vs. 环境温度@ VIN = 12V
-9-
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
产品应用信息
MBI6656 为操作简单及高效率的降压转换器(Buck Converter)，可驱动最大1安培的电流负载量。MBI6656以PFM技
术控制为基础，无须回路补偿并具有快速负载瞬间响应(load transient response)，可达到轻载时之最佳效率。
MBI6656适用于须广泛输入电压之LED照明应用，其高压端电流感测及内建电流设定功能的电路设计同时可提供电流
精确度±5% 的稳定电流，并减少外部组件的数量。MBI6656同时具有脉宽调变调光及模拟调光功能，因此在LED调光
相关应用上可提供相当弹性的调光选择。
设定输出端电流
输出端电流(IOUT)是透过外接电阻(RSEN)所设定。IOUT与RSEN关系如下所示：
RSEN=(VSEN/IOUT)=(0.1V/IOUT); VSEN=0.1V;
IOUT=(VSEN/RSEN)=(0.1V/RSEN)
此处之RSEN 为与SEN端相连的外接电阻阻值，而VSEN 为外接电阻的电压。电流大小(当作为RSEN时)在电阻值为0.1Ω
时约为1000mA。
调光控制
MBI6656可同时透过DIM脚来进行脉宽调变(PWM)或模拟调光。在模拟调光应用中，LED电流会随着DIM脚之直流电
压变化而变化，其输入的直流电压为0.3V至2.5V；而在PWM调光应用时，LED电流则会随着DIM脚之脉波宽度变化而
变化，当DIM脚电压大于2.5V时，判定为高准位，当DIM脚电压小于0.3V时，则判定为低准位，其调光波形示意图如
图14所示。
图 14. 调光波形示意图
A. 数位调光
LED 亮度可透过将脉宽调变讯号入至 DIM 脚来调整，
当 DIM = L 时(小于 0.3V)，
内部 MOSFET 会被关闭并且关掉 LED
上的电流。当 DIM 脚空接时，内建内部向上电阻可以确保 MBI6656 可以持续输出电流。因此，外部的向上电阻可以
省略。图 15 为输入电流与脉宽调变讯号曲线图。
- 10 -
2015 年 4 月, V1.00
1 安培，可调光降压式 LED 驱动芯片
MBI6656
1200
1000
RSEN = 0.1Ω
800
RSEN = 0.14Ω
600
400
VIN = 12V, 1-LED
L1 = 100uH
fDIM = 1kHz
100
IOUT, mA
IOUT, mA
120
VIN = 12V, 1-LED
L1 = 100uH
fDIM = 1kHz
RSEN = 0.28Ω
RSEN = 0.1Ω
80
RSEN = 0.14Ω
60
40
RSEN = 0.28Ω
20
200
0
0
0%
20%
40%
60%
80%
0%
100%
2%
4%
6%
8%
10%
PWM dimming duty, %
PWM dimming duty, %
图 15. 数字调光曲线
B. 模拟调光
用户也可以在 DIM 脚输入直流电压来调整 LED 电流，其调光曲线可如图 16 所示。
1200
VIN = 12V, 1-LED
L1 = 100uH
IOUT, mA
1000
RSEN = 0.1Ω
800
RSEN = 0.14Ω
600
400
RSEN = 0.28Ω
200
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Analog voltage, V
图 16. 模拟调光曲线
相关组件选择
A. 选择电感
电感值的大小主要由两个因素决定：操作频率及电感的涟波电流。电感 L1 的计算公式如下所示
( VIN - VLED )
L1
VLED
VIN
0.3 f S ILED
当选择电感时，电感值并非唯一考虑，电感的饱和电流值也须被考虑，一般建议电感饱和电流值为设定电流的 1.5 倍。
电感值越大其输出电流的输入电压及负载调整率会越好(line/load regulation)，但是在相同体积情形下，电感值越大的
电感其饱和电流会越小，这是设计者需要考虑的地方。同时在选用电感时，建议选用有屏蔽的电感以降低 EMI 的干扰，
但要注意的是此类电感容易因散热不易而有过热的情形发生。
B. 选择萧特基二极管(Schottky Diode)
MBI6656 需要一个飞轮二极管(Flywheel Ddiode) D1 承载 MOSFET 关闭时通过电感的电流。为了提升效率，建议使
用具有低顺向偏压及快速反应时间特性的萧基特二极管。在选用萧特基二极管时有两个因素是必须考虑的，一是其最
大逆向电压，建议值输入电压的 1.5 倍；另一个是其最大顺向电流，建议值为输出电流的 1.5 倍。使用者应选择在高
温时有较低漏电流的萧特基二极管。
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C. 选择输入电容
当 MOSFET 开启时，储存在输入电容 CIN 的能量可以提供给 MBI6656 使用，反之当 MOSFET 关闭时，输入电压会
对输入电容充电。当输入电压比可允许的最小输入电压低的时候，MOSFET 将持续开启的动作，并将输出电流限制在
设定电流的 1.15 倍。为系统的稳定性考虑，输入电容的建议值 10uF。输入电容之额定电压应为输入电压的 1.5 倍。
为了增加系统的稳定性，建议可以在 VIN 脚与 GND 间并联一个 0.1uF ~ 1 uF 的陶瓷电容 CBP，此电容的额定电压须
大于输入电压的 1.5 倍。
在选择电容时除了电容的额定电压与容值外，也需要考虑最大能承受的涟波电流，若实际的涟波电流较电容最大能承
受的涟波电流大时，电容或芯片有可能会损毁。一般来说，系统涟波电流与电感的涟波电流相关，电容最大能承受的
涟波电流应该是电感涟波电流的 1.3 倍。
D. 选择输出端电容(选用)
并联在 LED 旁的输出电容可降低 LED 的涟波电流，容值越大 LED 涟波电流也会越小。
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封装体散热功率 (PD)
依据 PD(max) = (Tj,max – Ta) / Rth(j-a) ，被允许的最大散热功率会随环境温度增加而降低。
MBI6656 在不同工作环境温度下的最大消耗功率
消耗功率(W)
4.0
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
GSD 封装: Rth=32.9 °C/W
3.5
封装: Rth=244.0 °C/W
GST
(安全工作区域)
0
10
GSB 封装: Rth=70.8 °C/W
GD 封装: Rth=84.0 °C/W
20
30
40
50
60
70
80
工作环境温度(°C)
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“Pb-free & Green”之封装焊接制程*
聚积科技所生产的“Pb-Free & Green"的半导体产品遵循欧洲 RoHS 标准，封装选用 100%之纯锡以兼容于目前锡铅
(SnPb)焊接制程，且支持需较高温之无铅制程。纯锡目前已被欧美及亚洲区的电子产品客户与供货商广泛采用，成为
取代含锡铅材料的最佳替代品。100%纯锡可生产于含锡铅(SnPb)锡炉制程，锡炉温度请参考 JEDEC J-STD-020C 标
准规定。但若客户使用完全无铅锡膏和材料，则锡炉温度须达 J-STD-020C 标准之 245°C 至 260°C (参阅下图)。
依据 JEDEC J-STD-020C 及 J-STD-033C 对 MSL3 抗湿等级定义，芯片由真空包取出后直到使用前必须储存在温度
管控≦30°C，湿度管控≦60%RH 的环境中不超过 168 小时；当拆封超过 168 小时后再行使用时，须先以 125°C 烘
烤 9 小时去除水气后再行生产。
Temperature (℃)
300
260℃+0℃
-5℃
245℃±5℃
255℃
250
240℃
217℃
30s max
200
Ramp-down
6℃/s (max)
Average ramp-up
rate= 0.7℃/s
150
100s max
Peak Temperature 245℃~260℃< 10s
100
Average ramp-up
rate = 0.4℃/s
50
Average ramp-up
rate= 3.3℃/s
25
0
0
50
100
150
200
250
300
Time (sec)
----Maximum peak temperature
Recommended reflow profile
JEDEC
J-STD-020C
Acc.J-STD-020C
Package Thickness
Volume mm3
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