Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅(qū)動(dòng)器配有FlexWire接口，可滿足日益增加的對(duì)每個(gè)LED燈串進(jìn)行單獨(dú)控制的要求。每個(gè)器件通道均可支持模擬調(diào)光和脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光，通過(guò)其FlexWire串行接口進(jìn)行配置。借助內(nèi)部電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM），用戶可在通信丟失期間配置該器件，以滿足系統(tǒng)級(jí)安全要求。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments TPS929160-Q1可控制8位輸出電流和12位PWM占空比。該器件具有LED開(kāi)路、接地短路和單個(gè)LED短路診斷功能，可滿足多種調(diào)節(jié)要求。在失去MCU連接時(shí)，可配置的看門(mén)狗還可以自動(dòng)設(shè)置失效防護(hù)狀態(tài)。借助可編程EEPROM可以針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景靈活設(shè)置TPS929160-Q1。

特性

• 符合面向汽車應(yīng)用的 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)：
  • 溫度等級(jí)1 TA：–40°C至+125°C
• 16通道精密高側(cè)電流輸出
  • 器件電源電壓：4.5V至40V
  • LED電源電壓：4V至36V
  • 由電阻器設(shè)置的通道電流：高達(dá)100mA
  • 2位全局、6位獨(dú)立電流設(shè)置
  • 高電流精度：<±5%（電流為5mA至100mA時(shí)）
  • 低壓降：100mA時(shí)為750mV
  • 12位獨(dú)立PWM調(diào)光
  • 可編程PWM頻率高達(dá)20kHz
  • 相移PWM調(diào)光
  • EN和NSTB引腳支持休眠模式下的超低靜態(tài)電流
  • 線性和指數(shù)調(diào)光方法
• FlexWire?控制接口
  • 時(shí)鐘頻率高達(dá)1MHz
  • 一條FlexWire總線上最多16個(gè)器件
  • 一幀的數(shù)據(jù)事務(wù)高達(dá)24字節(jié)
  • 5V LDO輸出，為CAN收發(fā)器供電
• 診斷和保護(hù)
  • 可編程失效防護(hù)狀態(tài)
  • LED開(kāi)路檢測(cè)
  • LED短路檢測(cè)
  • 單LED短路診斷
  • 可編程低電源檢測(cè)
  • 開(kāi)漏ERR，用于故障指示
  • 看門(mén)狗和CRC，用于FlexWire接口
  • 可進(jìn)行引腳電壓測(cè)量的8位ADC
  • 過(guò)熱保護(hù)

功能框圖

TPS929160-Q1 16通道LED驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的TPS929160-Q1是一款專為汽車照明應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能16通道LED驅(qū)動(dòng)器，具有FlexWire?數(shù)字接口。該器件符合AEC-Q100 Grade 1汽車級(jí)認(rèn)證，工作溫度范圍-40°C至+125°C，適用于嚴(yán)苛的汽車環(huán)境。

?關(guān)鍵特性?：

• 16通道高邊恒流輸出，每通道電流可達(dá)100mA
• 2位全局和6位獨(dú)立電流設(shè)置，精度高達(dá)±5%
• 12位獨(dú)立PWM調(diào)光，頻率可編程至20kHz
• 支持相移PWM調(diào)光技術(shù)，優(yōu)化EMC性能
• 集成FlexWire控制接口，時(shí)鐘頻率可達(dá)1MHz
• 全面的診斷保護(hù)功能：LED開(kāi)路/短路檢測(cè)、單LED短路診斷等

二、核心功能解析

1. 精確電流控制

TPS929160-Q1通過(guò)外部參考電阻(R(REF))和內(nèi)部DAC實(shí)現(xiàn)精確的電流控制。參考電流計(jì)算公式為：
I(FULL_RANGE) = V(REF) × K(REF) / R(REF)
其中V(REF)典型值為1.235V，K(REF)可通過(guò)REFRANGE寄存器選擇(64/128/256/512)。

每通道提供64步電流調(diào)節(jié)(6位分辨率)，可實(shí)現(xiàn)精細(xì)的亮度控制和LED分檔匹配。

2. 先進(jìn)的調(diào)光功能

器件提供兩種調(diào)光方式：

• ?線性調(diào)光?：12位分辨率(8位PWMOUTXn + 4位PWMLOWOUTXn)
• ?指數(shù)調(diào)光?：內(nèi)置查找表實(shí)現(xiàn)更符合人眼感知的亮度變化

支持相移調(diào)光(PSEN)，將16個(gè)輸出分為8組，每組間相位延遲為PWM周期的1/8，顯著降低系統(tǒng)噪聲和EMI。

3. FlexWire通信接口

基于UART協(xié)議的FlexWire接口特點(diǎn)：

• 自適應(yīng)同步機(jī)制，無(wú)需高精度晶振
• 支持1MHz高速通信
• 最大支持16個(gè)設(shè)備級(jí)聯(lián)
• 24字節(jié)突發(fā)傳輸模式
• 內(nèi)置CRC校驗(yàn)確保通信可靠性

三、診斷與保護(hù)機(jī)制

1. 全面診斷功能

• LED開(kāi)路檢測(cè)(閾值可編程)
• LED對(duì)地短路檢測(cè)
• 單LED短路診斷(雙閾值可選)
• 電源欠壓監(jiān)測(cè)
• 基準(zhǔn)電壓監(jiān)測(cè)
• 溫度預(yù)警(135°C)和過(guò)熱保護(hù)(175°C)

2. FAIL-SAFE安全模式

當(dāng)通信丟失時(shí)自動(dòng)進(jìn)入FAIL-SAFE模式：

• 可編程故障響應(yīng)策略(單故障全關(guān)或部分關(guān)斷)
• 支持通過(guò)FS0/FS1引腳進(jìn)行基本控制
• 故障通道自動(dòng)重試機(jī)制(間隔10ms)

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 分布式汽車照明系統(tǒng)

![應(yīng)用框圖示意]
多顆TPS929160-Q1通過(guò)CAN物理層組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)：

• 長(zhǎng)距離可靠通信(>10m)
• 單主控(MCU)管理數(shù)百個(gè)LED像素
• 獨(dú)立動(dòng)畫(huà)控制能力

2. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

?電源設(shè)計(jì)?：

• 輸入電壓范圍4.5-40V(VBAT)
• 建議為L(zhǎng)ED電源(SUPPLY)添加DC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)化效率
• 每個(gè)VLDO引腳需1-10μF陶瓷電容

?PCB布局?：

• R(REF)電阻盡量靠近REF引腳，并聯(lián)1nF電容
• 每個(gè)輸出通道建議添加1nF陶瓷電容
• 確保足夠的散熱銅箔面積

五、EEPROM編程指南

1. ?訪問(wèn)序列?：
   通過(guò)EEPGATE寄存器發(fā)送特定解鎖碼：00h→04h→02h→09h→02h→09h
2. ?編程步驟?：
   • 設(shè)置EEPMODE=1進(jìn)入編程模式
   • 寫(xiě)入目標(biāo)寄存器值
   • 計(jì)算并寫(xiě)入正確的CRC值
   • 設(shè)置EEPPROG=1啟動(dòng)燒錄(約200ms)
3. ?生產(chǎn)建議?：
   • 在線校準(zhǔn)LED亮度后編程IOUTXn
   • 保存完整的配置CRC校驗(yàn)
   • 每個(gè)EEPROM單元可重復(fù)編程1000次