Texas Instruments TPS92643-Q1降壓紅外LED驅(qū)動(dòng)器具有5.5V至36V寬工作輸入電壓范圍和40V容差，支持400ms負(fù)載突降。TPS92643-Q1上實(shí)現(xiàn)了基于電感器谷值電流檢測(cè)的自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間平均電流模式控制。自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間控制提供在100kHz至2.2MHz范圍內(nèi)設(shè)置的近乎恒定的開關(guān)頻率。閉環(huán)反饋和電感器電流檢測(cè)可在寬輸入、輸出和環(huán)境溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)于 ±4%的精度。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS92643-Q1降壓紅外LED驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

高性能LED驅(qū)動(dòng)器可使用PWM調(diào)光或模擬技術(shù)獨(dú)立調(diào)制LED電流。通過設(shè)定IADJ電壓，可獲得超過15:1范圍的線性模擬調(diào)光范圍。通過使用所需占空比直接調(diào)制對(duì)應(yīng)的UDIM輸入引腳，實(shí)現(xiàn)LED電流的PWM調(diào)光。該特性還可以通過在APWM上設(shè)置模擬電壓來實(shí)現(xiàn)內(nèi)部模數(shù)至PWM轉(zhuǎn)換。內(nèi)部PWM發(fā)生器通過將外部模擬電壓與內(nèi)部1.4kHz斜坡信號(hào)進(jìn)行比較來轉(zhuǎn)換。

Texas Instruments TPS92643-Q1包含高級(jí)診斷與故障保護(hù)功能：逐周期開關(guān)電流限制、自舉欠壓、LED開路、LED短路和熱關(guān)斷。TPS92643-Q1采用6.6mm × 5.1mm熱增強(qiáng)型16引腳HTSSOP封裝，引線間距為0.65mm。

特性

• 這些器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100認(rèn)證。
  • 1級(jí)（-40°C至+125°C環(huán)境工作溫度范圍）
  • 器件HBM分類等級(jí)H1C
  • 器件CDM分類等級(jí)C5
• 輸入電壓范圍：5.5V至36V
  • 啟動(dòng)后工作電壓低至5.15V
• 該器件的連續(xù)電流高達(dá)3A，精度為4%
• 自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間電流控制
  • 低偏置高側(cè)電流感應(yīng)放大器
  • 與幾乎任一陶瓷和鋁質(zhì)電容器組合一同工作時(shí)可保持穩(wěn)定
• 可編程開關(guān)頻率：100kHz至2.2MHz
• 高級(jí)調(diào)光操作
  • 1000:1精密PWM調(diào)光
  • 15:1精密模擬調(diào)光
  • 1.4kHz內(nèi)部模擬輸入至PWM占空比轉(zhuǎn)換
• 逐周期開關(guān)過流保護(hù)
• 開漏故障指示器輸出
  • LED短路、開路和電纜線束故障指示
• 熱關(guān)斷保護(hù)

降壓LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用原理圖

TPS92643-Q1汽車級(jí)同步降壓LED驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述與核心特性

?TPS92643-Q1?是德州儀器(TI)專為汽車照明應(yīng)用設(shè)計(jì)的同步降壓LED驅(qū)動(dòng)器IC，具有以下突出特點(diǎn)：

• ?寬輸入電壓范圍?：5.5V至36V工作輸入，40V瞬態(tài)耐受能力（持續(xù)400ms）
• ?高精度電流控制?：3A連續(xù)輸出電流，±4%電流精度（全溫度范圍）
• ?先進(jìn)調(diào)光技術(shù)?：
  • 1000:1 PWM調(diào)光比
  • 15:1模擬調(diào)光范圍
  • 1.4kHz內(nèi)部模擬-PWM轉(zhuǎn)換
• ?汽車級(jí)認(rèn)證?：
  • AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證（-40°C至125°C）
  • HBM ESD等級(jí)H1C，CDM ESD等級(jí)C5
• ?集成保護(hù)功能?：
  • 逐周期過流保護(hù)
  • LED開路/短路診斷
  • 熱關(guān)斷保護(hù)（175°C閾值）

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)

三、架構(gòu)與工作原理

3.1 自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間控制

TPS92643-Q1采用創(chuàng)新的?谷值電流檢測(cè)自適應(yīng)導(dǎo)通時(shí)間控制?架構(gòu)：

1. 高邊MOSFET由內(nèi)部單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器控制導(dǎo)通時(shí)間
2. 導(dǎo)通時(shí)間公式：tON = 10?12 × RON × (VCSP/VIN)
3. 谷值比較器檢測(cè)電感電流下限，觸發(fā)下次導(dǎo)通
4. 實(shí)現(xiàn)近恒定頻率的偽固定頻率控制

3.2 電流調(diào)節(jié)環(huán)路

• ?誤差放大器?：跨導(dǎo)450μA/V，帶寬3MHz
• ?電流檢測(cè)?：外部電阻RCS檢測(cè)電感電流
• ?補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)?：COMP引腳接1-10nF電容實(shí)現(xiàn)積分補(bǔ)償
• ?參考設(shè)置?：IADJ電壓經(jīng)1/14分壓后作為基準(zhǔn)

四、調(diào)光功能實(shí)現(xiàn)

4.1 模擬調(diào)光

• 通過IADJ引腳電壓(140mV-2.4V)線性調(diào)節(jié)LED電流
• 計(jì)算公式：ILED = VIADJ/(14×RCS)
• 強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式(強(qiáng)制CCM)擴(kuò)展調(diào)光范圍

4.2 PWM調(diào)光

?兩種實(shí)現(xiàn)方式?：

1. ?直接PWM?：通過UDIM引腳輸入PWM信號(hào)
   • 支持200Hz-1.5kHz頻率范圍
   • 可通過MOSFET或肖特基二極管耦合
2. ?模擬-PWM轉(zhuǎn)換?：通過APWM引腳
   • 內(nèi)部1.5kHz三角波比較
   • 輸入1.0-2.45V對(duì)應(yīng)0-100%占空比

五、保護(hù)機(jī)制詳解

5.1 輸入保護(hù)

• ? 欠壓鎖定(UVLO) ?：通過UDIM引腳電阻分壓設(shè)置
  • 典型開啟閾值1.27V(上升)
  • 關(guān)閉閾值1.12V(下降)
• ?輸入跌落保護(hù)?：閾值2.34V(下降)/2.54V(上升)

5.2 功率級(jí)保護(hù)

• ?高邊MOSFET限流?：4.8A典型值
• ?低邊MOSFET限流?：3.2A典型值
• ?熱關(guān)斷?：175°C觸發(fā)，15°C滯后

5.3 LED故障檢測(cè)

• ?開路檢測(cè)?：COMP電壓超過3.2V時(shí)觸發(fā)FLT
• ?短路檢測(cè)?：CSN電壓低于1.5V時(shí)觸發(fā)FLT

六、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

6.1 關(guān)鍵元件選型

1. ?電感選擇?：
   • 計(jì)算公式：L = (VIN,MIN - VCSN,MAX) × (VCSN,MAX)/(ΔiL × fSW × VIN,MIN)
   • 推薦值：15-22μH（400kHz開關(guān)頻率）
2. ?電流檢測(cè)電阻?：
   • 計(jì)算公式：RCS = VIADJ/(14 × ILED)
   • 功率要求：P = RCS × ILED2
3. ?輸入/輸出電容?：
   • 輸入：10μF陶瓷電容+100nF高頻去耦
   • 輸出：4.7-10μF X7R陶瓷電容

6.2 PCB布局指南

• ?功率回路最小化?：SW節(jié)點(diǎn)面積盡可能小
• ?接地策略?：
  • 功率地(PGND)與模擬地(AGND)單點(diǎn)連接
  • 底層完整地平面
• ?敏感信號(hào)走線?：
  • CSP/CSN差分走線，遠(yuǎn)離噪聲源
  • IADJ/APWM走線添加濾波電容

七、汽車照明應(yīng)用方案

7.1 前照燈系統(tǒng)

• 支持多LED串配置（典型3-6顆LED）
• 集成NTC實(shí)現(xiàn)溫度折返保護(hù)
• 符合汽車負(fù)載突降要求

7.2 霧燈驅(qū)動(dòng)

• 高精度電流控制確保亮度一致性
• PWM調(diào)光實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)照明效果
• 故障指示功能簡(jiǎn)化系統(tǒng)診斷