Texas Instrument TPS92621-Q1单通道LED驱动器采用独特的热管理设计，可降低器件温升。TPS92621-Q1是由汽车电池直接供电的线性驱动器，具有宽电压范围，可输出高达300mA的全电流负载。分流电阻器可用来共享输出电流并由驱动器驱动。该器件具有全面的诊断功能，包括LED开路、LED对地短路和器件过热保护。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS92621-Q1单通道LED驱动器数据手册.pdf

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准
  • 温度等级1（-40°C至125°C，TA）~~
• 宽输入电压范围：4.5V至40V
• 通过外部分流电阻器实现热共享
• 故障模式下具有低电源电流
• 单路高精度电流调节
  • 电流输出高达 300 mA
  • 整个温度范围上 ±5% 的输出精度
  • 通过电阻器设置电流
  • 用于亮度控制的PWM引脚
• 低压差
  • 最大压差：150mA时为300mV
  • 最大压差：300mA时为600mV
• 诊断和保护
  • LED开路，具有自动恢复功能
  • LED对地短路，具有自动恢复功能
  • 诊断使能具有可调阈值
  • 可配置为连带失效的故障总线
  • 热关断
• 工作结温范围：-40°C至150°C

应用

• 汽车外部尾灯
  • 尾灯
  • 中心高位刹车灯
  • 侧标记
• 车外小灯
  • 门把手
  • 盲点检测指示器
  • 充电入口
• 车内灯
  • 头顶控制台
  • 阅读灯
• 通用LED驱动器应用

功能框图

德州仪器TPS92621-Q1单通道LED驱动器技术解析

核心技术特性

1. 热共享架构创新

TPS92621-Q1采用独特的双输出路径设计(OUT和RES引脚)：

• ‌OUT路径‌：直接连接LED阳极，承担小部分电流
• ‌RES路径‌：通过外部电阻(R(RES))连接LED，承担主要电流
• ‌动态分配机制‌：根据输入输出电压差自动调节两路径电流比例

典型应用中，当输入电压为12V、驱动3颗LED(总VF≈6.6V)时：

• 约50%功率由R(RES)耗散
• 器件本身功耗降低至1.5W以下
• 结温上升减少40%以上

2. 先进诊断保护功能

‌三重故障检测机制‌：

1. ‌LED开路检测‌：
   • 阈值电压：420mV(最大)
   • 去抖时间：96μs(典型)
   • 可通过DIAGEN引脚禁用
2. ‌LED短路保护‌：
   • 检测阈值：640mV
   • 自动重试电流：1.1-1.528mA
   • 恢复时间：125μs
3. ‌过热保护‌：
   • 关断阈值：172℃(典型)
   • 迟滞：15℃

‌ 故障总线(FAULT) ‌支持"一损全停"模式，多个驱动器FAULT引脚可直接并联实现联动保护。

典型应用设计

1. 汽车尾灯设计示例

‌设计参数‌：

• 输入电压：9-16V
• LED配置：3颗串联，VF=2.2V@150mA
• 亮度控制：PWM调光(200Hz)

PCB布局要点‌：

• R(RES)远离IC(间距>20mm)
• 散热焊盘连接大面积铜皮
• R(SNS)尽量靠近IN引脚

2. PWM调光实现

支持两种调光方式：

1. ‌直接PWM控制‌：
   • 频率范围：100Hz-1kHz
   • 最小脉宽：2μs
   • 传输延迟：130ns(最大)
2. ‌电源调制控制‌：
   • 通过SUPPLY电压开关实现
   • 需在PWM引脚添加分压电路
   • 适合BCM直接控制场景

性能优化建议

1. ‌热管理‌：
   • 选用1W以上功率等级的R(RES)
   • PCB铜箔面积≥100mm²
   • 添加散热过孔(直径0.3mm，间距1mm)
2. ‌EMC设计‌：
   • 输入电容：10μF陶瓷+1μF MLCC
   • PWM走线长度<50mm
   • 避免敏感信号与功率路径平行
3. ‌故障处理‌：
   • 开路检测阈值设置高于实际工作压差
   • FAULT总线添加10kΩ上拉电阻
   • 敏感应用可禁用自动恢复功能

选型对比

特性	TPS92621-Q1	竞品A	竞品B
最大电流	300mA	200mA	500mA
热共享支持	✓	✗	✓
诊断功能	全功能	基本保护	全功能
工作温度	-40~125℃	-40~105℃	-40~150℃
封装尺寸	3mm×3mm	4mm×4mm	5mm×5mm

设计资源

TI提供完整支持套件：

• ‌参考设计‌：TIDA-020031(汽车尾灯方案)
• ‌计算工具‌：LED驱动设计Excel表格
• ‌SPICE模型‌：支持瞬态分析
• ‌安全文档‌：ISO 26262 ASIL B合规报告

总结

TPS92621-Q1通过创新的热共享架构解决了汽车LED驱动中的热瓶颈问题，其优势在于：

• 在同等功率下可将结温降低30-50%
• 简化散热设计，减少散热片使用
• 保持高精度电流输出(±5%)
• 符合汽车电子严苛环境要求

随着汽车照明向高亮度、小型化发展，此类智能线性驱动器将在日间行车灯(DRL)、动态转向灯等应用中发挥关键作用。设计人员应特别注意热共享电阻的选型和布局，以充分发挥器件性能优势。