Texas Instruments LP8868-Q1多拓扑LED驱动器是一款具有电感快速调光功能的4A非同步多拓扑驱动器，可在4.5V至65V的宽输入电压范围内工作。这些LED驱动器的开关频率可在100kHz至2.2MHz范围内进行配置，并具有可选的扩频功能，可实现更好的EMI性能。LP8868-Q1系列还支持标准阴极连接和单层PCB设计。这些驱动器非常适合汽车信息娱乐系统、汽车组合仪表、抬头显示器（HUD）和汽车照明。LP8868-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100标准。

数据手册：*附件：Texas Instruments LP8868-Q1多拓扑LED驱动器数据手册.pdf

LP8868-Q1驱动器支持四种调光选项，包括模拟调光、PWM调光、混合调光和灵活调光。这些驱动器具有丰富的故障检测功能：LED开路和短路检测、感应电阻器开路和短路检测以及可配置的热折返和关断保护。

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准：
  • 温度等级1：
    • 40°C至125°C，TA
• 适用于降压、降压-升压和升压拓扑的集成MOSFET：
  • 宽输入电压范围：4.5V至65V
  • 集成5.2A和150mΩ的MOSFET
  • 100kHz至2.2MHz开关频率范围
  • 扩频以降低EMI
• 高精度功率FET调光：
  • 降压拓扑中高达4A的输出电流
  • 256:1模拟调光
  • 150ns快速PWM调光
  • 混合和灵活的调光
• 全面保护特性：
  • 故障输出
  • LED开路和短路保护
  • 逐周期电流限制
  • 开关FET故障保护
  • 热关断
  • 可配置的热折返曲线

应用电路原理图

方框图

德州仪器LP8868-Q1汽车级多拓扑LED驱动器技术解析

一、关键特性与优势

1. 多拓扑支持

• ‌Buck拓扑‌：LP8868Z/W-Q1支持，最大输出电流4A
• ‌Boost拓扑‌：LP8868X/U-Q1支持，可驱动8-10颗串联LED
• ‌Buck-Boost拓扑‌：LP8868Y/V-Q1支持，适应输入电压波动场景

2. 调光性能

• ‌四种调光模式‌：模拟调光(256:1)、PWM调光(150ns脉宽)、混合调光和灵活调光
• ‌快速响应‌：支持150ns超窄脉冲宽度PWM调光
• ‌ 电感快速调光(IFD) ‌：通过智能采样实现高精度调光

3. 保护特性

• ‌LED开路/短路保护‌：通过UVP/OVP引脚检测
• ‌电流检测电阻故障保护‌：开/短路检测
• ‌热管理‌：
  • 可配置热折返曲线(RTEMP引脚调节)
  • 热关断保护(典型165°C)
• ‌电源保护‌：VIN UVLO(3.0V典型)

二、电气特性参数

1. 关键参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围	工作范围	4.5	-	65	V
开关频率范围	FSET设置	100	-	2200	kHz
MOSFET导通电阻	VIN≥5V	-	150	-	mΩ
电流检测阈值	100%占空比	194	200	206	mV
热关断温度	-	-	165	-	°C
ESD保护等级	HBM	-	±2000	-	V

2. 效率表现

• ‌Boost拓扑‌：8LED@1A时效率>90%
• ‌Buck-Boost拓扑‌：5LED@1A时效率>85%
• ‌Buck拓扑‌：1LED@3A时效率>95%

三、典型应用设计

1. 电感选择

‌计算公式‌：
Boost拓扑：L = (VIN_max×(VOUT-VIN_max))/(VOUT×KIND×IL_max×fSW)
Buck-Boost拓扑：L = (VIN_max×VOUT)/((VOUT+VIN_max)×KIND×IL_max×fSW)

‌设计示例‌：
Boost应用(16V输入，24V/1A输出)：

• 计算值：11.25μH → 选择10μH电感
• 纹波电流：1.212A(峰峰值)
• 峰值电流：3.569A

2. 电流检测设计

‌计算公式‌：
RSENSE = VREF/ILED_FS (VREF=200mV)

‌设计示例‌：
1A输出电流时：

• RSENSE = 200mV/1A = 200mΩ
• 功率耗散：200mW(需考虑降额)

3. 热折返配置

通过TEMP引脚电阻(RTEMP)设置起始温度：

Tth(°C)	RTEMP(kΩ)
80	200
100	60
130	20

四、PCB布局指南

1. 关键原则

1. ‌功率回路最小化‌：
   • 开关节点(SW)走线短而宽
   • 使用完整地平面降低寄生电感
2. ‌去耦电容布置‌：
   • VCC电容靠近VCC引脚(1μF)
   • VIN电容靠近VIN引脚(10μF+0.1μF)
3. ‌敏感信号隔离‌：
   • CSP/CSN走线平行布置，远离SW
   • COMP走线远离高频噪声源

2. 热设计要点

• 热焊盘通过多个过孔连接至地层
• 建议使用2oz铜厚PCB
• θJA=39.1°C/W(需适当降额)

五、应用领域

1. ‌汽车电子‌：
   • 信息娱乐系统背光
   • 仪表盘照明
   • HUD显示器驱动
2. ‌工业照明‌：
   • 高亮度LED驱动
   • 可调光照明系统
3. ‌消费电子‌：
   • 电视背光
   • 专业显示设备

六、选型指导

型号	拓扑	电流限制	扩频功能
LP8868X	Boost	6A	启用
LP8868Y	Buck-Boost	6A	启用
LP8868Z	Buck	6A	启用
LP8868U	Boost	6A	禁用
LP8868V	Buck-Boost	6A	禁用
LP8868W	Buck	6A	禁用

LP8868-Q1系列以其高集成度、灵活的调光选项和强大的保护功能，成为汽车和工业LED驱动的理想选择。设计时需特别注意拓扑选择、热管理和PCB布局优化，以确保系统可靠性和长期稳定性。