Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驱动器配有FlexWire接口，可满足日益增加的对每个LED灯串进行单独控制的要求。每个器件通道均可支持模拟调光和脉宽调制（PWM）调光，通过其FlexWire串行接口进行配置。借助内部电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），用户可在通信丢失期间配置该器件，以满足系统级安全要求。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驱动器数据手册.pdf

Texas Instruments TPS929160-Q1可控制8位输出电流和12位PWM占空比。该器件具有LED开路、接地短路和单个LED短路诊断功能，可满足多种调节要求。在失去MCU连接时，可配置的看门狗还可以自动设置失效防护状态。借助可编程EEPROM可以针对不同应用场景灵活设置TPS929160-Q1。

特性

• 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准：
  • 温度等级1 TA：–40°C至+125°C
• 16通道精密高侧电流输出
  • 器件电源电压：4.5V至40V
  • LED电源电压：4V至36V
  • 由电阻器设置的通道电流：高达100mA
  • 2位全局、6位独立电流设置
  • 高电流精度：<±5%（电流为5mA至100mA时）
  • 低压降：100mA时为750mV
  • 12位独立PWM调光
  • 可编程PWM频率高达20kHz
  • 相移PWM调光
  • EN和NSTB引脚支持休眠模式下的超低静态电流
  • 线性和指数调光方法
• FlexWire™控制接口
  • 时钟频率高达1MHz
  • 一条FlexWire总线上最多16个器件
  • 一帧的数据事务高达24字节
  • 5V LDO输出，为CAN收发器供电
• 诊断和保护
  • 可编程失效防护状态
  • LED开路检测
  • LED短路检测
  • 单LED短路诊断
  • 可编程低电源检测
  • 开漏ERR，用于故障指示
  • 看门狗和CRC，用于FlexWire接口
  • 可进行引脚电压测量的8位ADC
  • 过热保护

功能框图

TPS929160-Q1 16通道LED驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的TPS929160-Q1是一款专为汽车照明应用设计的高性能16通道LED驱动器，具有FlexWire™数字接口。该器件符合AEC-Q100 Grade 1汽车级认证，工作温度范围-40°C至+125°C，适用于严苛的汽车环境。

‌关键特性‌：

• 16通道高边恒流输出，每通道电流可达100mA
• 2位全局和6位独立电流设置，精度高达±5%
• 12位独立PWM调光，频率可编程至20kHz
• 支持相移PWM调光技术，优化EMC性能
• 集成FlexWire控制接口，时钟频率可达1MHz
• 全面的诊断保护功能：LED开路/短路检测、单LED短路诊断等

二、核心功能解析

1. 精确电流控制

TPS929160-Q1通过外部参考电阻(R(REF))和内部DAC实现精确的电流控制。参考电流计算公式为：
I(FULL_RANGE) = V(REF) × K(REF) / R(REF)
其中V(REF)典型值为1.235V，K(REF)可通过REFRANGE寄存器选择(64/128/256/512)。

每通道提供64步电流调节(6位分辨率)，可实现精细的亮度控制和LED分档匹配。

2. 先进的调光功能

器件提供两种调光方式：

• ‌线性调光‌：12位分辨率(8位PWMOUTXn + 4位PWMLOWOUTXn)
• ‌指数调光‌：内置查找表实现更符合人眼感知的亮度变化

支持相移调光(PSEN)，将16个输出分为8组，每组间相位延迟为PWM周期的1/8，显著降低系统噪声和EMI。

3. FlexWire通信接口

基于UART协议的FlexWire接口特点：

• 自适应同步机制，无需高精度晶振
• 支持1MHz高速通信
• 最大支持16个设备级联
• 24字节突发传输模式
• 内置CRC校验确保通信可靠性

三、诊断与保护机制

1. 全面诊断功能

• LED开路检测(阈值可编程)
• LED对地短路检测
• 单LED短路诊断(双阈值可选)
• 电源欠压监测
• 基准电压监测
• 温度预警(135°C)和过热保护(175°C)

2. FAIL-SAFE安全模式

当通信丢失时自动进入FAIL-SAFE模式：

• 可编程故障响应策略(单故障全关或部分关断)
• 支持通过FS0/FS1引脚进行基本控制
• 故障通道自动重试机制(间隔10ms)

四、典型应用设计

1. 分布式汽车照明系统

![应用框图示意]
多颗TPS929160-Q1通过CAN物理层组网，实现：

• 长距离可靠通信(>10m)
• 单主控(MCU)管理数百个LED像素
• 独立动画控制能力

2. 设计要点

‌电源设计‌：

• 输入电压范围4.5-40V(VBAT)
• 建议为LED电源(SUPPLY)添加DC/DC转换器优化效率
• 每个VLDO引脚需1-10μF陶瓷电容

‌PCB布局‌：

• R(REF)电阻尽量靠近REF引脚，并联1nF电容
• 每个输出通道建议添加1nF陶瓷电容
• 确保足够的散热铜箔面积

五、EEPROM编程指南

1. ‌访问序列‌：
   通过EEPGATE寄存器发送特定解锁码：00h→04h→02h→09h→02h→09h
2. ‌编程步骤‌：
   • 设置EEPMODE=1进入编程模式
   • 写入目标寄存器值
   • 计算并写入正确的CRC值
   • 设置EEPPROG=1启动烧录(约200ms)
3. ‌生产建议‌：
   • 在线校准LED亮度后编程IOUTXn
   • 保存完整的配置CRC校验
   • 每个EEPROM单元可重复编程1000次