TPS54200 4.5V 至 28V 输入电压，同步降压 LED 驱动器技术手册

TPS54200和TPS54201器件是1.5A同步降压单色或IR驱动器，最大输入电压为28V。电流模式作提供快速瞬态响应并简化环路稳定。

TPS54200和TPS54201可用于驱动单串或多串单色或红外 （IR） LED 阵列，就像夜视摄像机一样。

通过集成 MOSFET 并采用 SOT-23-THIN 封装，TPS54200 和 TPS54201 器件可提供高功率密度，并且只需要在 PCB 上占用很小的尺寸。
*附件：tps54200.pdf

TPS54200和TPS54201器件通过改变与模拟调光模式下输入的PWM信号占空比成比例的内部基准电压来实现模拟调光。该器件还支持 PWM 调光模式，在该模式下，内部基准电压减半至 100 mV，以提高效率。

高侧 MOSFET 中的逐周期电流限制可在过载条件下保护转换器，并通过低侧 MOSFET 续流电流限制来防止电流失控。有一个低侧 MOSFET 灌电流限制，以防止过大的反向电流。为了安全和保护，TPS54200和TPS54201器件包括LED开路和短路保护、检测电阻开路和短路保护以及器件热保护。TPS54200器件实现关机和锁存模式保护，而TPS54201器件采用自动重试模式保护。

特性

• 4.5V 至 28V 宽输入范围
• 集成150mΩ和70mΩ MOSFET，提供1.5A连续输出电流
• 低关断电流，2 μA
• 固定 600 kHz 频率
• 带内部补偿的峰值电流模式
• 模拟和PWM调光模式下的200 mV和100 mV检测电压
• 通过PWM输入实现精密模拟调光（ADIM）
• LED 开路和短路保护
• 检测电阻开路和短路保护
• 关断和锁存模式保护 （TPS54200）
• 自动重试模式保护 （TPS54201）
• 热关断
• 6引脚SOT-23-THIN封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS54200与TPS54201是德州仪器（TI）推出的1.5A同步降压LED驱动器，输入电压范围4.5V至28V，采用6引脚SOT-23-THIN封装。
• ‌核心功能‌：专为驱动单串或多串单色/红外（IR）LED设计，支持模拟调光（ADIM）和PWM调光（PDIM）模式，集成150mΩ高边和70mΩ低边MOSFET。
• ‌保护机制‌：
  • ‌TPS54200‌：闭锁保护模式（故障后需重启电源）。
  • ‌TPS54201‌：自动重试保护模式（故障后周期性尝试恢复）。

‌2. 关键特性‌

• ‌调光性能‌：
  • ‌模拟调光‌：内部参考电压（200mV）随PWM占空比（1%-100%）线性变化，支持深度调光（低至1%）。
  • ‌PWM调光‌：参考电压固定为100mV，LED按PWM信号开关，效率更高。
• ‌保护功能‌：
  • LED开路/短路保护、检测电阻开路/短路保护、热关断（160°C触发）。
  • 高低边MOSFET逐周期电流限制（高边3.1A/1.5A，低边源极3.3A/沉极1.7A）。

‌3. 应用场景‌

• ‌典型应用‌：
  • 红外LED驱动（网络摄像头、安防摄像头、视频门铃）。
  • 白光LED照明（冰箱、电子锁、建筑照明）。
• ‌设计示例‌：
  • ‌12V输入驱动3颗IR LED‌：10μH电感、10μF输入/输出电容，调光范围1%-100%。
  • ‌24V输入驱动4颗白光LED‌：10μH电感，PWM调光频率250Hz。

‌4. 电气参数‌

• ‌效率‌：95%（典型值，PWM全占空比）。
• ‌开关频率‌：固定600kHz，最小导通时间105ns。
• ‌静态电流‌：2μA（关断模式）。

‌5. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：需满足电流纹波要求（如KIND=0.3时，12V设计选用10μH电感）。
• ‌输入/输出电容‌：推荐X7R/X5R陶瓷电容（如10μF/35V），降低纹波。
• ‌FB引脚滤波‌：RC滤波器（如910Ω+82nF）用于环路稳定。

‌6. 布局建议‌

• 缩短SW走线以减少EMI，GND平面需大面积覆盖以优化散热。
• 输入电容靠近VIN引脚，敏感信号远离高噪声区域（如SW节点）。

‌7. 封装与订购‌

• ‌封装‌：SOT-23-THIN（1.6mm×2.9mm），符合JEDEC MO-193标准。
• ‌型号后缀‌：DDCR（卷带3000片）、DDCT（卷带250片），支持-40°C至125°C工作温度。

‌附：典型曲线‌

• 效率随PWM占空比变化（50%-100%效率＞85%）。
• 故障保护波形（如LED短路时电感电流钳位及自动恢复过程）。

该文档为LED驱动设计提供完整的技术参考，涵盖参数计算、保护机制及实际应用方案。