TPS92691-Q1 汽车多拓扑 LED 驱动器，带轨到轨电流检测放大器技术手册

TPS92691/-Q1 是一款多功能 LED 控制器，可支持一系列升压或升压 降压驱动程序拓扑。该器件实现固定频率峰值电流模式控制 具有可编程开关频率、斜率补偿和软启动时序的技术。它 集成了一个高压 （65V） 轨到轨电流检测放大器，可直接测量 使用高侧或低侧串联检测电阻器的 LED 电流。放大器设计 实现低输入失调电压，并在结上实现优于 ±3% 的 LED 电流精度 温度范围为 25°C 至 140°C，输出共模电压范围为 0 至 60 V。
*附件：tps92691-q1.pdf

LED 电流可以使用模拟或 PWM 调光进行独立调制 技术。通过改变电压，获得 15：1 范围的线性模拟调光响应 高阻抗模拟调节 （IADJ） 输入端为 140 mV 至 2.25 V。LED电流的PWM调光 通过以所需的占空比和频率调制PWM输入引脚来实现。自选 DDRV 栅极驱动器输出可用于使串联 FET 调光功能达到 1000：1 以上 对比度。

TPS92691/-Q1 支持通过电流监视器 （IMON） 进行连续 LED 状态检查 输出。这允许 LED 短路或开路检测和保护。附加 故障保护功能包括VCC UVLO、输出OVP、开关逐周期电流限制和 热保护。

特性

• 宽输入电压：4.5 V 至 65 V
• 宽输出电压范围：2 V 至 65 V
• 低输入失调轨到轨电流检测放大器
  • 在 25°C 至 140°C 结温范围内优于 ±3% 的 LED 电流精度
  • 与高侧和低侧电流检测实现兼容
• 高阻抗模拟 LED 电流调节输入 （IADJ），对比度超过 15：1
• 超过 1000：1 系列 FET PWM 调光比，集成系列 N 沟道调光驱动器接口
• 用于系统故障检测和诊断的连续 LED 电流监控器输出
• 具有外部时钟同步功能的可编程开关频率
• 可编程软启动和斜率补偿
• 全面的故障保护电路，包括VCC欠压锁定（UVLO）、输出过压保护（OVP）、逐周期开关电流限制和热保护
• TPS92691-Q1：汽车Q100 1级认证

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS92691（工业级）和TPS92691-Q1（车规级，符合AEC-Q100 Grade 1标准）
• ‌功能‌：多拓扑LED驱动控制器，集成轨到轨电流检测放大器，支持升压（Boost）、降压（Buck）、升降压（Buck-Boost）、SEPIC等多种拓扑结构。
• ‌关键特性‌：
  • 宽输入电压范围：4.5V至65V
  • 输出范围：2V至65V
  • LED电流精度：±3%（全温度范围）
  • 支持模拟/PWM调光（15:1模拟调光比，1000:1 PWM调光比）
  • 内置故障保护（过压/欠压/过热/电流限制）

‌2. 核心功能模块‌

• ‌电流检测‌：高精度轨到轨放大器（增益14x），支持高/低侧检测
• ‌控制环路‌：峰值电流模式控制，可编程开关频率（80kHz–700kHz）
• ‌调光接口‌：
  • 模拟调光（IADJ引脚，0.14V–2.25V输入）
  • PWM调光（支持外部MOSFET串联调光）
• ‌监测输出‌：IMON引脚实时反馈LED电流状态

‌3. 保护机制‌

• 输出过压保护（OVP）
• VCC欠压锁定（UVLO）
• 逐周期电流限制
• 热关断（175°C阈值）

‌4. 典型应用场景‌

• ‌汽车照明‌：外部车灯（TPS92691-Q1专属）
• ‌工业照明‌：建筑/通用照明
• 支持拓扑示例：
  • Boost驱动（12V输入驱动多颗LED串联）
  • Buck-Boost驱动（宽输入电压适配）

‌5. 设计支持‌

• ‌引脚配置‌：16引脚HTSSOP封装（带PowerPAD散热焊盘）
• ‌设计工具‌：
  • 补偿网络计算公式（积分/比例积分补偿）
  • 电感/电容选型指南
  • 布局建议（重点优化开关节点布线）
• ‌参考设计‌：提供升压/升降压完整原理图（含元件参数）

‌6. 性能数据‌

• 效率曲线：典型值>90%（Boost拓扑@14V输入）
• 温度范围：-40°C至+125°C（工业级）、-40°C至+140°C结温（车规级）