TPS92602-Q1 汽车 2 通道高侧电流检测开关模式 LED 驱动器技术文档总结

TPS9260x-Q1 系列器件是一款单通道和双通道高侧电流 LED 驱动器。该系列器件具有全面的保护和诊断功能，专用于汽车前照明，非常适合汽车前照明。每个独立驱动器的基座是一个峰值电流模式升压控制器。每个控制器都有两个独立的反馈环路，一个带有高侧电流检测分流器的电流反馈环路和一个带有外部电阻分压器网络的电压反馈环路。控制器提供恒定的输出电压或恒定的输出电流。连接的负载决定了器件是调节恒定输出电流（如果电路早于电压设定点达到电流设定点）还是恒定输出电压（如果电路首先达到电压设定点，例如，在开路负载条件下）。
*附件：tps92602-q1.pdf

每个控制器都支持所有典型拓扑，例如升压、升压到电池、SEPIC 或反激式。

高侧 PMOS FET 驱动器的用途是用于 LED 灯串的 PWM 调光，以及在 GND 外部短路时进行切断以保护电路。

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 符合以下标准：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度
  • 设备 HBM ESD 分类 2 级
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C4B
• 输入电压：4 V–40 V（最大 45 V 绝对值）
• 输出电压：4 V–75 V（最大 80 V 绝对值）
• 具有集成斜率补偿功能的固定频率电流模式控制器
• 两个调节环路，每个通道的恒流输出和恒压输出
• 高侧电流检测：
  • 150 mV 或 300 mV 检测电压（EEPROM 选件）
  • ±6 mV失调（实现约4%或2%的LED电流精度）
• 输出电压检测，内部基准电压源：2.2 V ±5%
• 集成低侧NMOS-FET驱动器：峰值栅极驱动电流典型值0.7 A
• 频率同步
• PWM调光和模拟调光
• 诊断：
  • 高侧电流（LED电流）可作为模拟输出
  • LED 开路和 GND 短路检测
  • 短路输出保护
• 内部欠压和过压锁定

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS92601-Q1（单通道）和TPS92602-Q1（双通道）高边电流LED驱动器，专为汽车前照灯设计。
• ‌关键特性‌：
  • 符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至125°C工作温度）。
  • 宽输入电压范围：4V-40V（峰值45V），输出支持4V-75V（峰值80V）。
  • 集成峰值电流模式控制器，支持升压（Boost）、升压至电池（Boost-to-Battery）、SEPIC和反激拓扑。
  • 支持PWM调光和模拟调光（10%-100%线性范围）。
  • 诊断功能：LED开路/短路检测、电流监测（通过DIAGx引脚输出）。

‌2. 核心功能‌

• ‌电流与电压调节‌：双反馈环路（恒流/恒压），根据负载自动切换调节模式。
• ‌保护机制‌：
  • 欠压锁定（UVLO）、过压关断（OVSH）、热关断（165°C）。
  • 短路保护（通过PMOS FET切断路径）。
• ‌调光控制‌：
  • ‌模拟调光‌：通过ICTRLx引脚电压调节LED电流（0.2V-2.85V对应10%-100%电流）。
  • ‌PWM调光‌：支持200Hz-2kHz频率，最小导通时间需满足能量平衡。

‌3. 应用设计要点‌

• ‌典型电路‌：升压和升压至电池拓扑（见图15-图23），需分离信号地（AGND）与功率地（PGND）。
• ‌关键元件选型‌：
  • ‌电感‌：需满足峰值电流（如22µH/5.3A）和低DCR（如23.3mΩ）。
  • ‌MOSFET‌：建议50V耐压、低RDS(on)（如12mΩ）和低Qg（如28nC）。
  • ‌输出电容‌：根据纹波要求计算（如15.2µF用于80mV纹波）。
• ‌补偿设计‌：COMP引脚外接RC网络（如510Ω+0.22µF），需避开右半平面零点（fZRHP/5）。

‌4. 封装与布局‌

• ‌封装‌：HTSSOP-20（单通道）和HTSSOP-28（双通道），带PowerPAD散热焊盘。
• ‌布局建议‌：
  • 减小开关环路面积（输入电容、MOSFET、二极管路径）。
  • 高阻抗引脚（RT/COMP）远离噪声源，双通道功率地独立布局。

‌5. 版本更新‌

• 修订E（2018年7月）：优化引脚定义，更新电气特性表（如VCC命名统一）。
• 修订D（2015年1月）：单/双通道描述补充，ESD评级调整。

‌6. 典型性能曲线‌

• 效率>90%（升压拓扑，16V输入）。
• PWM调光线性度验证（5%-95%占空比，见图18-图20、图24-图26）。

‌7. 订购信息‌

• 型号后缀区分通道数和感测电压（如TPS92602A-Q1为300mV满量程）。
• 封装选项：HTSSOP带卷装（Reel），符合RoHS标准。