TPS92511 LED驱动器芯片技术文档总结

该TPS92511是一款易于使用的 65V 恒流降压转换器，用于驱动电流高达 0.5A、效率高达 95% 的单个 LED 灯串。基本作只需要 5 个外部元件，并且由于集成了 N-MOSFET、无需外部电流检测电阻、无需外部补偿和适当的端子分配，单层 PCB 布局是可行的。高值外部电阻器对 LED 电流进行编程，以便实现 LED 电流的微调。另一个高值外部电阻器对50kHz至500kHz的恒定开关频率进行编程。由于开关频率恒定，EMI 设计变得更加容易。该TPS92511提供4.5V至65V的宽输入电压范围。通过添加简单的外部电路，该器件可以处理具有更高输入电压的应用。
*附件：tps92511.pdf

该TPS92511采用专有的控制方案来调节LED电流，而无需直接检测LED电流。它采用浮动降压拓扑结构和低侧N沟道功率MOSFET，不需要引导捆扎电容器。对于多通道系统，浮动降压拓扑和专有控制方案允许 LED 串的公共阳极连接，而无需外部电流检测网络。这大大减少了布线数量以及总体制造成本。

该TPS92511具有非常快的PWM调光响应时间。例如，如果开关频率为500 kHz，最小DIM脉冲宽度为6μs，调光频率为150Hz，则可以实现超过1000：1的对比度。

该TPS92511采用功率增强型SOIC-8裸露导热垫封装。

特性

• 宽输入电压范围：4.5 V 至 65 V
• 无需外部电流检测电阻
• 无需外部环路补偿
• 易于使用，至少需要 5 个组件
• 1000：1 对比度可行
• 单层PCB可行
• 可用作高压降压稳压器
• 可用作线性电流分流稳压器
• 集成低侧 N 沟道 MOSFET
• LED 电流可编程，最高可达 0.5 A
• 典型值为 ±3.6% LED 电流精度
• 开关频率可编程范围为 50 kHz 至 500 kHz
• 限流保护
• VCC欠压锁定
• 热关断保护
• 支持模拟调光和热折返
• 功率增强型SOIC-8裸露导热垫封装（HSOP-8）

参数

方框图

1. 产品概述

TPS92511是一款65V共阳极恒流降压LED驱动器芯片，无需外部电流检测电阻，由德州仪器(TI)生产。该芯片具有以下核心特性：

• ‌输入电压范围‌：4.5V至65V
• ‌输出电流‌：最高500mA恒流输出
• ‌集成特性‌：内置N沟道MOSFET，无需外部补偿电路
• ‌高效率‌：最高可达95%
• ‌封装‌：HSOP-8带散热焊盘封装(4.89mm×3.90mm)

2. 关键特性

2.1 主要特点

• 仅需5个外部元件即可实现基本操作
• 支持单层PCB设计
• 可实现1000:1对比度
• 可编程开关频率(50kHz至500kHz)
• 典型LED电流精度±3.6%
• 集成多种保护功能：电流限制、欠压锁定、热关断
• 支持模拟调光和热折返功能

2.2 应用领域

• 大功率LED驱动
• 建筑照明
• 办公室照明灯具
• 汽车照明
• MR-16 LED灯

3. 技术描述

3.1 工作原理

TPS92511采用专利的脉冲电平调制(PLM)控制方案，在连续导通模式(CCM)下工作，无需直接检测LED电流。其浮动降压拓扑结构具有以下优势：

• 无需自举电容
• 支持多通道系统的共阳极连接
• 显著减少布线数量和制造成本

3.2 调光功能

• ‌PWM调光‌：响应时间快，最小DIM脉冲宽度6μs(开关频率500kHz时)
• ‌模拟调光‌：通过向RIADJ注入电流实现

4. 引脚功能

引脚号	名称	描述
1	VCC	内部稳压器输出(典型5.4V)
2	PGND	功率地
3	IADJ	LED平均电流设置
4	GND	模拟信号地
5	FS	开关频率设置
6	DIM	PWM调光控制
7	LX	集成MOSFET漏极
8	VIN	输入电压(4.5-65V)
散热焊盘	-	热连接焊盘

5. 电气特性

5.1 绝对最大额定值

• 输入电压：65V(持续)，67V(瞬态)
• 工作结温范围：-40°C至125°C

5.2 热特性

• 结至环境热阻：59.9°C/W
• 结至板热阻：30.6°C/W

6. 典型应用设计

6.1 元件选择指南

• ‌开关频率设置电阻RFS‌：计算公式fSW = 10/RFS (kHz)
• ‌LED电流设置电阻RIADJ‌：计算公式ILED = 1500/RIADJ (mA)
• ‌电感选择‌：需维持连续导通模式(CCM)

6.2 保护功能

• 电流限制保护：1.2A
• VCC欠压锁定：典型3.75V(开启)，3.05V(关闭)
• 热关断：165°C(触发)，10°C滞后

7. 特殊应用配置

7.1 高压降压配置

通过添加外部高压N沟道MOSFET，可处理高于65V的输入电压。

7.2 热折返功能

通过嵌入NTC电阻，可在LED温度过高时降低电流。

7.3 EMI设计考虑

添加输入滤波器和输出电容/磁珠可满足EN 55022 Class B标准。

8. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：HSOP-8带散热焊盘
• ‌订购型号‌：TPS92511DDA(管装)，TPS92511DDAR(卷带)
• ‌环保认证‌：符合RoHS标准

该文档提供了TPS92511的完整技术规格、应用指南和设计考虑，适用于各种LED驱动应用场景。