LM3561系列 同步升压转换器技术手册

LM3561 是一款 2 MHz 固定频率电流模式同步升压转换器。 这 该器件设计为作为单个 600 mA 恒流驱动器运行，用于大电流白光LED。高侧电流源允许接地阴极 LED 工作，而 250 mV稳压裕余电压可确保 LED 电流得到良好调节并保持效率 高。
*附件：lm3561.pdf

LM3561 的主要特点包括：一个 I^2^C 兼容用于控制 LED 电流的接口，用于直接触发闪光脉冲，双 TX 输入（TX1 和 TX2），迫使闪光脉冲进入低电流手电筒在高电池电流情况下的模式，有源高硬件使能 （HWEN） 允许快速系统软件故障期间的硬件关断，双模式引脚用作高达 18mA 的指示灯 LED 驱动器或作为具有内部 1V 的专用比较器输入基准电压源，设计用于监控负温度系数热敏电阻两端的电压（NTC），以及一个可编程输入电压监视器，用于监控 IN 并可以降低闪光电流或在低电池状态下关闭设备。

七个故障标志可用于通过 我^2^C 兼容总线。这些包括：闪光超时标志，指示闪光脉冲已达到可编程超时持续时间的结束，热关断标志指示 LM3561 的芯片温度已超过 150°C，LED 故障标志指示输出电压已跳闸过压阈值，或 LED 短路，TX1 和 TX2中断标志指示是否触发了任一 TX 输入，NTC 标志指示LED 出现过温情况，VIN 监控标志指示输入电压已降至 VIN 监控阈值以下。

LM3561 采用微型（1.215mm × 1.615mm × 0.6mm）12 焊球 DSBGA，工作温度范围在 -40°C 至 +85°C 的温度范围内。

特性

• 高侧电流源允许 LED 阴极接地
• 效率高达 90%
• 超小解决方案尺寸：<16mm^2^
• 三种作模式：手电筒、闪光灯和 LED 指示灯
• 18mA 至 600mA 的精确可编程 LED 电流
• 硬件闪存和手电筒启用
• LED 热传感和电流缩减
• 软件可选输入电压监控器
• 可编程闪存超时
• 用于RF功率放大器脉冲事件的双同步输入
• LED 开路和短路检测
• 高电平有效硬件使能，用于防止系统故障
• 400kHz I^2^C 兼容接口
• 12焊球（1.215mm×1.615mm×0.6mm）DSBGA封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LM3561是德州仪器（TI）推出的高性能白光LED闪光驱动芯片，集成2MHz同步升压转换器和高边电流源，专为驱动单颗高电流白光LED设计（最高600mA）。其核心特点包括：

• ‌输入电压范围‌：2.5V至5.5V
• ‌高效能‌：转换效率高达90%
• ‌紧凑封装‌：12引脚DSBGA（1.215mm × 1.615mm × 0.6mm）
• ‌多模式控制‌：支持闪光（Flash）、手电筒（Torch）和指示灯（Indicator）模式

‌2. 关键特性‌

• ‌电流调节‌：
  • 闪光模式：16级可编程电流（36mA至600mA）
  • 手电筒模式：8级电流（18mA至149.6mA）
• ‌热管理‌：
  • 内置热关断保护（150°C触发）
  • 支持NTC热敏电阻监测LED温度
• ‌保护功能‌：
  • LED开路/短路检测
  • 输入电压监控（2.9V至3.2V可调阈值）
  • 过压保护（OVP，典型5V阈值）

‌3. 控制接口‌

• ‌I²C兼容接口‌（400kHz）：用于配置电流、模式及故障标志读取。
• ‌硬件控制引脚‌：
  • STROBE：直接触发闪光脉冲
  • TX1/TX2：支持闪光中断（降低电流）或硬件手电筒模式
  • HWEN：硬件紧急关断

‌4. 典型应用电路‌

• ‌外部元件要求‌：
  • 电感：1µH至2.2µH（饱和电流≥1.5A）
  • 输入/输出电容：10µF陶瓷电容（低ESR）
  • LED：推荐Lumiled PWF-4（3.6V@1A）

‌5. 工作模式详解‌

• ‌闪光模式‌：
  • 可编程超时时间（32ms至1024ms）
  • 支持通过TX1/TX2中断降低电流以应对高系统负载
• ‌NTC模式‌：通过外接热敏电阻监测LED温度，触发电流降级或关断。

‌6. 封装与布局建议‌

• ‌DSBGA封装‌：需注意焊接工艺（参考JEDEC J-STD-020）。
• ‌PCB布局关键‌：
  • 输入/输出电容靠近芯片引脚
  • 减少SW节点噪声耦合（避免靠近逻辑信号线）
  • LED阴极直接连接至芯片GND以降低回路电感

‌7. 故障标志与处理‌
通过I²C可读取7类故障标志：

1. 闪光超时（TO）
2. 热关断（TSD）
3. LED故障（开路/短路）
4. NTC温度超标
5. 输入电压不足
6. TX1/TX2中断事件

‌8. 性能曲线‌
文档包含效率、电流精度、瞬态响应等实测数据图表，例如：

• 不同输入电压下的效率曲线（最高89%）
• LED电流随亮度编码的变化趋势

‌9. 设计注意事项‌

• ‌NTC电路设计‌：需计算热敏电阻偏置电阻以确保线性响应。
• ‌电流限制选择‌：1A或1.5A峰值电流（通过寄存器配置）。