TPS61301 1.5A/4.1A 多 LED 摄像头闪光灯驱动器技术手册

TPS6130xx 器件基于高频同步升压拓扑，具有 恒流吸收器可并联驱动多达三个白光 LED（400 mA、800 mA、 和 400 mA 最大闪光电流）。扩展大电流模式 （HC_SEL） 允许高达 1025mA， 2050 mA 和 1025 mA 闪存电流从存储电容器中流出。

升压稳压器输出端的大容量存储电容器提供 高峰值闪光 LED 电流，从而将电池的峰值电流需求降低到 最低。
*附件：tps61301.pdf

2MHz开关频率允许使用小型和薄型2.2μH电感器。 为了优化整体效率，该器件采用 400 mV LED 反馈电压运行。

TPS6130xx 器件不仅可用作稳压电流源，还可用作 标准升压稳压器。即使输入 电压超过标称输出电压。设备在光线下进入省电模式运行 负载电流可在整个负载电流范围内保持高效率。

为了简化手电筒与相机模块的同步，该设备提供了一个 触发引脚 （FLASH_SYNC） 用于零延迟 LED 开启时间。

特性

• 四种作模式
  • 直流灯和手电筒
  • 稳压转换器：3.8 V 至 5.7 V
  • 待机：2 μA（典型值）
• 存储电容器友好型解决方案
• 自动VF和 ESR 校准
• 省电模式可在低
  输出功率下提高效率，效率高达 95%
• 当输入
  电压超过标称输出电压时，输出电压保持稳压
• 我^2^C 兼容接口，速度高达 3.4 Mbits/s
• 零延迟 Tx 屏蔽输入
• 硬件电压模式选择输入
  （TPS61300、TPS61301）
• 直流光模式选择输入
  （TPS61300、TPS61306）
• 硬件复位输入（TPS61301、TPS61305）
• LED 温度监控 （TPS61305）
• 隐私指示灯 LED 输出
• 集成 LED 安全定时器
• 解决方案总尺寸小于 25 mm ^2^ （< 1 毫米高度）
• 提供 20 引脚 NanoFree™ （DSBGA）

参数

‌1. 产品概述‌
TPS6130xx是德州仪器（TI）推出的高性能多LED相机闪光驱动芯片系列，包含TPS61300/301/305/305A/306等型号。该系列基于高频同步升压拓扑，集成恒定电流吸收器，支持驱动3个并联白光LED，具有以下核心特性：

• ‌工作模式‌：支持DC常亮、闪光灯、电压调节（3.8V-5.7V）和待机模式（典型待机电流2μA）。
• ‌关键性能‌：95%高效率、I²C兼容接口（最高3.4Mbps）、零延迟Tx-Masking输入、集成LED安全定时器。
• ‌封装‌：20引脚DSBGA（NanoFree™），尺寸1.9mm×2.2mm。

‌2. 核心功能‌

• ‌驱动能力‌：
  • 直接驱动模式（HC_SEL=0）：单LED最大闪光电流400mA（LED1/3）和800mA（LED2）。
  • 高电流模式（HC_SEL=1）：通过储能电容支持1025mA（LED1/3）和2050mA（LED2）闪光电流。
• ‌电压调节‌：输出可调节（3.825V-5.7V），输入电压超输出时仍保持稳压。
• ‌温度监控‌（TPS61305/305A/306）：集成NTC接口，支持LED过热保护。

‌3. 应用场景‌

• 手机/智能设备的单/双/三LED闪光灯
• 基于LED的氙气闪光灯替代方案
• 音频放大器电源

‌4. 技术亮点‌

• ‌储能电容优化‌：自动VF和ESR校准，支持超级电容平衡电路。
• ‌快速响应‌：2MHz开关频率，搭配2.2μH小尺寸电感。
• ‌安全性‌：硬件复位（TPS61301/305）、热关断（160°C触发）、LED故障检测（开路/短路）。

‌5. 控制接口‌

• ‌I²C接口‌：配置工作模式、电流/电压参数、定时器等。
• ‌硬件控制引脚‌：如FLASH_SYNC（闪光同步）、Tx-MASK（射频屏蔽）、ENVM（电压模式使能）。

‌6. 设计支持‌

• ‌典型电路‌：需搭配2.2μH电感、10μF输入/输出电容，推荐布局优先考虑高频路径。
• ‌热管理‌：在高温或高负载下需注意PCB散热设计，支持单脉冲功率分析（见图109）。

‌7. 版本差异‌

• TPS61300/301：支持硬件DC光控制（ENDCL）
• TPS61305/305A/306：新增LED温度监测（TS引脚）