TPS61187 白光LED驱动器芯片技术文档总结

TPS61187器件为笔记本电脑LCD背光提供高度集成的白光二极管（WLED）驱动器解决方案。该器件具有内置的高效升压稳压器，集成了2A、40V功率MOSFET。六个电流吸收稳压器提供高精度电流调节和匹配。该设备总共可以支持多达 60 个 WLED。此外，升压输出会自动将其电压调整为 WLED 正向电压，以优化效率。

该TPS61187支持自动相移调光方式和直接PWM调光方式。在相移PWM调光期间，WLED电流在输入PWM信号控制的占空比上导通和关断，每个通道根据集成脉宽调制（PWM）信号确定的频率进行移位。该信号的频率是电阻可编程的，而占空比则直接从外部PWM信号输入到PWM引脚进行控制。在直接PWM调光期间，WLED电流与输入PWM信号同步导通和/或关闭。
*附件：tps61187.pdf

特性

• 输入电压 4.5 V 至 24 V
• 最大输出电压 38 V
• 集成 2A、40V MOSFET
• 可编程开关频率 300 kHz 至 1 MHz
• WLED电压的自适应升压输出
• 宽 PWM 调光频率范围
  • 100 Hz 至 50 KHz，用于直接 PWM 模式
  • 100 Hz 至 22 KHz 用于频率可编程模式
• 20 kHz 时的 100：1 调光比
• 200 Hz 时的 10000：1 调光比（直接 PWM 模式）
• 小型外部元件
• 集成环路补偿
• 六个电流吸收器，最大电流为 30 mA
• 1.5%（典型值）电流匹配
• PWM亮度接口控制
• PWM相移模式亮度调光方式或直接PWM调光方式
• HBM ESD 保护 4 kV
• 可编程过压阈值
• 内置 WLED 开路/短路保护
• 热关断

参数

方框图

1. 产品概述

TPS61187是德州仪器(TI)推出的一款高度集成的白光LED(WLED)驱动芯片，主要用于笔记本电脑LCD显示屏背光应用。该芯片具有以下核心特性：

• ‌输入电压范围‌：4.5V至24V
• ‌最大输出电压‌：38V
• ‌集成2A/40V MOSFET‌
• ‌可编程开关频率‌：300kHz至1MHz
• ‌支持多达6路电流输出‌，每路最大30mA
• ‌可驱动最多60个白光LED‌

2. 主要特性

2.1 电源管理特性

• 内置高效率升压稳压器
• 自适应升压输出，自动调节至LED正向电压以优化效率
• 集成环路补偿
• 热关断保护(150°C阈值)

2.2 LED驱动特性

• 6路高精度电流调节器(±2%精度)
• 支持两种调光方法：
  • 自动相移PWM调光(Phase-Shift PWM Dimming)
  • 直接PWM调光(Direct PWM Dimming)
• 宽PWM调光频率范围：
  • 直接PWM模式：100Hz-50kHz
  • 频率可编程模式：100Hz-22kHz
• 高调光比：
  • 20kHz时100:1
  • 200Hz时10000:1(直接PWM模式)

2.3 保护功能

• 可编程过压阈值
• 内置LED开路/短路保护
• 过流和短路保护
• 热关断保护

3. 应用设计

3.1 典型应用电路

• 输入电压：4.5V-24V
• 输出电容：4.7μF(推荐)
• 电感选择：10μH-47μH(根据开关频率选择)
• 电流设定电阻：连接到ISET引脚

3.2 调光模式选择

• ‌相移PWM调光模式‌：通过RFPWM引脚外接电阻设定调光频率
• ‌直接PWM调光模式‌：将RFPWM引脚连接至VDDIO

3.3 布局建议

• 输入电容靠近VIN和GND引脚
• SW引脚走线应尽可能短而宽
• 输出电容地靠近PGND引脚
• 信号地与功率地单点连接

4. 封装信息

• 封装类型：20引脚WQFN(4mm×4mm)
• 热焊盘设计：需焊接至PCB以增强散热
• 工作温度范围：-40°C至85°C

5. 应用领域

主要应用于笔记本电脑LCD显示背光，也可用于平板电脑、显示器和各种工业设计中的LED照明解决方案。