‌TPS61500 LED驱动器技术文档总结

该TPS61500是一款集成了3A、40V电源开关的单片开关稳压器。它是高亮度 1W 或 3W LED 的理想驱动器。该器件具有宽输入电压范围，可支持多节电池或稳压 5V 或 12V 电源轨输入电压的应用。

LED电流通过外部传感器电阻R3设置，反馈电压通过电流模式PWM（脉宽调制）控制环路调节至200 mV，如典型应用电路所示。该器件支持模拟和纯PWM调光方法，用于LED亮度控制。将电容器连接到DIMC引脚可将器件配置为用于模拟调光，并且LED电流与外部PWM信号的占空比成正比。浮动 DIMC 引脚将器件配置为纯 PWM 调光，平均 LED 电流是 PWM 信号占空比乘以设定的 LED 电流。
*附件：tps61500.pdf

该器件具有可编程软启动功能，可限制启动期间的浪涌电流，并具有其他内置保护功能，如逐脉冲过流限制、过压保护和热关断。该TPS61500采用带 PowerPAD 的 14 引脚 HTSSOP 封装。

特性

• 2.9V至18V输入电压范围
• 3A、40V 内部电源开关
  • 4个3W LED，来自5V输入
  • 8个3W LED，来自12V输入
• 高效电源转换：高达 93%
• 由外部电阻器设置的频率：200 kHz 至 2.2 MHz
• 用户定义的软启动到满载
• 可编程过压保护
• 模拟和纯 PWM 亮度调光
• 带 PowerPAD™ 的 14 引脚 HTSSOP 封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS61500是德州仪器（TI）推出的高性能LED驱动芯片，具有以下核心特性：

• ‌输入电压范围‌：2.9V至18V，支持多节电池或5V/12V电源输入。
• ‌集成功率开关‌：内置3A、40V MOSFET，可直接驱动高亮度LED（1W或3W）。
• ‌高效率‌：转换效率高达93%，支持4-10颗LED串联驱动（例如5V输入驱动4颗3W LED，12V输入驱动8颗）。
• ‌封装‌：14引脚HTSSOP（带PowerPAD™），尺寸5.00 mm × 4.40 mm。

‌2. 关键功能‌

• ‌亮度控制‌：支持模拟调光（通过DIMC引脚外接电容）和PWM调光（DIMC悬空），调光频率范围200 Hz至40 kHz。
• ‌保护机制‌：
  • 可编程过压保护（OVP），通过电阻分压设定阈值。
  • 软启动功能（SS引脚外接电容）限制启动电流冲击。
  • 热关断（160°C触发）和欠压锁定（UVLO，2.5V阈值）。

‌3. 典型应用电路‌

• ‌外部元件需求‌：
  • 电感（4.7μH至47μH，推荐TDK D104C2等）。
  • 肖特基二极管（如VISHAY SS3P6L）。
  • 输入/输出电容（陶瓷电容1-10μF，需注意直流偏压特性）。
• ‌PCB布局建议‌：缩短高频开关路径（SW引脚至电感/二极管），接地平面优化散热。

‌4. 设计注意事项‌

• ‌频率设置‌：通过FREQ引脚外接电阻（40kΩ至480kΩ）调节开关频率（200 kHz至2.2 MHz）。
• ‌电流调节‌：LED电流由FB引脚外接电阻R3设定（公式：ILED = 200mV / R3）。
• ‌热管理‌：需通过PowerPAD焊接至PCB散热层，RθJA为45.2°C/W（HTSSOP封装）。

‌5. 文档结构‌

• 包含特性描述、引脚定义、电气参数、典型曲线（如效率、线性度）、应用示例（模拟/PWM调光电路）及布局指南。

‌附件内容范围‌：覆盖芯片规格、设计方法、测试数据及封装信息，适用于LED背光、照明等场景。