TPS61054 700mA 高功率白光 LED 驱动器技术手册

TPS6105x 器件采用高频同步升压拓扑，具有恒定 电流吸收器用于驱动单个白光 LED。该器件采用电感式固定频率PWM控制 方案使用小型外部元件，最大限度地减少输入纹波电流。

2 MHz开关频率允许使用小型和薄型2.2 μH电感器。 为了优化整体效率，该器件仅以 250 mV LED 反馈电压运行。
*附件：slva289b.pdf

TPS6105x 器件不仅可用作稳压电流源，还可以用作 标准升压稳压器。这种额外的作模式可用于为其他 系统中的高功率设备，例如免提音频功率放大器或任何其他 需要高于电池电压的电源电压的组件。

LED 电流或所需的输出电压可以通过两个逻辑信号进行编程 （模式0/1）。为了简化闪光灯与相机模块的同步，该设备提供了一个触发器 引脚 （FLASH_SYNC） 用于快速 LED 开启时间。

当 TPS6105x 不使用时，它可以进入关断模式，从而减少输入 电流为0.3 μA（典型值）。关断时，LED引脚为高阻抗，避免泄漏 电流通过 LED。

特性

• 四种作模式
  • 火炬和闪光灯到 I LED的 = 700 毫安
  • 稳压升压转换器：5.0 V
  • 关断：0.3 μA（典型值）
• 总解决方案电路面积 < 25 mm^2^
• 效率高达 96%
• 集成 LED 开启安全定时器
• 零延迟 TX 屏蔽输入
• 集成低光调光模式
• 关机期间 LED 断开
• LED 开路/短路保护
• 过温保护
• 采用 12 引脚 NanoFree™ （CSP） 和 10
  引脚 VSON 封装
  参数
  
  方框图

‌1. 核心内容‌
本文档由德州仪器（TI）发布，详细介绍了如何通过选择前馈电容（Cff）优化内部补偿DC-DC转换器的瞬态响应，旨在提升带宽同时保持足够的相位裕度。

‌2. 关键技术与方法‌

• ‌前馈电容作用‌：
  • 在反馈网络中增加Cff可减少高频输出干扰的衰减，提升增益和相位（图3-4）。
  • 计算公式：零频（fz=1/(2πR1Cff)）和极频（fp=1/(2πCff(R1||R2))）需几何均布于原始交叉频率（f_nocff）两侧（公式1-6）。
• ‌优化流程‌：
  1. 测量无Cff时的交叉频率（如通过瞬态分析或网络分析仪，图7-9）。
  2. 计算最优Cff值（Cff_op），例如示例中16kHz交叉频率对应82pF标准电容（图10-11）。
  3. 验证改进效果：带宽提升（48kHz vs 原16kHz），相位裕度改善（55° vs 原28°）。

‌3. 设计权衡‌

• ‌更高带宽‌：增大Cff（如1000pF）可减少电压偏差（258mV vs 原900mV），但相位裕度降低至22°（图12-13）。
• ‌更高稳定性‌：减小Cff（如33pF）可提高相位裕度（75°），但响应时间延长（22μs vs 14μs）（图14-15）。

‌4. 结论与建议‌

• Cff值需平衡带宽与相位裕度，推荐以30°相位裕度为下限。
• 提供分步优化流程及实测数据支持，适用于类似拓扑的DC-DC设计。

‌5. 参考文献‌
包括TI技术文档（如TPS61081数据手册）及瞬态分析指南。