TPS92530-Q1汽车级三通道同步降压LED驱动器技术解析

描述

Texas Instruments TPS92530-Q1 3通道同步降压LED驱动器具有4.5V至65V的宽工作输入电压范围,可独立为三个串联LED灯串供电。TPS92530-Q1实现自适应导通时间平均电流模式控制,设计用于产生恒定电压或恒定电流输出。自适应导通时间控制提供几乎恒定的开关频率,可设置在100kHz至1.2MHz之间。该器件兼容分流FET调光技术和恒流模式下基于LED矩阵管理器的动态光束前照灯。在恒压模式下,自适应导通时间控制能够以快速瞬态响应实现高带宽运行。借助电感器电流检测和闭环反馈,可在宽输入电压、输出电压和环境温度范围内实现优于 ±4%的精度。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS92530-Q1 3通道同步降压LED驱动器数据手册.pdf

在恒流模式下,高性能LED驱动器可以使用模拟或PWM调光技术独立调制LED电流。通过SPI对10位基准值 (CHxREF) 进行编程,可获得超过16:1范围的线性模拟调光响应。通过直接调制具有所需占空比的相应UDIM输入引脚或启用内部PWM发生器电路,可实现LED电流的PWM调光。通过将10位PWM寄存器值与可编程数字计数器进行比较,PWM发生器将其转换为相应的占空比。

Texas Instruments TPS92530-Q1集成了先进的SPI可编程诊断和故障保护功能,具有逐周期开关电流限制、自举欠压、LED开路、LED短路、过热警告和热关断等特性。板载10位ADC对系统健康监测和诊断所需的关键输入参数进行采样。

特性

  • 符合汽车应用类AEC-Q100标准
    • 1级(-40°C至125°C环境工作温度)
    • 器件人体模型 (HBM) 分类等级H1C
    • 器件CDM分类等级:C5
  • 确保功能安全
    • 可提供文档,协助功能安全系统设计
  • 宽输入电压范围:4.5 V至65 V
  • 可配置的恒定电压和恒定电流操作
    • 连续输出电流高达2 A
    • 调节精度:4%(电压和电流模式)
  • 自适应导通时间平均电流控制
  • 可编程开关频率:100kHz至1.2MHz
  • 高级调光操作
    • 10位精密模拟调光
    • 10位精密内部PWM调光
    • 支持外部PWM调光输入
    • 优化用于外部分流调光,包括LED矩阵管理器
  • 逐周期开关过流保护
  • 开关热保护
  • 串行外设接口(SPI)
    • 可配置模拟基准、开关频率和PWM调光占空比
    • 故障监测和报告
  • Limp-home (LH) 和独立模式运行

简化示意图

同步降压

TPS92530-Q1汽车级三通道同步降压LED驱动器技术解析

一、产品核心特性与优势

TPS92530-Q1是德州仪器(TI)推出的汽车级三通道同步降压LED驱动芯片,具有以下突出特性:

关键性能参数‌:

  • 宽电压输入‌:4.5V至65V工作范围
  • 多通道输出‌:独立控制3路LED串
  • 高精度调节‌:±4%电压/电流调节精度
  • 双工作模式‌:支持恒压(CV)和恒流(CC)输出
  • 大电流能力‌:每通道2A连续输出电流

汽车级认证‌:

  • AEC-Q100 Grade 1认证(-40°C至125°C)
  • HBM ESD等级H1C
  • CDM ESD等级C5

二、创新控制架构

1. 自适应导通时间控制

采用创新的自适应导通时间平均电流控制技术,提供:

  • 100kHz至1.2MHz可编程开关频率
  • 接近恒定的开关频率特性
  • 快速瞬态响应能力

2. 智能调光方案

三重调光技术‌:

  • 10位精度模拟调光‌:通过SPI编程CHxREF实现
  • 内部PWM调光‌:10位分辨率数字调光
  • 外部PWM调光‌:直接通过UDIM引脚控制

特殊调光支持‌:

  • 兼容分流FET调光技术
  • 支持LED矩阵管理器动态光束控制

三、系统级保护功能

1. 故障检测机制

  • 周期循环开关过流保护
  • 自举欠压保护
  • LED开路/短路检测
  • 热警告和热关断

2. 诊断监控

内置10位ADC用于:

  • 关键输入参数采样
  • 系统健康状态监测
  • 故障诊断报告

四、典型应用配置

1. 汽车照明系统

  • 自适应前照灯系统
  • 动态光束控制模块
  • 日间行车灯(DRL)驱动

2. 工业照明

  • 高亮度工业照明
  • 应急照明系统
  • 建筑装饰照明

五、评估模块设计要点

1. 关键外围元件

  • 功率电感‌:推荐屏蔽鼓形磁芯电感
  • 输入电容‌:低ESR陶瓷电容(10μF/35V)
  • 电流检测‌:1mΩ±10%精度检测电阻

2. PCB布局建议

  • 采用星型接地拓扑
  • 功率路径最短化设计
  • SW节点铜箔面积最小化
  • 输入电容靠近VIN引脚(<3mm)

六、封装与订购信息

HTQFP-48封装参数‌:

  • 尺寸:7mm×7mm×1.15mm
  • 引脚间距:0.5mm
  • 热阻:θJA=35°C/W(带散热焊盘)
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