Texas Instruments TPS92201AEVM评估模块可评估专为LED驱动器应用而设计的TPS92201A同步降压开关稳压器的性能。该模块在2.2V至5.5V输入电压范围内运行，可提供高达95%效率。TPS92201AEVM设置为在3.3V下默认输出电流为 0.5A，并具有100%占空比PWM输入。该模块具有1μA关断电流、1.5MHz开关频率、 100mV反馈调节电压和1%至100%模拟调光。TPS92201AEVM评估模块用于视频门铃、智能家居摄像头、IP摄像头、手电筒和骑手配件。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS92201AEVM 驱动评估模块数据手册.pdf

特性

• 最大输入电压：5.5V
• 效率高达95%
• 35μA 运行静态电流
• 200mΩ（高侧）/160mΩ（低侧）MOSFET
• 1μA关断电流
• 高达100%开关占空比
• 1.5 MHz开关频率
• PWM输入频率范围：20 kHz至200 kHz
• 1%至100%模拟调光
• 输出电压范围：0.1V至VIN
• 100mV反馈调节电压
• 强制PWM模式以实现低输出纹波
• 轻负载时实现高效率的省电模式（针对 TPS92201A）
• 内部软启动
• 具有过流、LED开路/短路和FB电阻开路/短路的全面保护
• 热关断保护
• 采用超小型SOT563封装

原理图

德州仪器TPS92201AEVM评估模块技术解析

一、核心特性

• 输入电压范围：2.2V-5.5V
• 输出电流：默认配置500mA@3.3V(100%占空比)
• 效率高达96%(5V输入时)
• 1.5MHz固定开关频率
• 支持0.1%-100%模拟调光
• 20kHz-200kHz PWM调光输入频率
• 集成LED开路/短路保护

二、硬件架构解析

1. 电源管理子系统

• ‌输入接口‌：通过TP1(VIN)和TP4(GND)连接电源
• ‌输出配置‌：
  • J1跳线选择2个红外LED负载
  • J2跳线选择1个白光LED负载
  • J3接口连接外部自定义LED负载
• ‌控制信号‌：
  • TP5(PWM)接收调光信号
  • J4跳线配置PWM使能/禁用

2. 关键电路设计

• ‌功率转换‌：采用TPS92201DRVR主控IC
• ‌电感选择‌：2.2μH/2.8A功率电感(SDER041H-2R2MS)
• ‌电流检测‌：0.2Ω精密电阻(RL1220S-R20-F)
• ‌输出滤波‌：10μF陶瓷电容(C0805C106J8RACAUTO)

三、性能参数分析

1. 电气特性

参数	条件	典型值	单位
输入电压范围	工作范围	2.2-5.5	V
待机电流	VIN=3.6V, VEN=0	1	μA
输出电流	Rsense=200mΩ, VIN=3.6V	500	mA
电流纹波	VIN=5V, 2个IR LED	20	mApp
转换效率	VIN=5V, 1个IR LED	96	%
开关频率	-	1.5	MHz

2. 保护功能

• ‌LED状态检测‌：开路/短路保护
• ‌温度保护‌：150°C自动关断
• ‌电阻监控‌：FB电阻开/短路检测
• ‌输入保护‌：5.8V过压保护

四、典型应用场景

1. 智能家居设备

• 可视门铃红外补光
• 智能门锁状态指示
• IP摄像头夜视功能

2. 消费电子

• 笔记本摄像头照明
• 手电筒驱动电路
• 骑行配件灯光控制

3. 工业应用

• 机器视觉照明
• 工业指示灯
• 安防监控补光

五、使用指南

1. 快速启动步骤

1. 连接电源至TP1(VIN)和TP4(GND)
2. 通过跳线选择负载类型：
   • J1：2个红外LED
   • J2：1个白光LED
   • J3：外部自定义负载
3. 配置PWM信号：
   • 直接连接VIN(无调光)
   • 或通过TP5输入20kHz-200kHz PWM信号
4. 上电顺序：先输入电压，后PWM信号

2. PCB布局建议

1. ‌功率回路‌：保持VIN→输入电容→PGND路径<5mm
2. ‌热设计‌：
   • 充分利用底部热焊盘
   • 推荐使用4×0.3mm过孔阵列
3. ‌信号隔离‌：
   • FB走线远离开关节点
   • PWM信号线短而直

六、设计注意事项

1. ‌LED选择警告‌：
   • 必须查阅LED制造商的数据手册
   • 确认EN62471风险组评级
   • 使用有效的光过滤和护目设备
2. ‌调光配置‌：
   • 模拟调光范围0.1%-100%
   • PWM频率避免人耳可闻范围(>20kHz)
   • 可通过J4跳线绕过调光功能