‌TPS92515系列LED驱动器技术文档总结

TPS92515系列器件是集成了低电阻N沟道MOSFET的紧凑型单片开关稳压器。这些器件适用于高亮度 LED 照明应用，在这些应用中，效率、高带宽、PWM 和/或模拟调光以及小尺寸非常重要。

稳压器使用恒定的关断时间、峰值电流控制来运行。作很简单：在基于输出电压的关断时间后，开始导通时间。一旦达到电感器峰值电流阈值，导通时间就结束。TPS92515器件可配置为在分流FET调光周期的ON和OFF期间保持恒定的峰峰值纹波。这非常适合在整个分流 FET 调光范围内保持线性响应。
*附件：tps92515.pdf

包含低失调、高侧比较器有助于提高稳态精度。LED 电流可以使用模拟或 PWM 调光进行调制，或同时使用两者进行调制。其他功能包括 UVLO、宽输入电压作、固有的 LED 开路作和带热关断的宽工作温度范围。

TPS92515 和 TPS92515-Q1 器件的工作输入范围高达 42 V。TPS92515HV 和 TPS92515HV-Q1 提供高压选项，输入范围高达 65 V。所有器件均采用热增强型 10 引脚 HVSSOP 封装。

特性

• 符合 AEC-Q100 1 级标准
• 集成290mΩ （典型值）内部N沟道FET
• 输入电压范围：
  • TPS92515x：5.5 V 至 42 V
  • TPS92515HVx：5.5 V 至 65 V
  • 启动后工作电压低至5.15 V
• 低失调高侧峰值电流比较器
• 恒定平均电流，高达 2 A
• 固有的逐周期电流限制
• 多种调光方式
  • 10,000：1 并联 PWM 调光范围
  • 1000：1 PWM 调光范围
  • 200：1 模拟调光范围
• 简单的恒定关断时间控制
  • 无环路补偿
  • 快速瞬态响应
• 热增强型 HVSSOP 封装
• 集成热保护

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS92515、TPS92515-Q1（汽车级）、TPS92515HV（高电压版）、TPS92515HV-Q1（汽车级高电压版）
• ‌核心功能‌：集成N沟道FET的2A降压LED驱动器，支持高边电流检测和分流FET PWM调光，适用于高亮度LED照明应用。
• ‌关键特性‌：
  • 输入电压范围：5.5V至42V（标准版）或65V（高电压版）
  • 集成290mΩ（典型值）N沟道FET
  • 支持多种调光方式：10,000:1分流PWM调光、1,000:1 PWM调光、200:1模拟调光
  • 恒定关断时间控制（无需环路补偿）
  • 热增强型HVSSOP封装

‌2. 应用领域‌

• ‌汽车照明‌：矩阵式AFS前照灯、日间行车灯（DRL）、雾灯、转向灯等。
• ‌工业照明‌：工厂自动化、机器视觉、医疗照明、应急照明等。
• ‌其他‌：农业、船舶及重工业照明。

‌3. 工作原理‌

• ‌控制架构‌：基于峰值电流的恒定关断时间（COFT）控制，通过监测感应电阻电压实现电流调节。
• ‌调光机制‌：
  • ‌模拟调光‌：通过IADJ引脚电压调节LED电流（0.1V至2.4V）。
  • ‌PWM调光‌：通过PWM引脚输入信号控制开关周期。
  • ‌分流FET调光‌：优化电感电流波形以实现高线性调光。

‌4. 关键设计参数‌

• ‌电感选择‌：根据输出电压、关断时间及目标纹波电流计算（例：47μH用于22V/1A输出）。
• ‌感应电阻‌：由IADJ电压和目标电流决定（例：0.196Ω对应2.4V输入）。
• ‌输入/输出电容‌：确保输入电压纹波≤10% VIN（最大2V），输出电容可选以降低LED电流纹波。

‌5. 保护功能‌

• ‌热关断‌：结温达175°C时触发，10°C滞后恢复。
• ‌UVLO保护‌：包括VIN、VCC和BOOT引脚欠压锁定，确保安全启动。

‌6. 封装与布局‌

• ‌封装‌：10引脚HVSSOP（3mm×3mm），带PowerPAD散热焊盘。
• ‌布局建议‌：
  • 缩短高频环路路径（如输入电容至FET的回路）。
  • 敏感信号（如CSN、COFF）远离噪声源。

‌7. 性能曲线‌

• 效率可达90%以上（22V/1A输出时），支持宽输入电压范围（30V至65V）。
• 调光线性度验证：分流FET调光优于传统PWM调光（尤其在低占空比时）。

‌8. 设计注意事项‌

• ‌热管理‌：高电流或高频应用需评估结温，避免超过限值。
• ‌调光优化‌：DCM模式下需调整ΔIL-PP以维持线性度。