‌TPS61194-Q1 汽车LED驱动器技术文档总结

TPS61194-Q1 是一款集成 DC-DC 转换器的汽车高效、低 EMI、易于使用的 LED 驱动器。DC-DC 转换器支持升压和 SEPIC 模式作。该器件具有四个高精度电流吸收器，可以组合以获得更高的电流能力。

DC-DC 转换器具有基于 LED 电流吸收裕量电压的自适应输出电压控制。此功能通过在所有条件下将电压调整到最低的足够水平来最大限度地降低功耗。为了降低 EMI，DC-DC 支持开关频率的扩频和与专用引脚的外部同步。宽范围可调频率使 TPS61194-Q1 能够避免对 AM 无线电频段的干扰。
*附件：tps61194-q1.pdf

TPS61194-Q1 的输入电压范围为 4.5 V 至 40 V，以支持汽车停止/启动和负载突降条件。TPS61194-Q1 集成了广泛的故障检测功能。

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 符合以下标准：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 输入电压工作范围 4.5 V 至 40 V
• 四个高精度电流吸收器
  • 电流匹配 1%（典型值）
  • LED 灯串电流每通道高达 100 mA
  • 输出可以从外部组合，以获得更高的每串电流
• 100 Hz 时 10 000：1 的高调光比
• 用于 LED 串电源的集成升压/SEPIC 转换器
  • 输出电压高达 45 V
  • 开关频率 300 kHz 至 2.2 MHz
  • 开关同步输入
  • 扩频可降低 EMI
• 广泛的故障检测功能
  • 故障输出
  • 输入电压 OVP 和 UVLO
  • 开路和短路 LED 故障检测
  • 热关断
• 外部元件的最小数量

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS61194-Q1
• ‌类型‌：低EMI、高效率汽车级LED驱动器，集成DC-DC转换器（支持升压/SEPIC模式）及4路高精度电流源。
• ‌关键特性‌：
  • ‌输入电压范围‌：4.5 V至40 V，适应汽车启停和负载突降条件。
  • ‌输出能力‌：每通道100 mA恒流，支持外部并联扩展电流。
  • ‌调光比‌：10,000:1（100 Hz PWM）。
  • ‌EMI优化‌：支持扩频技术及外部同步（300 kHz–2.2 MHz）。
  • ‌故障保护‌：LED开路/短路检测、输入过压/欠压保护、热关断。

‌2. 主要功能模块‌

‌2.1 DC-DC转换器‌

• ‌工作模式‌：升压（Boost）或SEPIC拓扑，输出电压最高45 V。
• ‌自适应控制‌：根据LED电流源压差动态调整输出电压以优化效率。
• ‌频率设置‌：通过FSET引脚电阻（24 kΩ–219 kΩ）调节开关频率。

‌2.2 LED电流源‌

• ‌4路独立通道‌：每通道电流匹配精度1%（典型值），可通过ISET引脚电阻（24 kΩ–129 kΩ）设定电流。
• ‌调光控制‌：支持100 Hz–20 kHz PWM输入调光。

‌2.3 保护机制‌

• ‌LED故障检测‌：开路/短路时自动禁用故障通道并触发FAULT引脚报警。
• ‌电源监控‌：输入过压（>42 V）、欠压（<4 V）保护。
• ‌热保护‌：165°C关断，20°C滞后恢复。

‌3. 典型应用场景‌

• ‌汽车显示背光‌：信息娱乐系统、仪表盘、HUD（抬头显示）、后视镜等。
• ‌多LED串驱动‌：支持4路独立LED串，每串可扩展至更高电流。

‌4. 关键设计参数‌

• ‌效率‌：典型系统效率85%–95%（VIN=12 V，满载）。
• ‌封装‌：20引脚HTSSOP（带散热焊盘），尺寸6.5 mm × 4.4 mm。
• ‌工作温度‌：-40°C至+125°C（符合AEC-Q100 Grade 1认证）。

‌5. 设计支持‌

• ‌布局建议‌：优先最小化高频电流回路，分离功率地与信号地，LDO旁路电容需紧贴引脚。
• ‌工具推荐‌：TI Power Stage Designer工具辅助Boost/SEPIC拓扑计算。

‌文档范围‌：涵盖特性、引脚配置、电气参数、应用电路及故障处理逻辑，适用于汽车电子工程师进行高可靠性LED驱动设计。