‌TPS61310/TPS61311 高功率LED驱动芯片技术文档总结

TPS6131x 系列是一款集成解决方案，具有广泛的功能集，可驱动高达 三个 LED，用于静态相机闪光灯频闪和摄像机照明应用。它基于一个 高效同步升压拓扑，具有可组合的电流吸收器，可驱动多达三个白光 LED 并联。2MHz开关频率允许使用小型和薄型2.2μH 电感。为了优化整体效率，该器件在低 LED 反馈电压和 稳压输出电压自适应。

该器件集成了自动优化LED电流闪烁的控制方案 预算作为电池电压条件的函数。
*附件：tps61310.pdf

TPS6131x 不仅可作为稳压电流源运行，还可以作为标准 升压稳压器。器件在轻负载电流下进入省电模式工作，以达到 在整个负载电流范围内保持高效率。这些作模式可用于 为系统中的其他高功率设备供电（例如，免提音频 PA）。

为了简化视频灯光和闪光灯与摄像头模块的同步，该设备 提供专用控制接口（STRB0、STRB1），实现零延迟 LED 开启时间。

特性

• 作模式：
  • 视频灯和闪光灯频闪
  • 稳压转换器：3.8 V 至 5.7 V，带降压模式
  • 待机：2 μA（典型值）
• LED VF测量
• 省电模式可在低输出功率下提高效率，效率高达 95%
• 我^2^C 兼容接口高达 3.4 Mbps
• 双线摄像头模块接口
• 零延迟 Tx 屏蔽输入
• 硬件复位输入
• 隐私指示灯 LED 输出
• GPIO 和电源良好输出
• 各种安全作和强大的处理功能：
  • LED温度监测
  • LED 开路和短路检测和保护
  • 集成 LED 安全定时器
  • 自动电池电压下降监测和保护
  • 平滑的 LED 电流上升和下降
  • 欠压锁定
• 解决方案总尺寸小于 25 mm^2^
• 采用20引脚NanoFree™ DSBGA封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS61310/TPS61311，1.5A多LED相机闪光灯与视频补光灯驱动器，支持I²C兼容接口。
• ‌封装‌：20引脚NanoFree™ DSBGA封装（尺寸2.2mm × 1.9mm），总解决方案面积小于25mm²。
• ‌核心功能‌：
  • 驱动最多3颗并联白光LED，适用于手机闪光灯、视频补光及通用照明。
  • 高效同步升压拓扑，开关频率2MHz，支持小尺寸电感（2.2µH）。
  • 集成LED电流调节、温度监控、开路/短路保护、电池电压跌落保护等安全特性。

‌2. 关键特性‌

• ‌工作模式‌：
  • ‌视频补光与闪光模式‌：可编程电流（视频光：25–175mA/通道；闪光：25–800mA/通道）。
  • ‌电压调节模式‌：输出3.8V–5.7V（步进125mV），支持降压模式（输入>输出时）。
  • ‌待机模式‌：静态电流低至2µA（典型值）。
• ‌接口与控制‌：
  • ‌I²C兼容接口‌（最高3.4Mbps），支持软件配置寄存器。
  • ‌硬件触发‌（STRB0/STRB1引脚）实现零延迟闪光同步。
• ‌效率优化‌：
  • 功率节省模式（PFM）轻载效率达95%。
  • 动态调整升压比以匹配LED正向电压（VF），最小化损耗。

‌3. 保护与监测功能‌

• ‌LED保护‌：
  • 温度监控（NTC电阻接口），支持过热警告（LEDWARN）与强制关闭（LEDHOT）。
  • 开路/短路检测（HPLF标志），过压保护（OVP阈值4.65V或6V可编程）。
• ‌系统保护‌：
  • 电池电压跌落监测（阈值50–225mV可调），自动限制闪光电流。
  • 热关断（160°C触发）及芯片温度状态指示（HOTDIE[1:0]位）。

‌4. 典型应用‌

• ‌手机闪光灯‌：支持单/双/三LED配置，峰值电流达800mA（TPS61311为2.48A）。
• ‌视频补光‌：PWM调光（5%–67%占空比），隐私指示LED驱动（2.6–15.8mA可调）。
• ‌电源管理‌：可为音频功放等外围器件供电（电压模式）。

‌5. 设计支持‌

• ‌外围元件‌：
  • 推荐电感值：2.2µH（饱和电流需满足峰值需求）。
  • 输入/输出电容：低ESR陶瓷电容（10µF典型值）。
• ‌布局建议‌：
  • 缩短功率路径走线，分离模拟/功率地，靠近IC放置滤波电容。
• ‌热管理‌：
  • 结温上限150°C，需考虑PCB散热设计（尤其线性降压模式时）。

‌6. 寄存器与软件控制‌

• ‌关键寄存器‌：
  • ‌REGISTER1/2‌：模式控制（MODE_CTRL）、闪光电流（FC2/FC13）。
  • ‌REGISTER3‌：安全定时器（STIM）、故障标志（HPFL）。
  • ‌REGISTER6‌：输出电压校准（OV[3:0]）、温度标志（LEDHOT/LEDWARN）。
• ‌自校准功能‌：自动测量LED正向电压并优化输出电压（SELFCAL位触发）。