Texas Instruments TPS92642-Q1紅外LED驅(qū)動器是一款單片同步總線LED驅(qū)動器，可在5.5V至36V輸入電壓范圍內(nèi)運行。該器件具有自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制，開關(guān)頻率設(shè)置在100kHz至2.2MHz之間，接近恒定。TPS92642-Q1高性能LED驅(qū)動器可以使用模擬或PWM調(diào)光技術(shù)獨立調(diào)制LED電流。該驅(qū)動器包含一個內(nèi)部脈沖監(jiān)控電路，可限制最大脈沖占空比。該TPS92642-Q1器件符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適合汽車應(yīng)用。TPS92642-Q1 LED驅(qū)動器用于驅(qū)動器監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）、IR LED和激光驅(qū)動器。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS92642-Q1紅外LED驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TPS92642-Q1紅外LED驅(qū)動器設(shè)有高級診斷和故障保護功能，具有逐周期開關(guān)電流限制、自舉欠壓、LED開路、LED短路和熱關(guān)斷功能。該驅(qū)動器以40V容差運行，支持400ms持續(xù)時間內(nèi)的負(fù)載轉(zhuǎn)儲。TPS92642-Q1驅(qū)動器適合實施降壓LED驅(qū)動器拓?fù)洹?/p>

特性

• 符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)：
  • -40°C至125°C環(huán)境工作溫度等級1
  • 設(shè)備HBM分類級別H1C
  • 設(shè)備CDM分類級別C5
• 支持功能安全
  • 可提供文檔，協(xié)助功能安全系統(tǒng)設(shè)計
• 輸入電壓范圍：5.5V到36V
  • 啟動后工作電壓低至5.15V
• 高達(dá)5A脈沖輸出電流，精度為4%
• 自適應(yīng)導(dǎo)通時間電流控制：
  • 低失調(diào)高側(cè)電流檢測放大器
• 可編程開關(guān)頻率范圍：100kHz至2.2MHz
• 高級調(diào)光操作：
  • 1000:1精密PWM調(diào)光
  • 15:1精密模擬調(diào)光
• 內(nèi)部最大占空比限制
• 逐周期開關(guān)過流保護
• 開漏故障指示器輸出
• LED短路、開路和電纜線束故障指示
• 熱關(guān)斷保護

典型降壓LED驅(qū)動器應(yīng)用原理圖

方框圖

德州儀器TPS92642-Q1汽車級同步降壓紅外LED驅(qū)動器技術(shù)解析

一、關(guān)鍵特性與優(yōu)勢

1. 汽車級可靠性

• AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證(-40°C至125°C)
• 功能安全能力文檔支持
• 40V負(fù)載突降耐受能力(持續(xù)400ms)

2. 精確的電流控制

• 采用自適應(yīng)導(dǎo)通時間電流控制架構(gòu)
• 集成低偏移高端電流檢測放大器
• 全溫度范圍內(nèi)LED電流精度±4%

3. 靈活的調(diào)光功能

• 1000:1 PWM調(diào)光范圍
• 15:1模擬調(diào)光范圍
• 支持最小10μs PWM脈沖寬度

4. 全面的保護功能

• 開關(guān)過流保護(逐周期限流)
• LED短路/開路檢測
• 熱關(guān)斷保護(175°C閾值)
• 可編程輸入欠壓鎖定(UVLO)

二、工作原理與系統(tǒng)架構(gòu)

1. 控制架構(gòu)

TPS92642-Q1采用基于電感谷值電流檢測的自適應(yīng)導(dǎo)通時間平均電流模式控制。這種控制技術(shù)通過以下機制工作：

• 通過外部電阻(RON)設(shè)置偽固定開關(guān)頻率(100kHz至2.2MHz)
• 內(nèi)部高速比較器監(jiān)測電感電流谷值
• 誤差放大器調(diào)節(jié)谷值閾值電壓以維持平均電流

2. 關(guān)鍵電路模塊

1. ?內(nèi)部穩(wěn)壓器?：產(chǎn)生5V VCC偏置電源，具有200mV滯回的UVLO保護
2. ?柵極驅(qū)動電路?：集成自舉二極管，需外接100nF自舉電容
3. ?誤差放大器?：跨導(dǎo)450μA/V，帶寬3MHz
4. ?脈沖限制電路?：通過PLMT引腳外接電容設(shè)置最大占空比(典型13.6%)

三、典型應(yīng)用方案

1. 駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)

• 驅(qū)動850nm/940nm紅外LED陣列
• 支持高動態(tài)范圍PWM調(diào)光(1000:1)
• 符合ASIL-B功能安全要求

2. 激光雷達(dá)系統(tǒng)

• 高峰值電流驅(qū)動(5A脈沖)
• 快速響應(yīng)時間(<1μs)
• 精確的占空比控制

3. 夜視系統(tǒng)

• 寬輸入電壓范圍(6V至36V)
• 高效率同步降壓拓?fù)?/li>
• 全面的故障診斷功能

四、PCB布局指南

1. ?功率回路布局?：
   • 輸入電容盡量靠近VIN和PGND引腳
   • 使用短而寬的走線連接SW引腳和電感
   • 保持檢測電阻(RCS)走線對稱且遠(yuǎn)離噪聲源
2. ?熱設(shè)計?：
   • PowerPAD必須通過多個過孔連接到PCB地平面
   • 建議使用2oz銅厚以提高散熱能力
   • 最大結(jié)溫150°C(需根據(jù)應(yīng)用降額)
3. ?EMI優(yōu)化?：
   • 保持開關(guān)節(jié)點面積最小化
   • 使用中間層作為完整地平面
   • 敏感信號線(如CSP/CSN)采用差分走線