Texas Instrument TPS92621-Q1單通道LED驅(qū)動(dòng)器采用獨(dú)特的熱管理設(shè)計(jì)，可降低器件溫升。TPS92621-Q1是由汽車電池直接供電的線性驅(qū)動(dòng)器，具有寬電壓范圍，可輸出高達(dá)300mA的全電流負(fù)載。分流電阻器可用來(lái)共享輸出電流并由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。該器件具有全面的診斷功能，包括LED開(kāi)路、LED對(duì)地短路和器件過(guò)熱保護(hù)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS92621-Q1單通道LED驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)
  • 溫度等級(jí)1（-40°C至125°C，TA）~~
• 寬輸入電壓范圍：4.5V至40V
• 通過(guò)外部分流電阻器實(shí)現(xiàn)熱共享
• 故障模式下具有低電源電流
• 單路高精度電流調(diào)節(jié)
  • 電流輸出高達(dá) 300 mA
  • 整個(gè)溫度范圍上 ±5% 的輸出精度
  • 通過(guò)電阻器設(shè)置電流
  • 用于亮度控制的PWM引腳
• 低壓差
  • 最大壓差：150mA時(shí)為300mV
  • 最大壓差：300mA時(shí)為600mV
• 診斷和保護(hù)
  • LED開(kāi)路，具有自動(dòng)恢復(fù)功能
  • LED對(duì)地短路，具有自動(dòng)恢復(fù)功能
  • 診斷使能具有可調(diào)閾值
  • 可配置為連帶失效的故障總線
  • 熱關(guān)斷
• 工作結(jié)溫范圍：-40°C至150°C

應(yīng)用

• 汽車外部尾燈
  • 尾燈
  • 中心高位剎車燈
  • 側(cè)標(biāo)記
• 車外小燈
  • 門把手
  • 盲點(diǎn)檢測(cè)指示器
  • 充電入口
• 車內(nèi)燈
  • 頭頂控制臺(tái)
  • 閱讀燈
• 通用LED驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用

功能框圖

德州儀器TPS92621-Q1單通道LED驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析

核心技術(shù)特性

1. 熱共享架構(gòu)創(chuàng)新

TPS92621-Q1采用獨(dú)特的雙輸出路徑設(shè)計(jì)(OUT和RES引腳)：

• ?OUT路徑?：直接連接LED陽(yáng)極，承擔(dān)小部分電流
• ?RES路徑?：通過(guò)外部電阻(R(RES))連接LED，承擔(dān)主要電流
• ?動(dòng)態(tài)分配機(jī)制?：根據(jù)輸入輸出電壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)兩路徑電流比例

典型應(yīng)用中，當(dāng)輸入電壓為12V、驅(qū)動(dòng)3顆LED(總VF≈6.6V)時(shí)：

• 約50%功率由R(RES)耗散
• 器件本身功耗降低至1.5W以下
• 結(jié)溫上升減少40%以上

2. 先進(jìn)診斷保護(hù)功能

?三重故障檢測(cè)機(jī)制?：

1. ?LED開(kāi)路檢測(cè)?：
   • 閾值電壓：420mV(最大)
   • 去抖時(shí)間：96μs(典型)
   • 可通過(guò)DIAGEN引腳禁用
2. ?LED短路保護(hù)?：
   • 檢測(cè)閾值：640mV
   • 自動(dòng)重試電流：1.1-1.528mA
   • 恢復(fù)時(shí)間：125μs
3. ?過(guò)熱保護(hù)?：
   • 關(guān)斷閾值：172℃(典型)
   • 遲滯：15℃

? 故障總線(FAULT) ?支持"一損全停"模式，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器FAULT引腳可直接并聯(lián)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)保護(hù)。

典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 汽車尾燈設(shè)計(jì)示例

?設(shè)計(jì)參數(shù)?：

• 輸入電壓：9-16V
• LED配置：3顆串聯(lián)，VF=2.2V@150mA
• 亮度控制：PWM調(diào)光(200Hz)

PCB布局要點(diǎn)?：

• R(RES)遠(yuǎn)離IC(間距>20mm)
• 散熱焊盤連接大面積銅皮
• R(SNS)盡量靠近IN引腳

2. PWM調(diào)光實(shí)現(xiàn)

支持兩種調(diào)光方式：

1. ?直接PWM控制?：
   • 頻率范圍：100Hz-1kHz
   • 最小脈寬：2μs
   • 傳輸延遲：130ns(最大)
2. ?電源調(diào)制控制?：
   • 通過(guò)SUPPLY電壓開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)
   • 需在PWM引腳添加分壓電路
   • 適合BCM直接控制場(chǎng)景

性能優(yōu)化建議

1. ?熱管理?：
   • 選用1W以上功率等級(jí)的R(RES)
   • PCB銅箔面積≥100mm2
   • 添加散熱過(guò)孔(直徑0.3mm，間距1mm)
2. ?EMC設(shè)計(jì)?：
   • 輸入電容：10μF陶瓷+1μF MLCC
   • PWM走線長(zhǎng)度<50mm
   • 避免敏感信號(hào)與功率路徑平行
3. ?故障處理?：
   • 開(kāi)路檢測(cè)閾值設(shè)置高于實(shí)際工作壓差
   • FAULT總線添加10kΩ上拉電阻
   • 敏感應(yīng)用可禁用自動(dòng)恢復(fù)功能

選型對(duì)比

設(shè)計(jì)資源

TI提供完整支持套件：

• ?參考設(shè)計(jì)?：TIDA-020031(汽車尾燈方案)
• ?計(jì)算工具?：LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)Excel表格
• ?SPICE模型?：支持瞬態(tài)分析
• ?安全文檔?：ISO 26262 ASIL B合規(guī)報(bào)告

總結(jié)

TPS92621-Q1通過(guò)創(chuàng)新的熱共享架構(gòu)解決了汽車LED驅(qū)動(dòng)中的熱瓶頸問(wèn)題，其優(yōu)勢(shì)在于：

• 在同等功率下可將結(jié)溫降低30-50%
• 簡(jiǎn)化散熱設(shè)計(jì)，減少散熱片使用
• 保持高精度電流輸出(±5%)
• 符合汽車電子嚴(yán)苛環(huán)境要求

隨著汽車照明向高亮度、小型化發(fā)展，此類智能線性驅(qū)動(dòng)器將在日間行車燈(DRL)、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向燈等應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意熱共享電阻的選型和布局，以充分發(fā)揮器件性能優(yōu)勢(shì)。