Texas Instruments TPS92201降壓LED驅(qū)動(dòng)器是高效率的1.5A同步降壓型驅(qū)動(dòng)器，可在2.5V至5.5V輸入電壓范圍內(nèi)工作。這些LED驅(qū)動(dòng)器以20kHz至200kHz輸入PWM頻率運(yùn)行，可避免可聞噪聲。TPS92201器件的保護(hù)功能包括LED開(kāi)路、LED短路、FB電阻器開(kāi)路、FB電阻器短路和熱關(guān)斷。 這些LED驅(qū)動(dòng)器非常適合測(cè)試和測(cè)量、電力傳輸、樓宇自動(dòng)化、智能家居攝像頭、視頻門(mén)鈴、IP攝像頭、智能門(mén)鎖和手電筒。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS92201降壓LED驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 輸入電壓范圍：2.5V至5.5V
• 恒定輸出電流：1.5A
• 效率最高可達(dá)95%
• 0.1μA關(guān)斷電流
• 220mΩ（高側(cè)）/ 170mΩ（低側(cè)）MOSFET
• 開(kāi)關(guān)占空比：高達(dá)100%
• 切換頻率：1.5MHz
• 強(qiáng)制PWM模式以實(shí)現(xiàn)低輸出紋波 (TPS92201)
• 輕負(fù)載時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率的省電模式 (TPS92201A)
• 輸出電壓范圍：0.6V至VIN
• 反饋調(diào)節(jié)電壓：100mV
• 高精度模擬調(diào)光：1%至100%
• PWM輸入頻率范圍：20kHz至200kHz
• 內(nèi)部軟啟動(dòng)
• 具有過(guò)流、LED開(kāi)路/短路和FB電阻開(kāi)路/短路的全面保護(hù)
• 熱關(guān)斷保護(hù)
• 采用WSON-6封裝

簡(jiǎn)化原理圖

框圖

TPS92201/TPS92201A 降壓型LED驅(qū)動(dòng)器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性

• ?寬輸入電壓范圍?：2.5V至5.5V
• ?高輸出電流能力?：連續(xù)1.5A輸出電流
• ?超高效率?：最高達(dá)95%
• ?超低靜態(tài)電流?：0.1μA關(guān)斷電流
• ?雙工作模式?：
  • TPS92201：強(qiáng)制PWM模式(全負(fù)載范圍低紋波)
  • TPS92201A：輕載自動(dòng)切換PFM模式(提升輕載效率)
• ?先進(jìn)封裝?：2mm×2mm WSON-6或1.6mm×1.6mm SOT563-6

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

2.1 自適應(yīng)關(guān)斷時(shí)間控制

采用峰值電流檢測(cè)的自適應(yīng)關(guān)斷時(shí)間控制架構(gòu)，在中等至重載時(shí)工作在1.5MHz固定頻率PWM模式，輕載時(shí)(TPS92201A)自動(dòng)切換至PFM模式以維持高效率。該技術(shù)通過(guò)VIN/VOUT比例自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)關(guān)斷時(shí)間，使開(kāi)關(guān)頻率在輸入電壓、輸出電壓和負(fù)載變化時(shí)保持相對(duì)穩(wěn)定。

2.2 精確的LED電流控制

• 通過(guò)外部FB引腳電阻設(shè)置LED電流：ILED = VFB/RSENSE (VFB典型值100mV)
• 支持1%-100%范圍的模擬調(diào)光
• 兼容20kHz-200kHz PWM調(diào)光頻率(避免可聞噪聲)
• 全溫度范圍內(nèi)FB基準(zhǔn)電壓精度±5%(100%占空比時(shí))

2.3 全面的保護(hù)功能

• LED開(kāi)路/短路保護(hù)
• FB電阻開(kāi)路/短路保護(hù)
• 高邊開(kāi)關(guān)電流限制(典型值2.16A)
• 熱關(guān)斷保護(hù)(150°C觸發(fā)，10°C遲滯)

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 智能家居攝像頭IR照明

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?：

1. 元件選型：
   • 輸入電容：4.7μF X7R陶瓷電容(0805封裝)
   • 輸出電容：10μF X7R陶瓷電容
   • 電感：2.2μH功率電感(DCR<100mΩ)
2. 電流設(shè)置：
   • RSENSE = 0.25Ω (400mA輸出)
3. 調(diào)光控制：
   • 使用100kHz PWM信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)閃爍調(diào)光

?布局建議?：

• 輸入電容盡量靠近VIN引腳
• FB走線(xiàn)遠(yuǎn)離SW節(jié)點(diǎn)避免噪聲耦合
• 熱焊盤(pán)通過(guò)多個(gè)0.3mm過(guò)孔連接至底層銅箔

3.2 視頻門(mén)鈴白光LED驅(qū)動(dòng)

?特殊考慮?：

• 瞬態(tài)響應(yīng)要求：負(fù)載階躍變化300mA時(shí)ΔVOUT<5%
• 推薦配置：
  • 輸入電壓：3.6V(鋰離子電池)
  • 輸出電流：1A(3顆白光LED串聯(lián))
  • 工作模式：TPS92201A(優(yōu)化輕載效率)

四、性能優(yōu)化指南

4.1 提高效率的措施

• 選擇低DCR電感(推薦<50mΩ)
• 在輕載應(yīng)用中選擇TPS92201A型號(hào)
• 優(yōu)化PCB布局減少寄生電阻：
  • 使用2oz銅厚
  • 關(guān)鍵功率路徑線(xiàn)寬≥50mil

4.2 降低輸出紋波

• 增加輸出電容(最大47μF)
• 在FB引腳添加6.8pF前饋電容
• 選擇低ESR陶瓷電容(X7R/X5R介質(zhì))

4.3 熱管理設(shè)計(jì)

• 結(jié)-環(huán)境熱阻：
  • WSON-6封裝：82.6°C/W
  • SOT563封裝：152°C/W
• 改進(jìn)建議：
  • 增加散熱過(guò)孔數(shù)量(推薦≥8個(gè))
  • 在器件下方布置大面積銅箔
  • 高溫環(huán)境下降額使用

五、選型指導(dǎo)

該系列產(chǎn)品特別適合需要高效率、小尺寸解決方案的LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，其創(chuàng)新的控制架構(gòu)和全面的保護(hù)功能為智能家居、安防監(jiān)控等應(yīng)用提供了可靠的照明解決方案。