Texas Instruments TPS92642-Q1紅外LED驅動器是一款單片同步總線LED驅動器，可在5.5V至36V輸入電壓范圍內運行。該器件具有自適應導通時間控制，開關頻率設置在100kHz至2.2MHz之間，接近恒定。TPS92642-Q1高性能LED驅動器可以使用模擬或PWM調光技術獨立調制LED電流。該驅動器包含一個內部脈沖監(jiān)控電路，可限制最大脈沖占空比。該TPS92642-Q1器件符合AEC-Q100標準，適合汽車應用。TPS92642-Q1 LED驅動器用于驅動器監(jiān)控系統（DMS）、IR LED和激光驅動器。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS92642-Q1紅外LED驅動器數據手冊.pdf

TPS92642-Q1紅外LED驅動器設有高級診斷和故障保護功能，具有逐周期開關電流限制、自舉欠壓、LED開路、LED短路和熱關斷功能。該驅動器以40V容差運行，支持400ms持續(xù)時間內的負載轉儲。TPS92642-Q1驅動器適合實施降壓LED驅動器拓撲。

特性

• 符合汽車應用類AEC-Q100標準：
  • -40°C至125°C環(huán)境工作溫度等級1
  • 設備HBM分類級別H1C
  • 設備CDM分類級別C5
• 支持功能安全
  • 可提供文檔，協助功能安全系統設計
• 輸入電壓范圍：5.5V到36V
  • 啟動后工作電壓低至5.15V
• 高達5A脈沖輸出電流，精度為4%
• 自適應導通時間電流控制：
  • 低失調高側電流檢測放大器
• 可編程開關頻率范圍：100kHz至2.2MHz
• 高級調光操作：
  • 1000:1精密PWM調光
  • 15:1精密模擬調光
• 內部最大占空比限制
• 逐周期開關過流保護
• 開漏故障指示器輸出
• LED短路、開路和電纜線束故障指示
• 熱關斷保護

典型降壓LED驅動器應用原理圖

方框圖

德州儀器TPS92642-Q1汽車級同步降壓紅外LED驅動器技術解析

一、關鍵特性與優(yōu)勢

1. 汽車級可靠性

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

2. 精確的電流控制

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

3. 靈活的調光功能

• 1000:1 PWM調光范圍
• 15:1模擬調光范圍
• 支持最小10μs PWM脈沖寬度

4. 全面的保護功能

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

二、工作原理與系統架構

1. 控制架構

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

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

2. 關鍵電路模塊

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

三、典型應用方案

1. 駕駛員監(jiān)控系統(DMS)

• 驅動850nm/940nm紅外LED陣列
• 支持高動態(tài)范圍PWM調光(1000:1)
• 符合ASIL-B功能安全要求

2. 激光雷達系統

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

3. 夜視系統

• 寬輸入電壓范圍(6V至36V)
• 高效率同步降壓拓撲
• 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)走線對稱且遠離噪聲源
2. ?熱設計?：
   • 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
   • 最大結溫150°C(需根據應用降額)
3. ?EMI優(yōu)化?：
   • 保持開關節(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