Texas Instruments TPS92201降壓LED驅動器是高效率的1.5A同步降壓型驅動器，可在2.5V至5.5V輸入電壓范圍內工作。這些LED驅動器以20kHz至200kHz輸入PWM頻率運行，可避免可聞噪聲。TPS92201器件的保護功能包括LED開路、LED短路、FB電阻器開路、FB電阻器短路和熱關斷。這些LED驅動器非常適合測試和測量、電力傳輸、樓宇自動化、智能家居攝像頭、視頻門鈴、IP攝像頭、智能門鎖和手電筒。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS92201降壓LED驅動器數據手冊.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95%
0.1μA關斷電流
220mΩ（高側）/ 170mΩ（低側）MOSFET
開關占空比：高達100%
切換頻率：1.5MHz
強制PWM模式以實現低輸出紋波 (TPS92201)
輕負載時實現高效率的省電模式 (TPS92201A)
輸出電壓范圍：0.6V至VIN
反饋調節電壓：100mV
高精度模擬調光：1%至100%
PWM輸入頻率范圍：20kHz至200kHz
內部軟啟動
具有過流、LED開路/短路和FB電阻開路/短路的全面保護
熱關斷保護
采用WSON-6封裝

簡化原理圖

框圖

TPS92201/TPS92201A 降壓型LED驅動器技術解析與應用指南

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1.5A輸出電流
?超高效率?：最高達95%
?超低靜態電流?：0.1μA關斷電流
?雙工作模式?：
- TPS92201：強制PWM模式(全負載范圍低紋波)
- TPS92201A：輕載自動切換PFM模式(提升輕載效率)
?先進封裝?：2mm×2mm WSON-6或1.6mm×1.6mm SOT563-6

二、關鍵技術創新

2.1 自適應關斷時間控制

采用峰值電流檢測的自適應關斷時間控制架構，在中等至重載時工作在1.5MHz固定頻率PWM模式，輕載時(TPS92201A)自動切換至PFM模式以維持高效率。該技術通過VIN/VOUT比例自動計算最優關斷時間，使開關頻率在輸入電壓、輸出電壓和負載變化時保持相對穩定。

2.2 精確的LED電流控制

通過外部FB引腳電阻設置LED電流：ILED = VFB/RSENSE (VFB典型值100mV)
支持1%-100%范圍的模擬調光
兼容20kHz-200kHz PWM調光頻率(避免可聞噪聲)
全溫度范圍內FB基準電壓精度±5%(100%占空比時)

2.3 全面的保護功能

LED開路/短路保護
FB電阻開路/短路保護
高邊開關電流限制(典型值2.16A)
熱關斷保護(150°C觸發，10°C遲滯)

三、典型應用設計

3.1 智能家居攝像頭IR照明

?設計要點?：

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)
電流設置：
- RSENSE = 0.25Ω (400mA輸出)
調光控制：
- 使用100kHz PWM信號實現無閃爍調光

?布局建議?：

輸入電容盡量靠近VIN引腳
FB走線遠離SW節點避免噪聲耦合
熱焊盤通過多個0.3mm過孔連接至底層銅箔

3.2 視頻門鈴白光LED驅動

?特殊考慮?：

瞬態響應要求：負載階躍變化300mA時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)
- 工作模式：TPS92201A(優化輕載效率)

四、性能優化指南

4.1 提高效率的措施

選擇低DCR電感(推薦<50mΩ)
在輕載應用中選擇TPS92201A型號
優化PCB布局減少寄生電阻：
- 使用2oz銅厚
- 關鍵功率路徑線寬≥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)

4.3 熱管理設計

結-環境熱阻：
- WSON-6封裝：82.6°C/W
- SOT563封裝：152°C/W
改進建議：
- 增加散熱過孔數量(推薦≥8個)
- 在器件下方布置大面積銅箔
- 高溫環境下降額使用

五、選型指導

型號	工作模式	封裝選項	典型應用場景
TPS92201	強制PWM	WSON-6/SOT563	對紋波敏感的應用
TPS92201A	自動PFM/PWM	WSON-6/SOT563	電池供電的輕載應用
TPS92201M	擴展溫度版	WSON-6/SOT563	-55°C至125°C工業環境