Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅動器配有FlexWire接口，可滿足日益增加的對每個LED燈串進行單獨控制的要求。每個器件通道均可支持模擬調光和脈寬調制（PWM）調光，通過其FlexWire串行接口進行配置。借助內部電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM），用戶可在通信丟失期間配置該器件，以滿足系統級安全要求。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅動器數據手冊.pdf

Texas Instruments TPS929160-Q1可控制8位輸出電流和12位PWM占空比。該器件具有LED開路、接地短路和單個LED短路診斷功能，可滿足多種調節要求。在失去MCU連接時，可配置的看門狗還可以自動設置失效防護狀態。借助可編程EEPROM可以針對不同應用場景靈活設置TPS929160-Q1。

特性

符合面向汽車應用的 AEC-Q100 標準：
- 溫度等級1 TA：–40°C至+125°C
16通道精密高側電流輸出
- 器件電源電壓：4.5V至40V
- LED電源電壓：4V至36V
- 由電阻器設置的通道電流：高達100mA
- 2位全局、6位獨立電流設置
- 高電流精度：<±5%（電流為5mA至100mA時）
- 低壓降：100mA時為750mV
- 12位獨立PWM調光
- 可編程PWM頻率高達20kHz
- 相移PWM調光
- EN和NSTB引腳支持休眠模式下的超低靜態電流
- 線性和指數調光方法
FlexWire?控制接口
- 時鐘頻率高達1MHz
- 一條FlexWire總線上最多16個器件
- 一幀的數據事務高達24字節
- 5V LDO輸出，為CAN 收發器供電
診斷和保護
- 可編程失效防護狀態
- LED開路檢測
- LED短路檢測
- 單LED短路診斷
- 可編程低電源檢測
- 開漏ERR，用于故障指示
- 看門狗和CRC，用于FlexWire接口
- 可進行引腳電壓測量的8位ADC
- 過熱保護

功能框圖

TPS929160-Q1 16通道LED驅動器技術解析與應用指南

一、產品概述

Texas Instruments的TPS929160-Q1是一款專為汽車照明應用設計的高性能16通道LED驅動器，具有FlexWire?數字接口。該器件符合AEC-Q100 Grade 1汽車級認證，工作溫度范圍-40°C至+125°C，適用于嚴苛的汽車環境。

?關鍵特性?：

16通道高邊恒流輸出，每通道電流可達100mA
2位全局和6位獨立電流設置，精度高達±5%
12位獨立PWM調光，頻率可編程至20kHz
支持相移PWM調光技術，優化EMC性能
集成FlexWire控制接口，時鐘頻率可達1MHz
全面的診斷保護功能：LED開路/短路檢測、單LED短路診斷等

二、核心功能解析

1. 精確電流控制

TPS929160-Q1通過外部參考電阻(R(REF))和內部DAC實現精確的電流控制。參考電流計算公式為：
I(FULL_RANGE) = V(REF) × K(REF) / R(REF)
其中V(REF)典型值為1.235V，K(REF)可通過REFRANGE寄存器選擇(64/128/256/512)。

每通道提供64步電流調節(6位分辨率)，可實現精細的亮度控制和LED分檔匹配。

2. 先進的調光功能

器件提供兩種調光方式：

?線性調光?：12位分辨率(8位PWMOUTXn + 4位PWMLOWOUTXn)
?指數調光?：內置查找表實現更符合人眼感知的亮度變化

支持相移調光(PSEN)，將16個輸出分為8組，每組間相位延遲為PWM周期的1/8，顯著降低系統噪聲和EMI。

3. FlexWire通信接口

基于UART協議的FlexWire接口特點：

自適應同步機制，無需高精度晶振
支持1MHz高速通信
最大支持16個設備級聯
24字節突發傳輸模式
內置CRC校驗確保通信可靠性

三、診斷與保護機制

1. 全面診斷功能

LED開路檢測(閾值可編程)
LED對地短路檢測
單LED短路診斷(雙閾值可選)
電源欠壓監測
基準電壓監測
溫度預警(135°C)和過熱保護(175°C)

2. FAIL-SAFE安全模式

當通信丟失時自動進入FAIL-SAFE模式：

可編程故障響應策略(單故障全關或部分關斷)
支持通過FS0/FS1引腳進行基本控制
故障通道自動重試機制(間隔10ms)

四、典型應用設計

1. 分布式汽車照明系統

![應用框圖示意]
多顆TPS929160-Q1通過CAN物理層組網，實現：

長距離可靠通信(>10m)
單主控(MCU)管理數百個LED像素
獨立動畫控制能力

2. 設計要點

?電源設計?：

輸入電壓范圍4.5-40V(VBAT)
建議為LED電源(SUPPLY)添加DC/DC 轉換器優化效率
每個VLDO引腳需1-10μF陶瓷電容

?PCB布局?：

R(REF)電阻盡量靠近REF引腳，并聯1nF電容
每個輸出通道建議添加1nF陶瓷電容
確保足夠的散熱銅箔面積

五、EEPROM編程指南

?訪問序列?：
通過EEPGATE寄存器發送特定解鎖碼：00h→04h→02h→09h→02h→09h
?編程步驟?：
- 設置EEPMODE=1進入編程模式
- 寫入目標寄存器值
- 計算并寫入正確的CRC值
- 設置EEPPROG=1啟動燒錄(約200ms)
?生產建議?：
- 在線校準LED亮度后編程IOUTXn
- 保存完整的配置CRC校驗
- 每個EEPROM單元可重復編程1000次