IC解析之TPS92682-Q1(汽车LED灯控制IC)
目录
- 1 IC特性介绍
- 2 主要参数
- 3 接口定义
- 4 工作原理分析
- TPS92682-Q1架构
- 工作模式
- 典型应用
- 通讯协议
- 控制帧
- 应答帧
- 协议
- 5 总结
1 IC特性介绍
TPS92682 - Q1 是德州仪器（TI）推出的一款双通道恒压横流控制器，同时还具有各种电器故障保护，主要应用于汽车照明等领域；
由于汽车LED在正常工作时最高温度可达100-150℃，过高则会烧坏LED，因此恒压恒流控制以及故障保护对于汽车LED灯来说尤为重要；
- 双通道独立控制：该芯片可独立控制两个 LED 通道，每个通道都有自己的驱动、检测和保护电路，适合需要多路输出的汽车照明应用。
- SPI 编程特性：通过 SPI 接口可配置多种功能，如：
扩频改善 EMI
软启动时间
LED 电流和输出电压设置
电流限制、过压保护阈值
故障计时器等 - 调光控制：
支持 PWM 调光（范围 > 1000:1）和模拟调光（范围 > 28:1）
PWM 调光通过 PWM1/PWM2 引脚实现
模拟调光通过 SPI 配置内部 8 位 DAC 实现 - 保护功能：
逐周期电流限制
输出过压 / 欠压保护
LED 过流保护
热警告和热关断
故障状态通过 FLT1/FLT2 引脚输出 - 电源设计：
VIN 输入范围 4.5V-65V，适合汽车应用
内部 LDO 提供稳定的 VCC (7.5V) 和 VDD (5V) 电源
功率地 (PGND) 和信号地 (AGND) 分开设计，减少噪声干扰 - 同步与并联：
FLT2/SYNC 引脚可配置为同步输入，实现多芯片并联或相位控制
RT 引脚可设置最高 1MHz 的开关频率，并支持外部时钟同步
2 主要参数
3 接口定义
- 电源相关引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| VIN (1) | 高压输入端（最高 65V），为内部 LDO 供电 |
| VCC (21) | 7.5V 低压差稳压器输出，为芯片内部电路供电 |
| VDD (31) | 5V LDO 输出，用于为数字电路供电 |
| AGND (30) | 信号地 |
| PGND (20) | 功率地 |
- 通道控制与驱动引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| GATE1 (22) | 通道 1 外部 N 沟道 FET 栅极驱动输出 |
| GATE2 (19) | 通道 2 外部 N 沟道 FET 栅极驱动输出 |
| PDRV1 (28) | 通道 1 P 沟道栅极驱动，连接外部串联 P 沟道 FET 开关 |
| PDRV2 (13) | 通道 2 P 沟道栅极驱动，连接外部串联 P 沟道 FET 开关 |
| PWM1 (3) | 通道 1 PWM 调光输入 |
| PWM2 (4) | 通道 2 PWM 调光输入 |
- 电流检测引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| CSP1 (26) | 通道 1 高端电流检测放大器正输入端 |
| CSN1 (27) | 通道 1 高端电流检测放大器负输入端 |
| CSP2 (15) | 通道 2 高端电流检测放大器正输入端 |
| CSN2 (14) | 通道 2 高端电流检测放大器负输入端 |
| ISP1 (23) | 通道 1 开关电流检测正输入端（连接到 N 沟道 FET 与地之间的检测电阻） |
| ISN1 (24) | 通道 1 开关电流检测负输入端（连接到检测电阻的地端） |
| ISP2 (18) | 通道 2 开关电流检测正输入端 |
| ISN2 (17) | 通道 2 开关电流检测负输入端 |
- 反馈与保护引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| FB1/OV1 (25) | 通道 1 反馈 / 过压保护输入，通过电阻分压连接到 VOUT1，设置过压阈值和 CV 模式下的输出电压 |
| FB2/OV2 (16) | 通道 2 反馈 / 过压保护输入，功能同 FB1 |
| FLT1 (10) | 通道 1 开漏故障输出（若 PIN-11 编程为 SYNC，则表示双通道故障） |
| FLT2/SYNC (11) | 双通道复用引脚，可编程为通道 2 开漏故障输出或同步输入 |
| LH (9) | 数字输入，高电平时使设备进入跛行模式（Limp Home Mode） |
- SPI 通信引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| SCK (6) | SPI 时钟输入 |
| MOSI (8) | SPI 主设备数据输入（芯片作为从设备接收数据） |
| MISO (7) | SPI 主设备数据输出（芯片作为从设备发送数据） |
| SSN (5) | SPI 片选输入（低电平有效） |
- 其他功能引脚
| 引脚名称 | 功能描述 |
|---|---|
| EN (2) | 硬件使能引脚，拉低进入关断模式 |
| RT (32) | 通过连接电阻到地设置内部时钟频率 |
| COMP1 (29) | 通道 1 补偿网络连接引脚，确保系统稳定性 |
| COMP2 (12) | 通道 2 补偿网络连接引脚，功能同 COMP1 |
4 工作原理分析
TPS92682-Q1架构
工作模式
跛行模式应用于当IC出现故障时仍然能够维持系统运行基本功能，LH脚拉高即可进入跛行模式，跛行模式下IC动作又LH寄存器控制。
典型应用
- 恒流模式（CC Mode）
负载设备串联接入
- 恒流模式（CV Mode）
负载设备并联接入
通讯协议
控制帧
应答帧
-
读应答帧
-
写应答帧
-
写错误/电源错误应答帧
协议
5 总结
本文是基于TPS92682-Q1应用于汽车LED灯应用解析，为博主个人学习总结而得，如有不正之处欢迎指正