Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅(qū)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(diào)光和脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光，通過其FlexWire串行接口進行配置。借助內(nèi)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(tǒng)級安全要求。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS929160-Q1 16通道LED驅(qū)動器數(shù)據(jù)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(diào)節(jié)要求。在失去MCU連接時，可配置的看門狗還可以自動設(shè)置失效防護狀態(tài)。借助可編程EEPROM可以針對不同應(yīng)用場景靈活設(shè)置TPS929160-Q1。

特性

• 符合面向汽車應(yīng)用的 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)：
  • 溫度等級1 TA：–40°C至+125°C
• 16通道精密高側(cè)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(shè)置的通道電流：高達100mA
  • 2位全局、6位獨立電流設(shè)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(diào)光
  • 可編程PWM頻率高達20kHz
  • 相移PWM調(diào)光
  • EN和NSTB引腳支持休眠模式下的超低靜態(tài)電流
  • 線性和指數(shù)調(diào)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(shù)據(jù)事務(wù)高達24字節(jié)
  • 5V LDO輸出，為CAN收發(fā)器供電
• 診斷和保護
  • 可編程失效防護狀態(tài)
  • 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(qū)動器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

Texas Instruments的TPS929160-Q1是一款專為汽車照明應(yīng)用設(shè)計的高性能16通道LED驅(qū)動器，具有FlexWire?數(shù)字接口。該器件符合AEC-Q100 Grade 1汽車級認(rèn)證，工作溫度范圍-40°C至+125°C，適用于嚴(yán)苛的汽車環(huán)境。

?關(guān)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(shè)置，精度高達±5%
• 12位獨立PWM調(diào)光，頻率可編程至20kHz
• 支持相移PWM調(diào)光技術(shù)，優(yōu)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(nèi)部DAC實現(xiàn)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(diào)節(jié)(6位分辨率)，可實現(xiàn)精細(xì)的亮度控制和LED分檔匹配。

2. 先進的調(diào)光功能

器件提供兩種調(diào)光方式：

• ?線性調(diào)光?：12位分辨率(8位PWMOUTXn + 4位PWMLOWOUTXn)
• ?指數(shù)調(diào)光?：內(nèi)置查找表實現(xiàn)更符合人眼感知的亮度變化

支持相移調(diào)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(tǒng)噪聲和EMI。

3. FlexWire通信接口

基于UART協(xié)議的FlexWire接口特點：

• 自適應(yīng)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(shè)備級聯(lián)
• 24字節(jié)突發(fā)傳輸模式
• 內(nèi)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(jiān)測
• 基準(zhǔn)電壓監(jiān)測
• 溫度預(yù)警(135°C)和過熱保護(175°C)

2. FAIL-SAFE安全模式

當(dāng)通信丟失時自動進入FAIL-SAFE模式：

• 可編程故障響應(yīng)策略(單故障全關(guān)或部分關(guān)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(yīng)用設(shè)計

1. 分布式汽車照明系統(tǒng)

![應(yīng)用框圖示意]
多顆TPS929160-Q1通過CAN物理層組網(wǎng)，實現(xiàn)：

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

2. 設(shè)計要點

?電源設(shè)計?：

• 輸入電壓范圍4.5-40V(VBAT)
• 建議為LED電源(SUPPLY)添加DC/DC轉(zhuǎn)換器優(yōu)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(lián)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

1. ?訪問序列?：
   通過EEPGATE寄存器發(fā)送特定解鎖碼：00h→04h→02h→09h→02h→09h
2. ?編程步驟?：
   • 設(shè)置EEPMODE=1進入編程模式
   • 寫入目標(biāo)寄存器值
   • 計算并寫入正確的CRC值
   • 設(shè)置EEPPROG=1啟動燒錄(約200ms)
3. ?生產(chǎn)建議?：
   • 在線校準(zhǔn)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(fù)編程1000次