采用英飛凌TLD5191ES芯片的評估板TLD5191IVREG-EVAL解析

來源：英飛凌| 發布日期：2023-11-09 11:33

汽車的車燈還需要控制調光？我一直以為汽車的燈光就是單純的開關控制，沒想到還需要用到控制器來調光。

隨著LED工藝技術的發展，LED應用也越來越廣泛，與之對應的LED驅動技術也在不斷發展，而汽車LED驅動的要求也要比民用照明的LED驅動的要求高得多，民用照明的LED驅動甚至只需要一個整流電路即可接入燈珠串，但是對于由電池供電的汽車LED就不能滿足需求。英飛凌作為汽車電子的主要元件廠商，近年來推出了很多高效、安全、功能豐富的LED驅動控制芯片，今天要說的這塊TLD5191IVREG-EVAL評估板，就是以英飛凌TLD5191為控制核心的。

TLD5191IVREG-EVAL評估板實物圖

TLD5191ES是英飛凌推出的一款高性能LED驅動控制芯片，廠商推薦的設備輸入電壓范圍為4.5-40V，可用于單電感Buck-Boost電路驅動，開關頻率高達200-700KHz，電源轉換效率高達96%，具有外部MOSFET的過載保護、短路負載、輸出過電壓保護、輸入欠壓保護等豐富的保護功能，LED調光模式有模擬調光和PWM調光兩種模式，LED電流精度為±3%（計算設定與實際電流值），除了可以用于汽車LED（近光、遠光、矩陣光、像素光）照明，也可以把它作為一個高性能恒流源或恒壓源驅動器。關于這款芯片具體的參數，可以去查看它的數據手冊，手冊描述非常詳細。

TLD5191ES芯片引腳圖

下面我們再來看這塊采用TLD5191ES的評估板卡TLD5191IVREG-EVAL。這塊板卡將TLD5191ES芯片的一些關鍵引腳做了引出，便于我們去觀察這些關鍵點在工作時輸出的信號，分別是SET、PWMI、EF、EN、SST、VCC_INT以及VIN、VOUT，通過板卡的原理圖我們就可以確定這些測點分別連接在TLD5191ES芯片和板卡的哪個位置。板卡共有3個可調電阻，RSET用來設置輸出電流，RPWMI用來調節PWM調光時的輸出占空比，RVOLT用來調節板卡工作在可調電壓輸出模式的輸出電壓。板載2個LED指示燈，一個藍色的用來表示TLD5191ES芯片的通電狀態，一個紅色LED用來顯示TLD5191ES的故障狀態。然后就是電源輸入與功率輸出端子，都采用了4mm的香蕉座，如果手里正好有4mm香蕉插頭，在使用和測試這塊板卡時就非常方便了。

TLD5191IVREG-EVAL評估板仿真圖

板卡設計了2種工作模式，分別是LED驅動和電壓調節器，這2種工作模式的切換是通過JV1-JV5、JO2以及JPWMI和J_DIMM跳線實現的，這里必須要吐槽一下JV1-JV5、JO2跳線位置，不知道官方是出于什么目的，為何這幾個位置的跳線不采用排針加短路帽的形式呢？每次變更板卡的模式都需要用電烙鐵重新上錫和去錫，非常不便。

TLD5191LED驅動模式配置

TLD5191電壓調節器配置

在通電之前，還需要看的就是輸入電壓、輸出電壓、輸出功率等參數表，這個參數表我也整理到這里了，在實驗過程中，需要參考這張參數表，安全實驗。

TLD5191參數表

接下來，就是首次通電實驗了，不過失敗了，損壞了一個TLD5191ES芯片。我拿到板卡后，心想不就是一個LED驅動電源嗎，也沒啥需要注意的，只是看了一下輸入電壓、輸出電壓這些參數就開始實驗測試了，并沒有按照板卡的用戶手冊的實驗指導進行測試。直接用穩壓電源給板卡提供12V電源，板卡的藍燈和紅燈同時亮了，測了一下輸出電壓達到了46.4V。然后，就是接入負載，這一步，我并沒有去找LED燈串，而是使用了電子負載，設定電流為1A，在打開電子負載那一刻，整個板卡沒了輸出，紅色LED也不亮的，但是藍色LED還是亮的，起初我以為是過流保護了，重新給板子上電，依舊沒有輸出，這時候我才去仔細看用戶手冊。

這塊板卡默認的工作模式為LED驅動模式，而且電流調節的旋鈕不確定在什么位置。按照實驗流程，首先要接入燈珠，如果想使用外部PWM輸入，還需要打開J_PWMI 的跳線，然后接輸入電源，輸入電壓為12V，此時藍色LED亮。通過RSET調節LED燈珠的驅動電流，也可以通過RPWMI進行PWM調光。到這里就明白了，在LED驅動模式下，它是屬于恒流源，恒流源不能開路，所以空載時通電紅色LED亮代表的就是過電壓了，之后我又接入負載，導致瞬間過流，損壞了TLD5191ES芯片。