采用英飛凌TLD5191ES芯片的評(píng)估板TLD5191IVREG-EVAL解析

來源：英飛凌| 發(fā)布日期：2023-11-09 11:33

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

隨著LED工藝技術(shù)的發(fā)展，LED應(yīng)用也越來越廣泛，與之對(duì)應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)也在不斷發(fā)展，而汽車LED驅(qū)動(dòng)的要求也要比民用照明的LED驅(qū)動(dòng)的要求高得多，民用照明的LED驅(qū)動(dòng)甚至只需要一個(gè)整流電路即可接入燈珠串，但是對(duì)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(qū)動(dòng)控制芯片，今天要說的這塊TLD5191IVREG-EVAL評(píng)估板，就是以英飛凌TLD5191為控制核心的。

TLD5191IVREG-EVAL評(píng)估板實(shí)物圖

TLD5191ES是英飛凌推出的一款高性能LED驅(qū)動(dòng)控制芯片，廠商推薦的設(shè)備輸入電壓范圍為4.5-40V，可用于單電感Buck-Boost電路驅(qū)動(dòng)，開關(guān)頻率高達(dá)200-700KHz，電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)96%，具有外部MOSFET的過載保護(hù)、短路負(fù)載、輸出過電壓保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)等豐富的保護(hù)功能，LED調(diào)光模式有模擬調(diào)光和PWM調(diào)光兩種模式，LED電流精度為±3%（計(jì)算設(shè)定與實(shí)際電流值），除了可以用于汽車LED（近光、遠(yuǎn)光、矩陣光、像素光）照明，也可以把它作為一個(gè)高性能恒流源或恒壓源驅(qū)動(dòng)器。關(guān)于這款芯片具體的參數(shù)，可以去查看它的數(shù)據(jù)手冊(cè)，手冊(cè)描述非常詳細(xì)。

TLD5191ES芯片引腳圖

下面我們?cè)賮砜催@塊采用TLD5191ES的評(píng)估板卡TLD5191IVREG-EVAL。這塊板卡將TLD5191ES芯片的一些關(guān)鍵引腳做了引出，便于我們?nèi)ビ^察這些關(guān)鍵點(diǎn)在工作時(shí)輸出的信號(hào)，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(cè)點(diǎn)分別連接在TLD5191ES芯片和板卡的哪個(gè)位置。板卡共有3個(gè)可調(diào)電阻，RSET用來設(shè)置輸出電流，RPWMI用來調(diào)節(jié)PWM調(diào)光時(shí)的輸出占空比，RVOLT用來調(diào)節(jié)板卡工作在可調(diào)電壓輸出模式的輸出電壓。板載2個(gè)LED指示燈，一個(gè)藍(lán)色的用來表示TLD5191ES芯片的通電狀態(tài)，一個(gè)紅色LED用來顯示TLD5191ES的故障狀態(tài)。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(cè)試這塊板卡時(shí)就非常方便了。

TLD5191IVREG-EVAL評(píng)估板仿真圖

板卡設(shè)計(jì)了2種工作模式，分別是LED驅(qū)動(dòng)和電壓調(diào)節(jié)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(shí)現(xiàn)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(gè)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(qū)動(dòng)模式配置

TLD5191電壓調(diào)節(jié)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(shù)表，這個(gè)參數(shù)表我也整理到這里了，在實(shí)驗(yàn)過程中，需要參考這張參數(shù)表，安全實(shí)驗(yàn)。

TLD5191參數(shù)表

接下來，就是首次通電實(shí)驗(yàn)了，不過失敗了，損壞了一個(gè)TLD5191ES芯片。我拿到板卡后，心想不就是一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)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(shù)就開始實(shí)驗(yàn)測(cè)試了，并沒有按照板卡的用戶手冊(cè)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行測(cè)試。直接用穩(wěn)壓電源給板卡提供12V電源，板卡的藍(lán)燈和紅燈同時(shí)亮了，測(cè)了一下輸出電壓達(dá)到了46.4V。然后，就是接入負(fù)載，這一步，我并沒有去找LED燈串，而是使用了電子負(fù)載，設(shè)定電流為1A，在打開電子負(fù)載那一刻，整個(gè)板卡沒了輸出，紅色LED也不亮的，但是藍(lán)色LED還是亮的，起初我以為是過流保護(hù)了，重新給板子上電，依舊沒有輸出，這時(shí)候我才去仔細(xì)看用戶手冊(cè)。

這塊板卡默認(rèn)的工作模式為LED驅(qū)動(dòng)模式，而且電流調(diào)節(jié)的旋鈕不確定在什么位置。按照實(shí)驗(yàn)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(shí)藍(lán)色LED亮。通過RSET調(diào)節(jié)LED燈珠的驅(qū)動(dòng)電流，也可以通過RPWMI進(jìn)行PWM調(diào)光。到這里就明白了，在LED驅(qū)動(dòng)模式下，它是屬于恒流源，恒流源不能開路，所以空載時(shí)通電紅色LED亮代表的就是過電壓了，之后我又接入負(fù)載，導(dǎo)致瞬間過流，損壞了TLD5191ES芯片。