采用英飞凌TLD5191ES芯片的评估板TLD5191IVREG-EVAL解析

来源：英飞凌| 发布日期：2023-11-09 11:33

汽车的车灯还需要控制调光？我一直以为汽车的灯光就是单纯的开关控制，没想到还需要用到控制器来调光。

随着LED工艺技术的发展，LED应用也越来越广泛，与之对应的LED驱动技术也在不断发展，而汽车LED驱动的要求也要比民用照明的LED驱动的要求高得多，民用照明的LED驱动甚至只需要一个整流电路即可接入灯珠串，但是对于由电池供电的汽车LED就不能满足需求。英飞凌作为汽车电子的主要元件厂商，近年来推出了很多高效、安全、功能丰富的LED驱动控制芯片，今天要说的这块TLD5191IVREG-EVAL评估板，就是以英飞凌TLD5191为控制核心的。

TLD5191IVREG-EVAL评估板实物图

TLD5191ES是英飞凌推出的一款高性能LED驱动控制芯片，厂商推荐的设备输入电压范围为4.5-40V，可用于单电感Buck-Boost电路驱动，开关频率高达200-700KHz，电源转换效率高达96%，具有外部MOSFET的过载保护、短路负载、输出过电压保护、输入欠压保护等丰富的保护功能，LED调光模式有模拟调光和PWM调光两种模式，LED电流精度为±3%（计算设定与实际电流值），除了可以用于汽车LED（近光、远光、矩阵光、像素光）照明，也可以把它作为一个高性能恒流源或恒压源驱动器。关于这款芯片具体的参数，可以去查看它的数据手册，手册描述非常详细。

TLD5191ES芯片引脚图

下面我们再来看这块采用TLD5191ES的评估板卡TLD5191IVREG-EVAL。这块板卡将TLD5191ES芯片的一些关键引脚做了引出，便于我们去观察这些关键点在工作时输出的信号，分别是SET、PWMI、EF、EN、SST、VCC_INT以及VIN、VOUT，通过板卡的原理图我们就可以确定这些测点分别连接在TLD5191ES芯片和板卡的哪个位置。板卡共有3个可调电阻，RSET用来设置输出电流，RPWMI用来调节PWM调光时的输出占空比，RVOLT用来调节板卡工作在可调电压输出模式的输出电压。板载2个LED指示灯，一个蓝色的用来表示TLD5191ES芯片的通电状态，一个红色LED用来显示TLD5191ES的故障状态。然后就是电源输入与功率输出端子，都采用了4mm的香蕉座，如果手里正好有4mm香蕉插头，在使用和测试这块板卡时就非常方便了。

TLD5191IVREG-EVAL评估板仿真图

板卡设计了2种工作模式，分别是LED驱动和电压调节器，这2种工作模式的切换是通过JV1-JV5、JO2以及JPWMI和J_DIMM跳线实现的，这里必须要吐槽一下JV1-JV5、JO2跳线位置，不知道官方是出于什么目的，为何这几个位置的跳线不采用排针加短路帽的形式呢？每次变更板卡的模式都需要用电烙铁重新上锡和去锡，非常不便。

TLD5191LED驱动模式配置

TLD5191电压调节器配置

在通电之前，还需要看的就是输入电压、输出电压、输出功率等参数表，这个参数表我也整理到这里了，在实验过程中，需要参考这张参数表，安全实验。

TLD5191参数表

接下来，就是首次通电实验了，不过失败了，损坏了一个TLD5191ES芯片。我拿到板卡后，心想不就是一个LED驱动电源吗，也没啥需要注意的，只是看了一下输入电压、输出电压这些参数就开始实验测试了，并没有按照板卡的用户手册的实验指导进行测试。直接用稳压电源给板卡提供12V电源，板卡的蓝灯和红灯同时亮了，测了一下输出电压达到了46.4V。然后，就是接入负载，这一步，我并没有去找LED灯串，而是使用了电子负载，设定电流为1A，在打开电子负载那一刻，整个板卡没了输出，红色LED也不亮的，但是蓝色LED还是亮的，起初我以为是过流保护了，重新给板子上电，依旧没有输出，这时候我才去仔细看用户手册。

这块板卡默认的工作模式为LED驱动模式，而且电流调节的旋钮不确定在什么位置。按照实验流程，首先要接入灯珠，如果想使用外部PWM输入，还需要打开J_PWMI 的跳线，然后接输入电源，输入电压为12V，此时蓝色LED亮。通过RSET调节LED灯珠的驱动电流，也可以通过RPWMI进行PWM调光。到这里就明白了，在LED驱动模式下，它是属于恒流源，恒流源不能开路，所以空载时通电红色LED亮代表的就是过电压了，之后我又接入负载，导致瞬间过流，损坏了TLD5191ES芯片。