基于TPS92200的恒流LED驱动板

项目简介

本项目是基于TI的TPS92200 LED驱动芯片的恒流LED驱动方案，可以实现4-30V输入，最大1.5A的电流输出，通过调整电位器值可实现LED亮度调整，方案使用12颗红外LED亦可使用其他LED，可根据LED导通电压、电流大小、纹波大小调整电感值和反馈电阻，用于夜视下的实验或照明需求。TPS92200支持过压保护、短路保护、过热保护等保护功能。

项目参数

本设计采用TPS92200LED驱动芯片，支持电压采样进行亮度调节，亦可使用PWM输出进行亮度调节，本方案使用的是模拟电压采样方式，使用模拟调光方式亮度调节范围为5%-100%；
驱动板使用DC5.5接口输入12V电压，LED灯珠压降1.7V，三串四并，每路电流100mA，单面铝基板散热性能相比FR4更好。

选型参数计算示例

可以根据自己需要调整选型参数

参数	值
输入电压范围 $V_{VIN}$	12V $\pm$ 10%
LED前向导通压降 $V_{LED}$	1.7V
输出电压 $V_{OUT}$	5.2V(1.7V*3+0.099V)
每路LED最大电流	300mA
LED最大电流之和 $I_{LED}$	1200mA
电感电流纹波 $K_{IND}$	30%LED最大电流
LED电流纹波 $I_{LED(ripple)}$	20mA或更少
输入电压纹波 $V_{VIN(ripple)}$	200mV或更少
调光类型	本项目使用的是模拟调光选用TPS92200D1

$K_{IND}$ 通常在0.2-0.4之间，K_{IND}越小则输出电流纹波越小，这里选择0.3

FB pin处的参考电压是固定，大小是FB与GND的电压为99mV，通过调整DIM脚的值调整FB的电压在5mV-99mV之间
反馈电阻决定了最大电流的大小，反馈电阻计算公式

R_{SENSE} = \frac{V_{FB\_REF}}{I_{LED}} = \frac{99mV}{1.2A} = 0.0825\Omega

电感计算公式

L=\frac{V_{OUT}*(V_{VIN(max)}-V_{OUT})}{V_{VIN(max)}*K_{IND}*I_{LED}*f_{sw}}=\frac{5.2V*(13.2V-5.2V)}{13.2V*0.3*1.2A*1MHz} = 8.75uH

TI建议电感电流纹波要大于300mA，电感电流纹波计算公式：

I_{L(ripple)} = \frac{V_{OUT}*(V_{VIN(max)}-V_{OUT})}{V_{VIN(max)}*L*f_{sw}} = \frac{5.2V*(13.2V-5.2V)}{13.2V*8.75uH*1MHz} = 360 mA

如果对LED纹波要求不高的话也可以直接修改反馈电阻的大小改变最大亮度，不会影响基本功能的实现。本方案使用的是0.22Ω的反馈电阻，实际每路电流大约110mA。

注意事项

本方案使用的是铝基板单层板打样，铝基板底面导电，需要注意不要选错了可调电阻和DC电源接口的封装，本方案全部使用的是单面贴片的封装。

实物图

使用850nm红外灯珠的灯板
微信图片_20240930124103.jpg

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简介

基于TI的TPS92200 LED驱动芯片的恒流LED驱动方案，使用12V电压输入，最大支持1.5A电流输出，通过扭电位器可实现LED亮度调整，铝基板打板散热性能好。

开源协议

GPL 3.0

描述

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附件

工程成员

RFV56

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