TPS6106X是一個(gè)功能十分完善的白光LED驅(qū)動(dòng)器系列。它采用同步整流的拓?fù)湫问剑恍枰獋鹘y(tǒng)白光驅(qū)動(dòng)器外部所接的整流二極管，從而可節(jié)省PCB板上空間。它支持?jǐn)?shù)字調(diào)光信號(hào)，一旦完成調(diào)光操作后調(diào)光信號(hào)就可以保持恒定高電平，并存儲(chǔ)調(diào)光信息，利用這種功能可以很好地解決傳統(tǒng)PWM模式調(diào)光所帶來(lái)的EMI問題。另外，僅需一個(gè)GPIO管腳就可以控制TPS6106X，實(shí)現(xiàn)調(diào)光、關(guān)斷、啟動(dòng)功能，因此能節(jié)省CPU的GPIO資源。

數(shù)字調(diào)光操作

采用數(shù)字調(diào)光操作能消除調(diào)光過(guò)程中產(chǎn)生的EMI干擾問題，并且僅通過(guò)一根GPIO控制線即可完成圖1所示的功能。

首先按照?qǐng)D1中的說(shuō)明編寫數(shù)字調(diào)光信號(hào)的軟件代碼，由手機(jī)中的CPU發(fā)出相應(yīng)亮度調(diào)節(jié)信號(hào)。但要注意的是，該信號(hào)必須滿足“每級(jí)亮度增強(qiáng)的時(shí)間步長(zhǎng)為1us至75us”和“每級(jí)亮度減弱的時(shí)間步長(zhǎng)為180us至300us”的基本要求。每級(jí)“步長(zhǎng)”之間需要持續(xù)時(shí)間大于1.5us（td）的高電平隔開，以區(qū)分級(jí)數(shù)。

工作模式應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 關(guān)斷芯片操作 在ILED與EN公共端點(diǎn)施加一個(gè)恒定的“低電平”即可關(guān)斷芯片。

2. 數(shù)字調(diào)光操作 完成調(diào)光后，需要保持亮度信號(hào)為高電平，并存儲(chǔ)亮度調(diào)節(jié)信息。按照手冊(cè)要求加入一個(gè)亮度信號(hào)，亮度信號(hào)將通過(guò)ILED管腳進(jìn)入芯片完成調(diào)光操作，此后亮度信號(hào)必須保持高電平。這是因?yàn)橹挥蠭LED管腳保持“高”，數(shù)字調(diào)光功能才會(huì)被使能，調(diào)光信息才會(huì)被保存。否則如果撤銷該高電平，芯片將關(guān)斷調(diào)光功能并丟失調(diào)光信息，從而使芯片自動(dòng)回到FB管腳電壓值為0.5V的狀態(tài)，無(wú)論ILED是何種電平，F(xiàn)B管腳上的電壓都為0.5V，輸出電流為0.5/Rs。亮度設(shè)置被保存在芯片中，當(dāng)需要再次進(jìn)行調(diào)光操作時(shí)，只需輸入新的數(shù)字亮度信號(hào)。請(qǐng)注意：每次完成調(diào)光操作后，都需要保持亮度信號(hào)為高電位，以保證“數(shù)字調(diào)光”功能處于“使能”狀態(tài)。

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PWM調(diào)光

TPS6106X芯片同樣支持PWM調(diào)光操作，但電路圖需要做些改進(jìn)：ILED直接連接Vin端，EN管腳直接連接PWM信號(hào)，PWM信號(hào)的頻率不超過(guò)5kHz（手冊(cè)上注明典型值為1kHz），然后進(jìn)行脈寬調(diào)制。D=Ton/T，其中Ton為頻率周期中“高電平”部分。圖3和圖4分別給出了亮度增強(qiáng)調(diào)節(jié)信號(hào)和亮度減弱調(diào)節(jié)信號(hào)。

功率電感的快速計(jì)算設(shè)計(jì)

功率電感的設(shè)計(jì)通常困擾著設(shè)計(jì)工程師，下面的設(shè)計(jì)方法不僅適用于TPS6106X的應(yīng)用，同樣也適用于所有串聯(lián)型白光驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用。

電感感值通常選用4.7uH、6.8uH、10uH、22uH，可以根據(jù)手冊(cè)上的推薦值選取。電感類型選用帶有磁屏蔽功能的電感，以減少EMI的問題。白光驅(qū)動(dòng)器的電流通常比較小，基本維持在20mA左右，因此設(shè)計(jì)工程師很容易忽視電感電流的選擇，認(rèn)為隨便一個(gè)40～50mA的電感就可以滿足要求。實(shí)際上這種做法非常危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼘⑹闺姼酗柡投斐勺儞Q器失效，甚至導(dǎo)致變換器燒毀?？砂凑找韵鹿接?jì)算最小電感電流ILmin：

ILmin=（1.5~2）×Io/（1-D）

其中，D為占空比，D=（Vo－Vin）/Vo；Vin等于單節(jié)4.2V鋰電池電壓的典型值3.6V；Vo為最高輸出電壓，如果串聯(lián)4個(gè)白光LED管，每只管的壓降為3.5V，則總壓降等于14V，因此Vo至少為15V。

PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

對(duì)采用開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)的變換器來(lái)說(shuō)，PCB布局和布線都是最終保證變換器正確工作的重要步驟，它直接關(guān)系到變換器能否真正得到實(shí)現(xiàn)，因此必須認(rèn)真對(duì)待（具體的PCB設(shè)計(jì)示意圖見本刊網(wǎng)站）。布板和布線遵循以下規(guī)則：

1）所有功率線（指流過(guò)電流較大的銅箔，串聯(lián)連接功率器件電感、電容的銅箔）盡量加寬。

2）地線嚴(yán)禁布成地線環(huán)，所有功率地必須實(shí)行單點(diǎn)接地，或者借助大面積地層（例如多層板中具有1層或者一層以上的地層），然后芯片上的功率地管腳和信號(hào)地管腳或者直接連接到地層上，或者通過(guò)3個(gè)以上的過(guò)孔與中間地層連接。

3）芯片底部有散熱用的管腳，并要用大面積的覆地銅連接，同時(shí)用過(guò)孔將表層銅箔與中間層大面積銅箔連接起來(lái)。這樣既有利于芯片快速散熱又能夠大大降低開關(guān)噪音的輻射效應(yīng)，提高芯片的抗干擾能力。

4）所有輸入功率濾波電容都要盡可能接近芯片的功率輸入端管腳；輸出電容接近芯片的功率輸出端管腳。
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