在当今汽车行业的发展进程中，照明系统的重要性日益凸显。线性 LED 驱动芯片凭借其独特的优势，越来越多地被应用于汽车车身照明系统，尤其是在尾灯模块的设计中表现出色。多年来，德州仪器（TI）一直致力于为汽车行业用户提供极具竞争力的 LED 驱动解决方案，旨在构建创新、可靠且经济高效的汽车照明系统。

LED 驱动电路的分类与原理

在具体使用 LED 时，驱动电路的选用至关重要。LED 驱动电路除了要满足安全要求外，还需具备两个基本功能。从能量来源的角度来看，LED 驱动电路总体上可分为两类：一类是 AC/DC 转换，其能量来源于交流电；另一类是 DC/DC 转换，能量来自干、可充电电池、蓄电池等。而根据 LED 驱动原理的不同，又可进一步分为线性驱动电路和驱动电路。

TPS92633 - Q1：变革式的解决方案

在设计车身照明系统时，散热和离板设计等问题常常困扰着设计者。TI 推出的 C 位产品 TPS92633 - Q1 为这些问题带来了变革式的解决方案。该芯片一方面采用外部分流电阻来分担热量，另一方面支持 off - board binning resistor，这使得离板设计变得更加容易，极大地减轻了生产线端的压力。此外，TPS92633 - Q1 还支持 4.5V - 40V 的电压输入范围和三个通道输出，每个通道的输出电流高达 150mA。

卓越的散热性能：外部分流电阻

在尾灯模块的设计中，线性驱动芯片在散热方面存在短板，通常难以支持较高的功率。为了避免出现 “芯片过热” 或 “系统过热” 的问题，设计者往往只能依靠成本较高的大面积散热设计来实现所需的输出功率。而 TPS92633 - Q1 的一大亮点就是搭载了可以分担热量的外部分流电阻，这不仅改善了散热性能，还降低了系统的物料清单（BOM）成本。

当输入电压较低且接近 LED 所需的正向压降时，默认的电流源通道（绿色线路）输出电流。而当输入电压高于 LED 所需的正向压降时，另外一路电阻通路（红色线路）也会同时打开，分担电流和功耗。

从不同输入电压下的输出电流与功耗对比图中可以看出，Itotal 是流向 LED 的总电流，等于流经 OUT 引脚和 Rres 引脚的电流之和。图中黑线为系统总功耗，等于芯片和电阻的功耗之和。借助 Rres 的分流，芯片本身的功耗明显降低，从而有效控制了热量的产生。

TPS92633 - Q1 的热测试结果表明，通常乘用车电池的电压范围为 9V 至 16V，汽车尾灯的环境温度为 85°C。在这些条件下进行模拟测试，当 Vin 为 16V 时，TPS92633 - Q1 借助分流电阻来分担系统的热量，可以支持 450mA 的电流，而没有分流电阻的对照芯片在相同的环境温度下则会直接触发热关断保护。

便捷低成本的方案：Off - board Binning Resistor

在进行离板设计时，由于 LED 生产工艺的限制，必须将 LED 板与芯片板匹配来统一 LED 的亮度，这是一个繁琐且无法省略的步骤。即使是同一批次的 LED 产品，也会存在不同的 bins。用户在购买整批 LED 后，仍需要通过 binning resistor 来设置不同 bins LED 的电流以统一亮度。

现有的解决方案中，考虑到芯片抗扰性，binning resistor 必须与驱动芯片放在同一块板上，因此必须为不同的驱动芯片板设计不同的 binning resistor。为了将 LED 板与驱动芯片板匹配，需要使用条码或二维码进行识别，这大大增加了设计复杂度与制造成本开销。

而 TPS92633 - Q1 的另一亮点在于其 ICTRL 引脚支持 off - board binning resistor，这一设计完美地解决了上述难题。在制造过程中，可以直接将 binning resistor 放置在 LED 板上，这样只需要设计一种驱动芯片板即可匹配所有 bins 的 LED 板，大大降低了制造成本。

此外，TPS92633 - Q1 还支持通过在 ICTRL 引脚连接 NTC 来实现 thermal derating。当温度升高时，NTC 阻值会减小，RICTRL 上的电压会降低，从而降低输出电流以进行过热保护。

LED 驱动器相关知识拓展

LED 驱动器是驱动 LED 发光或 LED 模块组件正常工作的电源调整电子器件。由于 LED PN 结的导通特性，它能适应的电源电压和电流变动范围十分狭窄，稍有偏离就可能导致无法点亮 LED、发光效率严重降低、缩短使用寿命甚至烧毁芯片。现行的工频电源和常见的电池电源均不适合直接供给 LED，LED 驱动器则可以驱使 LED 在电压或电流状态下工作。

开关型驱动可以获得良好的电流控制精度和较高的总体效率，应用方式主要分为降压式和升压式两大类。降压式开关驱动适用于电源电压高于 LED 的端电压或者多个 LED 采用并联驱动的情况；升压式开关驱动则适用于电源电压低于 LED 的端电压或者多个 LED 采用串联驱动的情况。

一般来说，隔离型驱动安全但效率较低，非隔离型驱动效率较高，应根据实际使用要求进行选择。目前，设计一般的基本 LED 驱动器照明应用相对简单，但如果需要其他功能，如相位控制调光和功率因子校正（PFC），设计就会变得复杂。无功率因子校正功能的非调光 LED 驱动器通常包含一个离线式，用于在恒定电流下调节输出。

LED 驱动器的后端架构包含一个具有短路保护功能的电流调节电路。可以利用线性调节电路实现这一目的，但这种方法效率低下，适用于低输出电流，通常不会应用到多级架构中。替代方法是使用简单的、具有电流回馈功能的降压稳压器电路，以限制输出电流超过期望的 LED 驱动电流，抵消总 LED 正向电压随温度和器件容差的变化，并限制短路或其他故障条件下的电流，从而保护驱动器免遭损坏。

LED 驱动芯片实际上是一个 PWM 控制芯片，在组成电路正常工作后，通过检测电阻上 LED 的电流得到的电压反馈到芯片，控制内部的 PWM 占空比，以适应 LED 自身特性变化引起的电流、电压波动，使 LED 得到的电流保持恒定。

LED 驱动电源是将电源供应转换为特定的电压电流以驱动 LED 发光的电压转换器。通常情况下，LED 驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子的输出）等，而输出则大多数为可随 LED 正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。