ZHDS004 December   2025 TPS99002S-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性 — 跨阻放大器参数
    6. 5.6  电气特性 — 数模转换器
    7. 5.7  电气特性 — 模数转换器
    8. 5.8  电气特性 — FET 栅极驱动器
    9. 5.9  电气特性 — 光电比较器
    10. 5.10 电气特性 — 稳压器
    11. 5.11 电气特性 — 温度和电压监控器
    12. 5.12 电气特性 — 电流消耗
    13. 5.13 上电时序要求
    14. 5.14 断电时序要求
    15. 5.15 时序要求 — 序列发生器时钟
    16. 5.16 时序要求 — 主机和诊断端口 SPI 接口
    17. 5.17 时序要求 — ADC 接口
    18. 5.18 开关特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 照明控制
        1. 6.3.1.1 照明系统高动态范围调光概述
        2. 6.3.1.2 照明控制环路
        3. 6.3.1.3 连续模式运行
          1. 6.3.1.3.1 连续模式下的输出电容
          2. 6.3.1.3.2 连续模式驱动器失真和消隐电流
          3. 6.3.1.3.3 连续模式 S_EN2 耗散负载并联支路选项
          4. 6.3.1.3.4 连续模式固定关断时间功能
          5. 6.3.1.3.5 连续模式电流限制
        4. 6.3.1.4 非连续模式运行
          1. 6.3.1.4.1 非连续模式脉宽限制
          2. 6.3.1.4.2 非连续模式下的 COMPOUT_LOW 计时器
          3. 6.3.1.4.3 非连续工作范围内的调光
          4. 6.3.1.4.4 通过多个脉冲高度来增加位深度
          5. 6.3.1.4.5 TIA 增益调整
          6. 6.3.1.4.6 非连续模式下的限流
          7. 6.3.1.4.7 非连续运行下的 CMODE 大电容 模式
      2. 6.3.2 过亮检测
        1. 6.3.2.1 光电反馈监控器 BIST
        2. 6.3.2.2 过亮 BIST
      3. 6.3.3 模数转换器
        1. 6.3.3.1 模数转换器输入表
      4. 6.3.4 电源时序和监控
        1. 6.3.4.1 电源监视
      5. 6.3.5 DMD 微镜电压稳压器
      6. 6.3.6 低压降稳压器
      7. 6.3.7 系统监测特性
        1. 6.3.7.1 窗口看门狗电路
        2. 6.3.7.2 芯片温度监控器
        3. 6.3.7.3 外部时钟比率监控器
      8. 6.3.8 通信端口
        1. 6.3.8.1 串行外设接口 (SPI)
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关闭
      2. 6.4.2 STANDBY
      3. 6.4.3 POWERING_DMD
      4. 6.4.4 DISPLAY_RDY
      5. 6.4.5 DISPLAY_ON
      6. 6.4.6 归位
      7. 6.4.7 关断
    5. 6.5 寄存器映射
      1. 6.5.1 系统状态寄存器
      2. 6.5.2 ADC 控制
      3. 6.5.3 一般故障状态
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 HUD
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 应用设计考量
          1. 7.2.1.2.1 光电二极管设计考量
          2. 7.2.1.2.2 LED 电流测量
          3. 7.2.1.2.3 设置电流限制
          4. 7.2.1.2.4 输入电压波动的影响
          5. 7.2.1.2.5 非连续模式光电反馈考量
          6. 7.2.1.2.6 跨阻放大器（TIA，含用途、失调、暗电流、量程及 RGB 修整功能）
  9. 8 电源相关建议
    1. 8.1 TPS99002S-Q1 电源架构
    2. 8.2 TPS99002S-Q1 电源输出
    3. 8.3 电源架构
  10. 9 布局
    1. 9.1 布局指南
      1. 9.1.1 电源/大电流信号
      2. 9.1.2 敏感模拟信号
      3. 9.1.3 高速数字信号
      4. 9.1.4 大功率电流环路
      5. 9.1.5 开尔文检测连接
      6. 9.1.6 地平面隔离
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
  • |
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.1.3 连续模式运行

连续模式（连续光输出模式）采用迟滞控制方案。光电反馈环路通过实时采集模拟光幅值信号，实现目标光强的稳定控制。图 6-3 突出显示了连续模式下驱动器内部的光电反馈控制环路。

TPS99002S-Q1 连续模式光电反馈路径图 6-3 连续模式光电反馈路径

TPS99002S-Q1 片上模拟比较器，用于比较 LED 目标光幅值与光电二极管 TIA 电路采集的 LED 实际光输出电压。当光输出低于阈值（由 12 位光电反馈 DAC 输出设定）时，比较器输出高电平，使 DRV_EN 信号置高，进而通过 LED 驱动 PFET 将电源轨与 LED 驱动电感器连通。此连接将导致流经电感器的电流增加。当其 FET 被使能时，此电流会流过 LED。当光强超过阈值时，DRV_EN 信号拉低，PFET 关断，几乎无延迟地切断与电源轨的连接。一旦照度级别回落到阈值以下，DRV_EN 信号再次置高，PFET 导通，向 LED 输送更多功率。只要 LED 电路处于使能状态，上述过程将持续循环。

迟滞控制会导致 LED 电流产生纹波。纹波的幅值与频率取决于电感器电感、输入电压、比较器迟滞及环路延迟。这种迟滞控制方法的一大优势在于控制环路具备无条件稳定性。

连续模式信号示例 展示了红、绿、蓝三色位切片的控制信号与光输出。其中 LED_SEL (3:0)、D_EN、S_EN1 及 S_EN2 信号均由 DLPC23xS-Q1 输出。

TPS99002S-Q1 连续模式信号示例图 6-4 连续模式信号示例

连续模式下，调光通过幅值/光通量调光与脉冲时间衰减相结合的方式实现。幅值调光通过调节光电反馈 DAC 输出值及 TIA 反馈增益实现。通过调整并联支路启用信号（DLPC23xS-Q1 的 S_EN）和驱动启用信号（DLPC23xS-Q1 的 D_EN）的持续时间实现时间衰减（请参阅图 6-5）。图 6-5 为调光示例，通过一个全量位与一个经过时间及幅度衰减的位进行对比，从而实现 32:1 的调光比。图 6-6 为通用示例，展示了如何通过时间与幅值调光组合实现多档位调光。

TPS99002S-Q1 连续模式调光图示 1图 6-5 连续模式调光图示 1
TPS99002S-Q1 连续模式调光图示 2.图 6-6 连续模式调光图示 2.