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

8.3 电源架构

电源架构需根据照明光源的功率需求确定。对于要求高精度色彩与白点控制的 HUD 应用，强烈建议对照明电源进行预稳压处理，因为电压波动会导致 LED 输出特性发生变化。对于色彩精度无严格要求的应用，设计人员可选择将照明驱动电路完全隔离。此外，如果采用两颗及以上 LED 串联驱动方案，预稳压输出电压必须高于 LED 串联总电压。不同应用场景对应的电源架构如下所示。

请注意，以下架构均采用 LM25118 作为前置稳压器。此器件采用降压/升压架构，可在 6V 至 18V 电池输入电压范围内，稳定输出所需的 6.5V 电压。如果可以确保电池输入高于 6.5V 输出电压，则可以改用降压架构，以节省物料清单成本。

TPS99002S-Q1 架构 1：LED 正向电压低于 5V 的 HUD 应用图 8-1 架构 1：LED 正向电压低于 5V 的 HUD 应用

本应用中，同一前置稳压器同时为 6.5V 电压轨与 LM3409 供电。由于 LM3409 的输入电压需保持在 6V 以上，因此前置稳压器的输出电压设定为 6.5V。

TPS99002S-Q1 架构 2：双 LED 串联的 HUD 应用图 8-2 架构 2：双 LED 串联的 HUD 应用

本应用中，前置稳压器需设计为更高输出电压，以满足双 LED 串联驱动的需求。由于 TPS99002S-Q1 需要 5.5V 至 7V 的 VIN，因此使用小型降压稳压器生成 6V 电源轨。

TPS99002S-Q1 架构 3：照明电路独立的前照灯应用 图 8-3 架构 3：照明电路独立的前照灯应用

本应用中，照明驱动电源与 TPS99002S-Q1 供电系统完全独立。该架构适用于照明驱动电路设计较为简单的应用场景。尽管本架构中仍以 LM25118 为例，但实际应用中可选用其他类型稳压器 — 原因是移除独立照明电源路径后，系统的最大电流需求会显著降低。