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
6.3.1.3.5 连续模式电流限制

在连续模式下，若所需出光量无法在 LED 额定电流范围内实现，限流功能可对 LED 起到保护作用，避免器件损坏。该情况可能由高温导致，或因 LED 老化后，需更大电流才能维持同等亮度所致。系统设计时需预留充足的散热余量与 LED 寿命余量，确保实际工况下不会出现上述情况。

该控制方案结合 LM3409 的内置限流功能，以及 TPS99002S-Q1 中基于 10 位 DAC 的限流调节功能实现。这为 LED 提供了备用电流限制 — 当电流限制或光电反馈限制（取两者中的较小值）达到时，电感器驱动将被禁用。该峰值限流阈值支持按单路 LED 独立配置，且仅在 LED 发光阶段生效。（消隐阶段，该电路结构将用于消隐电流控制，且 ILIM DAC 将加载其他配置值）。

电流调节机制的原理图，如图 6-14 所示。

TPS99002S-Q1 IADJ 峰值电流限制原理图图 6-14 IADJ 峰值电流限制原理图

根据设计，当 IADJ 引脚保持低电平且系统工作于峰值限流模式时，LM3409 将使 CSP 与 CSN 引脚间的压差保持为 0。如果 CSP 引脚电压高于 CSN 引脚电压，PGATE 驱动将保持高电平（PFET 关断）。

当 ILIM DAC 设置为非零电压时，TPS99002S-Q1 器件的 IADJ 线路中将产生电流，使 CSP 引脚电压下拉。如果 LM3409 器件已使能且 PFET 驱动未被 COFF 引脚状态关断，则电流将持续上升，直到采样电阻两端的电压使得 CSN 引脚电压等于或高于 CSP 引脚电压，此时 PFET 关断。

对 TPS99002S-Q1 的 IADJ 引脚进行布线时，需保证其与 PFET 漏极等高频噪声开关节点充分隔离。