Texas Instruments TPS61166-446 Evaluation Board TPS61166EVM-446 TPS61166EVM-446 TPS61166EVM-446 Datenbogen

Vout + 0.8 V

Vin

D =

Vout + 0.8 V

-

(1)

LED

200 m V

I

=

R1

(2)

L

out_MAX

LIM

L

SW

I

I

= (I

)

(1 D)

2

1

I =

1

1

L

f

+

VO + 0.8 V

VIN

VIN

D

-

´

-

D

é

ù

æ

ö

´

´

ê

ú

ç

÷

-

è

ø

ë

û

(3)

SLVS991 – SEPTEMBER 2009

..........................................................................................................................................................................................

The maximum switch duty cycle (D) of the TPS61166 is 90% (MIN). The duty cycle of a boost converter in
continuous conduction mode (CCM) is given by:

where Vout =

∑V

FWD(LED)

+200mV. The duty cycle must be lower than the specification in the application;

otherwise the output voltage cannot be regulated.

The FB voltage is regulated to a low 0.2-V reference voltage. LED current is programmed externally using a
current sense resistor R1 in series with the LED string. The value of R1 is calculated using

The output current tolerance depends on FB accuracy and current sensor resistor accuracy. Maximum LED
current can be calculated using

.

Where

ΔI

L

= Inductor peak to peak current;

L = Selected inductor value;
f

SW

= Converter switching frequency (typically 1.2-MHz);

For instance, the TPS61166 can support 4 LEDs (equivalent output voltage of 14-V) with 160-mA output current
at 3.3-V input supply at typical conditions.

A PWM signal applied to the PWM pin can adjust the LED brightness. The signal controls whether the isolation
switch is on or off; therefore LED current is directly proportion to the duty cycle of the PWM signal. During the on
periods, LED current is defined by the value as described in

The recommended PWM signal frequency range is 60-Hz to 40-kHz. The IC needs several

µ

-seconds to settle

the LED current after the isolation switch turns on. This settling time affects the LED current linearity at low duty
cycle. A 1% duty cycle is the minimum recommended duty cycle for a PWM dimming signal with 1-kHz
frequency, and 0.1% is recommended for a 100-Hz frequency.

The isolation switch ON time determines the maximum PWM frequency. The ON time must be at least twice as
long as one switch cycle of 2/f

s(max)

= 2/1.4MHz = 1.2-

µ

s. A PWM dimming frequency above 40 kHz may be

acceptable, but needs to be fully tested by the user.

Because the selection of the inductor affects steady state operation, transient behavior, and loop stability, the
inductor is the most important component in power regulator design. There are three important inductor
specifications: inductor value, saturation current, and dc resistance. Considering inductor value alone is not
enough.

The saturation current of the inductor should be higher than the peak switch current as calculated in the following
equations:

12

Copyright © 2009, Texas Instruments Incorporated

Product Folder Link(s):