Texas Instruments TPS61050-215 Evaluation Kit TPS61050EVM-215 TPS61050EVM-215 TPS61050EVM-215 데이터 시트

The TPS6105x family employs a 2-MHz constant-frequency, current-mode PWM converter to generate the
output voltage required to drive high-power LEDs. The device integrates a power stage based on an NMOS
switch and a synchronous NMOS rectifier. The device also implements a linear low-side current regulator to
control the LED current when the battery voltage is higher than the diode forward voltage.

In boost mode, the duty cycle of the converter is set by the error amplifier and the saw-tooth ramp applied to the
comparator. Because the control architecture is based on a current-mode control, a compensation ramp is
added to allow stable operation at duty cycles larger than 50%. The converter is a fully-integrated
synchronous-boost converter, always operating in continuous-conduction mode. This allows low-noise operation,
and

avoids

ringing

on

the

switch

pin,

which

would

be

seen

on

a

converter

when

entering

discontinuous-conduction mode.

The TPS6105x device not only operates as a regulated current source but also as a standard voltage-boost
regulator. In the TPS61052 device, the voltage-mode operation can be activated either by a software command
or by means of a hardware signal (ENVM). This additional operating mode can be useful to properly synchronize
the converter when supplying other high-power devices in the system, such as a hands-free audio power
amplifier, or any other component requiring a supply voltage higher than the battery voltage.

The TPS6105x integrates an I

2

C-compatible interface, allowing transfers up to 400 kbps. This communication

interface can be used to

•

set the operating mode (shutdown, constant output current mode vs. constant output voltage mode),

•

control the brightness of the external LED (torch and flash modes),

•

adjust the output voltage (4.5/5/5.25 V) or to program the safety timer.

For more details, refer to the I

2

C

section.

The torch and flash functions can be controlled by the I

2

C interface. To simplify flash synchronization with the

camera module, the device offers a FLASH_SYNC strobe input pin to switch (with zero latency) the LED current
from flash to torch light. The maximum duration of the flash pulse can be limited by means of an internal
user-programmable safety timer (STIM).

The sense voltage has a direct effect on the converter’s efficiency. Because the voltage across the low-side
current regulator does not contribute to the output power (LED brightness), the lower the sense voltage, the
higher the efficiency will be.

When running in boost mode (V

F(LED)

> V

IN

), the voltage present at the LED pin of the low-side current regulator

is typically 250 mV, which contributes to high power-conversion efficiency.

When running in the linear down-ocnverter mode (V

F(LED)

< V

IN

), the low-side current regulator drops the voltage

difference between the input voltage and the LED forward voltage. Depending on the input voltage and the LED
forward voltage characteristic, the converter displays efficiency of approximately 80% to 90%.

Since the output capacitor always remains biased to the input voltage, the TPS6105x can immediately start
switching once it has been enabled via the I

2

C-compatible interface (refer to MODE_CTRL[1:0] bits). The device

starts-up by smoothly ramping up it’s internal reference voltage, thus limiting the inrush current.

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