STI9287CA 产品概述
STI9287CA 是拓尔微(TMI)面向便携式照明与背光应用推出的一款高集成度单通道升压型恒流 LED 驱动器。器件集成内部开关管,采用 SOT-23-6 小封装,工作电压范围宽(2.5V 至 5.5V),开关频率位于 1MHz ~ 1.4MHz,支持 PWM 调光,并具备完善的保护功能(过流 OCP、过压 OVP、过温 OTP、欠压 UVP),可在 -40℃ 至 +125℃ 环境温度下可靠工作,适合空间受限且对电磁干扰和尺寸有严格要求的系统。
一、产品亮点与功能一览
- 升压拓扑:适用于输入电压低于 LED 正向电压的场景,实现将电源提升至 LED 所需电压。
- 内置开关管:器件集成功率开关,减少外部元件数量,简化 PCB 布局与设计。
- 高频开关(1MHz ~ 1.4MHz):允许使用小体积电感与陶瓷电容,减小系统体积,便于移动设备集成。
- 单通道恒流驱动:用于单串白光或高亮度 LED 的恒流供电,保证亮度稳定。
- PWM 调光:通过外部 PWM 信号实现无频闪数字调光,适配多种亮度控制需求。
- 完整保护机制:内置 OCP、OVP、OTP、UVP,提高系统可靠性并降低外部保护元件需求。
- 宽工作温度:-40℃ 至 +125℃,满足汽车级或工业级环境要求(在系统热设计合格的前提下)。
二、典型应用场景
- 手机、平板等便携设备背光与闪光灯驱动
- 可穿戴设备与便携小型手电筒
- 仪表与工控面板小功率背光
- 需要小型化高效率单通道 LED 驱动的消费电子产品
三、关键电气与设计注意事项
- 输入电压与输出匹配:STI9287CA 支持 2.5V~5.5V 输入,应确保输入电源在该范围内稳定。作为升压器件,输出电压将根据 LED 串联正向电压而定,设计时需预估最大输出电压与器件耐压匹配。
- 外部元器件选择:
- 电感:由于开关频率较高,建议选择低直流电阻(DCR)的小电感,典型取值常在 0.47µH ~ 2.2µH 范围内;实际取值由输出电流、纹波与效率目标决定。
- 二极管:若拓扑为非同步升压,需外接低正向压降的肖特基二极管(例如 SS14 类别),以减少整机损耗。
- 电容:输入/输出侧推荐使用低 ESR 陶瓷电容(X5R/X7R),以抑制开关纹波并保持环路稳定。
- PWM 调光接口:器件支持 PWM 调光,建议将 PWM 信号直接驱动 DIM/EN 引脚(具体引脚命名参照器件手册),PWM 频率应避免与开关频率产生可听噪声的互调区间。
- 热管理:SOT-23-6 封装体积小,热阻相对较高。高功率工作时需通过 PCB 铜层扩散热量,提高热可靠性。建议在 PCB 下方或周边留足铜箔并接地层,以利散热。
- 布局建议:开关环(输入电容、电感、二极管、开关管)应尽量靠近芯片、走线短且宽,以降低辐射与导通损耗。反馈网络、电阻应靠近芯片反馈脚布置以提高调节精度。
四、可靠性与保护行为说明
- 过流保护(OCP):在输出短路或工作电流异常升高时,芯片会限制开关或进入保护模式,防止外部元件损坏。
- 过压保护(OVP):在输出异常升高(例如 LED 开路)时触发,保护 LED 与器件本体。
- 过温保护(OTP):当芯片结温超出安全范围时,触发热关断,待温度下降后自动恢复,避免长期高温损伤。
- 欠压保护(UVP):当输入电压低于器件维持工作所需电压时,进行保护,避免误工作或异常行为。
五、设计优势与使用建议
- 高集成度与小封装让 STI9287CA 非常适合对体积敏感的消费类与便携式产品。
- 高频开关与内部开关器件降低了外部元件数目与 BOM 成本。
- 完善的保护特性提高系统稳健性,适合对可靠性有较高要求的场合。
- 推荐在样机开发阶段结合厂商参考设计或评估板进行调试,验证电感、电容与二极管的最佳配比以满足效率与纹波指标。
如果需要,我可以基于具体 LED 串数、目标输出电流与 PCB 空间为您提供推荐的外部元件清单与参考原理图布局要点。