TPS7H4003-SEP 是一款耐輻射、7V、18A 同步降壓轉換器,集成了低電阻高側和低側 MOSFET,采用熱增強型 34 引腳陶瓷扁平封裝。通過電流模式控制實現高效率和減少元件數量。
輸出電壓啟動斜坡由 SS/TR 引腳控制,該引腳允許作為獨立電源運行或在跟蹤情況下運行。通過正確配置 enable 和 power good 引腳,可以進行 Power Sequences。TPS7H4003-SEP 可以配置為主從模式,使用 SYNC2 引腳,可以在沒有外部時鐘的情況下并聯配置四個器件。
*附件:tps7h4003-sep.pdf
高側 FET 上的逐周期電流限制可在過載情況下保護器件,并通過低側拉電流保護來增強,防止電流失控。還有一個低側灌電流保護,可關閉低側 MOSFET,以防止反向電流過大。當芯片溫度超過熱限制時,熱關斷將禁用零件。
特性
- 輻射性能:
- SEL、SEB 和 SEGR 抗擾度高達 LET = 43 MeV-cm ^2^ /毫克
- SET 和 SEFI 特性高達 LET = 43 MeV-cm ^2^ /毫克
- TID 保證每個晶圓批次高達 50 krad(Si)
- 峰值效率:94% (V
O= 1 V(100 kHz 時) - 集成 17mΩ 和 9mΩ MOSFET
- 電源軌:VIN 上為 3 V 至 7 V
- 靈活的開關頻率選項:
- 100kHz 至 1MHz 可調內部振蕩器
- 外部同步能力:100kHz 至 1MHz
- SYNC 引腳可配置為 500kHz 異相 90° 時鐘,最多可并聯 4 個器件
- 在溫度、輻射以及線路和負載調節范圍內提供 0.6V ±1.7% 電壓基準
- 單調啟動至預偏置輸出
- 可調斜率補償和軟啟動
- 用于電源排序的可調輸入使能和電源就緒輸出
- 44 引腳 PowerPAD? HTSSOP 封裝
- 太空增強塑料:
- 受控基線
- Au bondwire 和 NiPdAu 鉛表面處理
- 增強的模塑料,實現低釋氣
- 一個制造、組裝和測試站點
- 延長產品生命周期
- 延長產品變更通知
- 產品可追溯性
參數
方框圖
概述
TPS7H4003-SEP是一款專為空間應用設計的輻射耐受型同步降壓(Buck)DC-DC轉換器,支持3V至7V的輸入電壓范圍,提供高達18A的連續輸出電流。該轉換器采用集成低阻MOSFET和增強型塑料封裝,具有高效率、高可靠性和易于使用的特點。
主要特性
- ?輻射耐受性?:對SEL、SEB、SEGR、SET和SEFI等輻射效應具有高達43 MeV-cm2/mg的免疫能力,TID保證每晶圓批次高達50 krad(Si)。
- ?高效率?:峰值效率可達94%(在VOUT=1V,fSW=100kHz條件下)。
- ?寬輸入電壓范圍?:3V至7V。
- ?大輸出電流?:連續輸出電流高達18A。
- ?靈活開關頻率?:支持100kHz至1MHz的可調內部振蕩器,以及外部同步能力。
- ?高精度電壓參考?:0.6V ±1.7%的電壓參考,對溫度、輻射和線負載調節具有高精度。
- ?增強型塑料封裝?:采用空間增強型塑料封裝,具有低出氣特性。
應用領域
功能特點
- ?軟啟動與跟蹤?:通過SS/TR引腳實現軟啟動和輸出電壓跟蹤功能。
- ?電源排序?:通過正確配置使能(EN)和電源良好(PWRGD)引腳實現電源排序。
- ?過流保護?:具有循環電流限制功能,保護設備在過載情況下不受損壞。
- ?熱關斷?:當結溫超過熱關斷閾值時,自動關閉設備以保護芯片。
- ?并聯操作?:支持多達4個設備的并聯操作,以提供更大的輸出電流能力。
電氣特性
- ?輸出電壓范圍?:根據設計需求可調。
- ?開關頻率范圍?:100kHz至1MHz。
- ?軟啟動時間?:可通過外部電容設置。
- ?熱關斷閾值?:典型值為165°C。
外部組件
- ?電感?:根據設計需求選擇合適的電感值,以優化性能和尺寸。
- ?輸出電容?:選擇合適的電容值和類型,以減小輸出電壓紋波和滿足負載瞬態響應要求。
- ?輸入電容?:至少需要一個4.7μF的陶瓷電容,以提供穩定的輸入電壓和減小紋波。
布局指南
- ?最小化電流環路?:將輸入電容、電感和輸出電容盡量靠近TPS7H4003-SEP,以減小寄生電感和電阻。
- ?關鍵信號走線?:將反饋(VSENSE)引腳、補償(COMP)引腳和使能(EN)引腳的走線遠離高噪聲區域,以避免干擾。
- ?散熱設計?:確保轉換器的熱路徑暢通,通過PCB設計和熱連接來優化熱耗散。
熱管理
- ?熱關斷保護?:當結溫超過閾值時,自動關閉轉換器以防止過熱損壞。
- ?散熱優化?:通過PCB布局和熱連接設計來優化散熱性能。
文檔和支持
- 提供詳細的數據手冊和應用指南,幫助用戶進行設計和調試。
- 支持WEBENCH? Power Designer工具,方便用戶進行自定義電源設計。
總結
TPS7H4003-SEP是一款專為空間應用設計的高性能同步降壓DC-DC轉換器,具有輻射耐受性、高效率、大輸出電流和靈活開關頻率等特點。其增強型塑料封裝和低出氣特性使其適用于空間衛星等惡劣環境。通過合理的外部組件選擇和PCB布局設計,可以實現高性能、高可靠性和易于使用的電源解決方案。
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