TPS7H4003-SEP 是一款耐輻射、7V、18A 同步降壓轉(zhuǎn)換器，集成了低電阻高側(cè)和低側(cè) MOSFET，采用熱增強(qiáng)型 34 引腳陶瓷扁平封裝。通過電流模式控制實現(xiàn)高效率和減少元件數(shù)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(jìn)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(lián)配置四個器件。
*附件：tps7h4003-sep.pdf

高側(cè) FET 上的逐周期電流限制可在過載情況下保護(hù)器件，并通過低側(cè)拉電流保護(hù)來增強(qiáng)，防止電流失控。還有一個低側(cè)灌電流保護(hù)，可關(guān)閉低側(cè) MOSFET，以防止反向電流過大。當(dāng)芯片溫度超過熱限制時，熱關(guān)斷將禁用零件。

特性

• 輻射性能：
  • SEL、SEB 和 SEGR 抗擾度高達(dá) LET = 43 MeV-cm ^2^ /毫克
  • SET 和 SEFI 特性高達(dá) LET = 43 MeV-cm ^2^ /毫克
  • TID 保證每個晶圓批次高達(dá) 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(guān)頻率選項：
  • 100kHz 至 1MHz 可調(diào)內(nèi)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(lián) 4 個器件
• 在溫度、輻射以及線路和負(fù)載調(diào)節(jié)范圍內(nèi)提供 0.6V ±1.7% 電壓基準(zhǔn)
• 單調(diào)啟動至預(yù)偏置輸出
• 可調(diào)斜率補(bǔ)償和軟啟動
• 用于電源排序的可調(diào)輸入使能和電源就緒輸出
• 44 引腳 PowerPAD? HTSSOP 封裝
• 太空增強(qiáng)塑料：
  • 受控基線
  • Au bondwire 和 NiPdAu 鉛表面處理
  • 增強(qiáng)的模塑料，實現(xiàn)低釋氣
  • 一個制造、組裝和測試站點
  • 延長產(chǎn)品生命周期
  • 延長產(chǎn)品變更通知
  • 產(chǎn)品可追溯性

參數(shù)

方框圖

概述

TPS7H4003-SEP是一款專為空間應(yīng)用設(shè)計的輻射耐受型同步降壓（Buck）DC-DC轉(zhuǎn)換器，支持3V至7V的輸入電壓范圍，提供高達(dá)18A的連續(xù)輸出電流。該轉(zhuǎn)換器采用集成低阻MOSFET和增強(qiáng)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(yīng)具有高達(dá)43 MeV-cm2/mg的免疫能力，TID保證每晶圓批次高達(dá)50 krad(Si)。
• ?高效率?：峰值效率可達(dá)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(xù)輸出電流高達(dá)18A。
• ?靈活開關(guān)頻率?：支持100kHz至1MHz的可調(diào)內(nèi)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(fù)載調(diào)節(jié)具有高精度。
• ?增強(qiáng)型塑料封裝?：采用空間增強(qiáng)型塑料封裝，具有低出氣特性。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 空間衛(wèi)星點載供電
• 通信載荷
• 光學(xué)成像載荷

功能特點

• ?軟啟動與跟蹤?：通過SS/TR引腳實現(xiàn)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(xiàn)電源排序。
• ?過流保護(hù)?：具有循環(huán)電流限制功能，保護(hù)設(shè)備在過載情況下不受損壞。
• ?熱關(guān)斷?：當(dāng)結(jié)溫超過熱關(guān)斷閾值時，自動關(guān)閉設(shè)備以保護(hù)芯片。
• ?并聯(lián)操作?：支持多達(dá)4個設(shè)備的并聯(lián)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(jù)設(shè)計需求可調(diào)。
• ?開關(guān)頻率范圍?：100kHz至1MHz。
• ?軟啟動時間?：可通過外部電容設(shè)置。
• ?熱關(guān)斷閾值?：典型值為165°C。

外部組件

• ?電感?：根據(jù)設(shè)計需求選擇合適的電感值，以優(yōu)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(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)要求。
• ?輸入電容?：至少需要一個4.7μF的陶瓷電容，以提供穩(wěn)定的輸入電壓和減小紋波。

布局指南

• ?最小化電流環(huán)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(guān)鍵信號走線?：將反饋（VSENSE）引腳、補(bǔ)償（COMP）引腳和使能（EN）引腳的走線遠(yuǎn)離高噪聲區(qū)域，以避免干擾。
• ?散熱設(shè)計?：確保轉(zhuǎn)換器的熱路徑暢通，通過PCB設(shè)計和熱連接來優(yōu)化熱耗散。

熱管理

• ?熱關(guān)斷保護(hù)?：當(dāng)結(jié)溫超過閾值時，自動關(guān)閉轉(zhuǎn)換器以防止過熱損壞。
• ?散熱優(yōu)化?：通過PCB布局和熱連接設(shè)計來優(yōu)化散熱性能。

文檔和支持

• 提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊和應(yīng)用指南，幫助用戶進(jìn)行設(shè)計和調(diào)試。
• 支持WEBENCH? Power Designer工具，方便用戶進(jìn)行自定義電源設(shè)計。

總結(jié)

TPS7H4003-SEP是一款專為空間應(yīng)用設(shè)計的高性能同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，具有輻射耐受性、高效率、大輸出電流和靈活開關(guān)頻率等特點。其增強(qiáng)型塑料封裝和低出氣特性使其適用于空間衛(wèi)星等惡劣環(huán)境。通過合理的外部組件選擇和PCB布局設(shè)計，可以實現(xiàn)高性能、高可靠性和易于使用的電源解決方案。