TPS7H5020 SEP 能够驱动 MOSFET 或 GaN FET 的耐辐射 1MHz PWM 控制器数据手册

TPS7H502x 是一款抗辐射性保证、电流模式、单端 PWM 控制器，具有集成栅极驱动器，可用于基于硅和氮化镓 （GaN） 功率半导体的转换器设计。TPS7H502x 集成了多项关键功能，例如软启动、启用和可调斜率补偿，同时保持了较小的封装尺寸。该控制器还具有 0.6V ±1% 的电压基准容差，以支持高精度电源转换器设计。
*附件：具有集成栅极驱动器的 TPS7H502x-SP 和 TPS7H502x-SEP 抗辐射 1MHz 电流模式 PWM 控制器数据表.pdf

TPS7H502x 可通过 SYNC 引脚使用外部时钟运行，也可以使用 RT 引脚以用户确定的频率对内部振荡器进行编程。该器件能够在高达 1MHz 的频率下进行开关。控制器的驱动级具有 4.5V 至 14V 的宽输入电压范围，并支持高达 1.2A 的峰值拉电流和灌电流。可编程稳压器 VLDO 也可以直接连接到驱动器级 （PVIN） 的输入端，以便为 GaN FET 的运行提供控制良好的栅极电压。可编程稳压器的电压范围为 4.5V 至 5.5V。TPS7H5020 器件的最大占空比为 100%，而 TPS7H5021 的最大占空比为 50%。该控制器支持多种电源转换器拓扑，包括反激式、正激式和升压。

特性

• 辐射性能：
  • 抗辐射保证 （RHA） 高达 100krad（Si） 的总电离剂量 （TID）
  • 单粒子闩锁 （SEL）、单粒子倦怠 （SEB） 和单粒子门破裂 （SEGR） 对 LET = 75MeV-cm2/mg 免疫
  • 单粒子瞬态 （SET） 和单粒子功能中断 （SEFI） 的特性高达 LET = 75MeV-cm2/mg
• 控制器和驱动器级的 4.5V 至 14V 输入电压范围
• 专用栅极驱动器电压输入引脚 （PVIN） 允许驱动硅和 GaN 器件
  • 12V 时具有 1.2A 峰值拉电流和灌电流能力
  • VLDO 线性稳压器输出可选择连接到 PVIN，以驱动 GaN
  • 4.5V 至 5.5V 的可编程线性稳压器 （VLDO）
• 0.6V ±1% 电压基准，适用于温度、辐射以及线路和负载调节
• 开关频率从 100kHz 到 1MHz
• 外部时钟同步功能
• 可调斜率补偿和软启动
• 根据 ASTM E595 进行塑料包装脱气测试

参数

方框图

一、产品概述

TPS7H502x 系列是一款抗辐射的 1MHz 电流模式 PWM 控制器，集成了栅极驱动器。该控制器适用于空间卫星电源、通信载荷、雷达成像载荷等应用。TPS7H502x 系列包括 TPS7H5020 和 TPS7H5021 两个型号，分别提供 100% 和 50% 的最大占空比限制。

二、主要特性

• ‌抗辐射性能‌：支持总剂量电离辐射（TID）高达 100krad(Si)，对单事件闩锁（SEL）、单事件烧毁（SEB）、单事件栅极破裂（SEGR）等具有免疫力。
• ‌宽输入电压范围‌：控制器和驱动级输入电压范围为 4.5V 至 14V。
• ‌集成栅极驱动器‌：提供高达 1.2A 的峰值源和沉电流能力，支持硅和 GaN 器件。
• ‌ 可编程线性调节器（VLDO） ‌：输出电压范围从 4.5V 至 5.5V，可用于驱动 GaN FET。
• ‌高精度电压参考‌：0.6V ±1% 的电压参考，支持高精度电源转换器设计。
• ‌频率可调‌：开关频率从 100kHz 至 1MHz 可调，支持外部时钟同步。

三、电气特性

• ‌工作结温范围‌：–55°C 至 125°C（TPS7H5020-SP/SEP），0°C 至 70°C（TPS7H5020-MPWPTSEP）。
• ‌静态电流‌：无负载时，工作电流为 6.8mA 至 18mA（取决于开关频率）。
• ‌软启动时间‌：通过外部电容设置，可实现平滑的启动过程。
• ‌输出特性‌：高峰值源和沉电流能力，低电平电压和高电平电压均符合规格要求。

四、功能描述

• ‌启动与使能‌：具有软启动和使能功能，可通过外部信号或内部电压阈值控制。
• ‌电流限制与保护‌：具有过流保护、热过载保护和安全区域保护功能。
• ‌外部同步‌：支持通过 SYNC 引脚与外部时钟同步，实现精确的开关频率控制。
• ‌斜坡补偿‌：可通过外部电阻设置斜坡补偿，提高电路稳定性。

五、应用

• ‌空间电源系统‌：适用于卫星、航天器等空间环境下的电源管理系统。
• ‌通信与雷达载荷‌：为通信设备和雷达系统提供稳定可靠的电源支持。
• ‌其他抗辐射应用‌：适用于任何需要高抗辐射性能的电源转换场景。

六、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：提供 24 引脚 HTSSOP 塑料封装，具有紧凑的尺寸和出色的热性能。
• ‌尺寸信息‌：封装尺寸为 4.40mm × 7.80mm，质量约为 100.6mg（具体取决于封装类型）。