TPS7H6025-SEP 耐辐射 22V 半桥 GaN 栅极驱动器数据手册

TPS7H60x5 系列抗辐射保证 （RHA） 氮化镓 （GaN） 场效应晶体管 （FET） 栅极驱动器专为高频、高效率和大电流应用而设计。该系列包括 TPS7H6005（200V 额定值）、TPS7H6015（60V 额定值）和 TPS7H6025（22V 额定值）。这些器件均采用 56 引脚 HTSSOP 塑料封装，提供 QMLP 和航天增强型塑料 （SEP） 等级。驱动器具有可调死区时间能力、30ns 的小传播延迟以及 5.5ns 的高侧和低侧匹配。这些器件还包括内部高侧和低侧 LDO，无论电源电压如何，它们都能确保 5V 的驱动电压。TPS7H60x5 驱动器均具有分离栅极输出，可灵活地独立调整输出的导通和关断强度。
*附件：tps7h6025-sep.pdf

TPS7H60x5 驱动器具有两种控制输入模式：独立输入模式 （IIM） 和 PWM 模式。在 IIM 中，每个输出都由专用输入控制。在 PWM 模式下，单个输入产生两个互补输出信号，用户可以调整每个边沿的死区时间。

栅极驱动器还在独立输入模式下提供用户可配置的输入互锁，作为防击穿保护。当两个输入同时打开时，输入互锁不允许两个输出打开。用户可以选择在独立输入模式下启用或禁用此保护，这允许驱动器在许多不同的转换器配置中使用。这些驱动器还可用于半桥和双低侧转换器应用。

特性

• 辐射性能：
  • 抗辐射强度 （RHA） 高达 100krad（Si） 的总电离剂量 （TID）
  • 单粒子瞬态 （SET）、单粒子倦怠 （SEB） 和单粒子栅极破裂 （SEGR） 不受线性能量转移 （LET） 的影响 = 75MeV-cm2/mg
  • 单粒子瞬态 （SET） 和单粒子功能中断 （SEFI） 的特性高达 LET = 75MeV-cm2/mg
• 1.3A 峰值拉电流，2.5A 峰值灌电流
• 两种作模式：
  • 具有可调死区时间的单个 PWM 输入
  • 两个独立的输入
• 独立输入模式下的可选输入互锁保护
• 用于可调开启和关闭时间的分离输出
• 独立输入模式下 30ns 的典型传播延迟
• 5.5ns 典型延迟匹配
• 根据 ASTM E595 进行塑料包装脱气测试
• 适用于军用温度范围（–55°C 至 125°C）

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPSH5-SEP
• ‌类型‌：辐射硬化保证（RHA）氮化镓（GaN）场效应晶体管（FET）栅极驱动器
• ‌应用‌：高频、高效、高电流应用，适用于空间环境

二、主要特性

• ‌电压等级‌：V驱动能力
• ‌封装‌：6引脚HTSSOP塑料封装，QMLP和SEP器件等级
• ‌驱动性能‌：
  • 传播延迟：ns（典型值）
  • 高侧与低侧延迟匹配：5.5ns（典型值）
  • 峰值源电流：.A
  • 峰值沉电流：.A
• ‌控制模式‌：
  • 独立输入模式（IIM）：两个独立输入控制高侧和低侧输出
  • PWM模式：单个PWM输入生成互补输出信号
• ‌保护功能‌：
  • 输入互锁保护（可选）
  • 欠压锁定（UVLO）保护
  • 电源良好（PGOOD）指示

三、电气特性

• ‌供电电压‌：VIN范围V至V
• ‌输出电压‌：内部高侧和低侧5V线性调节器（BPH和BPL）
• ‌静态电流‌：
  • 低侧静态电流（IQLS）：5mA至0mA（取决于操作模式和频率）
  • 高侧静态电流（IQHS）：4mA至3mA（取决于操作模式和频率）
• ‌输出特性‌：
  • 高电平输出电压（VOH）：.3V至.V
  • 低电平输出电压（VOL）：0.V至0.V
  • 峰值源/沉电流：.A/2.5A至.A

四、功能描述

• ‌输入电压‌：VIN作为低侧线性调节器的输入，并用于高侧自举电容的充电
• ‌自举电路‌：支持多种自举电容充电方式，包括通过内部自举开关或直接从VIN充电
• ‌死区时间‌：在PWM模式下，通过外部电阻设置死区时间
• ‌输入互锁保护‌：在IIM模式下可选，防止高侧和低侧同时导通
• ‌UVLO和PGOOD‌：监控内部调节器和VIN电压，确保可靠工作

五、应用与实现

• ‌设计考虑‌：
  • 适用于半桥配置，如同步降压或全桥拓扑
  • 需要外部自举二极管和电容
• ‌布局指南‌：
  • 将GaN FET尽可能靠近栅极驱动器放置，以减少环路电感
  • 最小化自举充电路径的环路面积
• ‌典型应用‌：
  • 提供了在同步降压转换器中的设计示例，包括组件选择和配置