TPS7H6005-SEP 耐辐射 200V 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：tps7h6005-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‌：TPSH-SEP
• ‌类型‌：辐射硬度保证（RHA）半桥GaN FET栅极驱动器
• ‌应用‌：空间卫星电源、电机驱动、反应轮、通信有效载荷、光学成像有效载荷、卫星电气电力系统

二、主要特性

• ‌辐射性能‌：
  • 辐射硬度保证（RHA）至总剂量（TID）krad(Si)
  • 单事件瞬态（SET）、单事件烧毁（SEB）、单事件栅极击穿（SEGR）免疫至线性能量转移（LET）=MeV-cm²/mg
  • SET和单事件功能中断（SEFI）特征至LET=MeV-cm²/mg
• ‌驱动能力‌：
  • 峰值源电流：.A
  • 峰值沉电流：.A
• ‌工作模式‌：
  • 单PWM输入，可调死区时间
  • 两个独立输入
• ‌其他特性‌：
  • 可选输入互锁保护（独立输入模式）
  • 分裂输出，用于调整开通和关断时间
  • 典型传播延迟：ns（独立输入模式）
  • 延迟匹配：.ns（高侧和低侧）
  • 塑料封装经过ASTM E排气测试
  • 工作温度范围：-°C至°C

三、电气特性

• ‌绝对最大额定值‌：
  • VIN至AGND：-.V至V
  • BOOT至SW：SW+V
  • 其他引脚电压限制详见文档
• ‌推荐工作条件‌：
  • VIN：V至V
  • 工作结温：-°C至°C
• ‌电气参数‌：
  • 低侧和高侧静态电流：典型值为数毫安
  • 输出高低电平电压：符合GaN FET驱动要求
  • 峰值源/沉电流：.A/.A（典型）
  • UVLO（欠压锁定）阈值：多个电压监控点，具有迟滞

四、保护功能

• ‌DESAT保护‌：快速过流和短路保护，防止功率器件损坏
• ‌热关断‌：内部热传感器，过温时自动关断
• ‌UVLO‌：多个电源监控点，确保稳定工作

五、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：引脚HTSSOP塑料封装
• ‌尺寸‌：.mm × .mm（体尺寸，不含引脚），质量：mg（标称）

六、应用信息

• ‌典型应用‌：同步降压转换器、全桥拓扑、推挽、有源钳位正向、双低端开关转换器
• ‌设计考虑‌：包括电源去耦、布局指导、栅极电阻选择等

七、文档与支持

• ‌相关文档‌：提供了评估模块用户指南、辐射效应报告等链接
• ‌支持资源‌：TI EE支持论坛、贸易标记、静电放电警告等

八、布局指导

• ‌关键布局原则‌：
  • GaN FET尽可能靠近栅极驱动器
  • 最小化高电流环路面积
  • 电源和信号迹线分离
  • 使用低ESR陶瓷电容进行去耦