TPS7H6003-SP 抗辐射 QMLV 200V 半桥 GaN 栅极驱动器数据手册

TPS7H60x3-SP 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、高效率应用而设计。该系列包括 TPS7H6003-SP（额定电压 200V）、TPS7H6013-SP（额定电压 60V）和 TPS7H6023-SP（额定电压 22V）。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压侧和低压侧 LDO，无论电源电压如何，都能确保 5V 的驱动电压。TPS7H60x3-SP 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：tps7h6003-sp.pdf

TPS7H60x3-SP 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）
  • 单粒子闩锁 （SEL）、单粒子燃尽 （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

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPSH3-SP
• ‌类型‌：辐射硬度保证（RHA）半桥GaN FET栅极驱动器
• ‌特性‌：专为高频、高效率应用设计，具有可调死区时间、小传播延迟和高侧/低侧匹配特性

二、主要特性

• ‌辐射性能‌：
  • 辐射硬度保证（RHA）至总电离剂量（TID）krad(Si)
  • 对单粒子闩锁（SEL）、单粒子烧毁（SEB）、单粒子栅极击穿（SEGR）免疫，线性能量转移（LET）=MeV-cm²/mg
  • 单粒子瞬态（SET）和单粒子功能中断（SEFI）特性至LET=MeV-cm²/mg
• ‌电气性能‌：
  • 峰值源电流：.A
  • 峰值沉电流：.A
  • 两种操作模式：单PWM输入模式（可调死区时间）和双独立输入模式
  • 可选输入互锁保护（独立输入模式）
  • 分裂输出，可调开通和关断时间
  • 典型传播延迟：0ns（独立输入模式）
  • 延迟匹配：5.5ns（高侧到低侧）

三、应用领域

• ‌空间应用‌：
  • 卫星电源供应
  • 通信有效载荷
  • 命令与数据处理
  • 光学成像有效载荷
  • 卫星电力系统

四、电气特性

• ‌供电电压‌：VIN范围V至V
• ‌内部线性稳压器‌：高侧和低侧5V稳压器，确保栅极驱动电压稳定
• ‌死区时间‌：通过外部电阻可调，防止半桥配置中的直通
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：保护内部稳压器和VIN免受低电压影响
• ‌ 电源良好（PGOOD） ‌：指示内部稳压器和VIN的UVLO状态

五、功能描述

• ‌操作模式‌：
  • ‌PWM模式‌：单个PWM输入生成互补输出信号，用于同步降压转换器
  • ‌ 独立输入模式（IIM） ‌：两个独立输入分别控制高侧和低侧输出，支持输入互锁保护
• ‌内部开关‌：用于半桥配置的自举电容充电，减少反向恢复损失
• ‌保护特性‌：包括输入欠压锁定、电源良好指示和可选的输入互锁保护

六、应用与实现

• ‌典型应用‌：同步降压转换器
• ‌设计考虑‌：
  • 自举电容和旁路电容的选取
  • 栅极电阻的选取，以调节开关速度和减少振铃
  • 布局指导，以最小化寄生电感和电容

七、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：引脚陶瓷扁平封装（CFP）
• ‌尺寸‌：.8mm x .4mm，质量2.2g

八、文档与支持

• ‌相关文档‌：包括TPS7HEVM-CVAL评估模块用户指南、辐射效应报告等
• ‌支持资源‌：TI E2E支持论坛、文档更新通知、贸易标记信息等

该文档详细描述了TPSH3-SP辐射硬度保证半桥GaN FET栅极驱动器的技术规格、电气特性、功能描述、应用领域、设计考虑、封装尺寸以及相关的文档和支持资源。该驱动器适用于需要高频率、高效率以及强辐射硬度的空间应用。