TPS7H4104-SEP 耐辐射、3V 至 7V 输入、每通道 3A 四通道同步降压转换器数据手册

TPS7H4104 和 TPS7H4102 分别为 7V、每通道 3A、多通道、峰值电流模式、同步降压转换器，针对区域敏感型空间环境应用进行了优化。该器件包含四个 （TPS7H4104） 或两个 （TPS7H4102） 个相同的通道，可用于将电源输入电压降至每相高达 3A 的独立电压，或交错用于将输出电流增加到高达 12A （TPS7H4104） 或 6A （TPS7H4102）。
*附件：tps7h4104-sep.pdf

每个通道都包含具有可编程软启动和斜率补偿的高侧和低侧功率 MOSFET。此外，还提供每个通道的电源就绪标志和使能信号。TPS7H4104 还包含一个输入 （EN_SEQ） 来创建顺序上电和反向下电序列。

包括各种电流限制机制，可在故障情况下实现稳健的电流限制。当芯片温度超过热限制时，热关断功能会禁用器件。

特性

• 总电离剂量 （TID） 表征
  • 抗辐射保证 （RHA） 可用性高达 100krad（Si）
• 表征单粒子效应 （SEE）
  • 单粒子闩锁 （SEL）、单粒子倦怠 （SEB） 和单粒子栅极破裂 （SEGR） 免疫线性能量转移 （LET） = 75 MeV-cm2/mg
  • 单粒子功能中断 （SEFI） 和单粒子瞬态 （SET） 的特性高达 LET = 75MeV-cm2/mg
• 输入电压范围为 3V 至 7V
• 每个通道的最大输出电流高达 3A，当通道并联时，输出电流更高
• VIN = 5V、VOUT = 1.8V、fSW = 500kHz 时 IOUT = 1A 的典型效率为 91.1%（典型值）
• 集成 62mΩ （HS） 和 55mΩ （LS） MOSFET（典型值 VIN = 5V）
• 灵活的开关频率：
  • 100kHz 至 1MHz，内部振荡器
  • 外部同步功能
• 在线路、温度和 TID 范围内提供 599.48mV ± 1% 的精确电压基准
• 单调启动至预偏置输出
• 每通道 （CHx）
  • 可调斜率补偿 （RSCx）
  • 可调软启动 （SS_TRx）
  • 用于欠压和过压的电源正常输出监视器 （PWRGDx）
  • 输入使能 （ENx）
• 使用 EN_SEQ 时，Sequence up 和 reverse sequence down （仅对 TPS7H4104 有效）
• 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

1. 产品概述

• ‌设备名称‌：TPS7H4104-SEP
• ‌类型‌：辐射硬化、多通道同步降压转换器
• ‌特点‌：适用于空间卫星点载供应、卫星电气电源系统（EPS）等辐射环境应用
• ‌输入电压范围‌：3V至7V
• ‌最大输出电流‌：每通道3A，可并联至12A
• ‌效率‌：典型91.1%（VIN=5V, VOUT=1.8V, IOUT=1A, fSW=500kHz）

2. 主要特性

• ‌辐射硬化‌：总剂量电离辐射（TID）高达100krad(Si)，单粒子效应（SEE）免疫至LET=75MeV-cm²/mg
• ‌多通道‌：四通道设计，每个通道独立可调，支持并联使用
• ‌可调功能‌：每通道具有可调斜坡补偿、软启动、电源良好（PWRGD）输出监控
• ‌灵活开关频率‌：100kHz至1MHz可调，支持外部同步
• ‌精确电压参考‌：599.48mV ±1%
• ‌温度范围‌：-55°C至125°C（军用温度范围）

3. 功能描述

• ‌单调启动‌：安全单调启动至预偏置输出
• ‌序列控制‌：使用EN_SEQ引脚实现顺序上电和反向序列下电（仅TPS7H4104）
• ‌保护机制‌：过流保护、过压保护、欠压保护、热关断
• ‌软启动与跟踪‌：SS_TRx引脚用于软启动时间设置或电压跟踪
• ‌电源良好监控‌：PWRGDx引脚监控输出电压，提供电源良好信号

4. 应用与设计

• ‌典型应用‌：提供详细的典型应用电路，支持多通道独立或并联使用
• ‌设计工具‌：支持使用WEBENCH® Power Designer进行定制设计
• ‌设计步骤‌：包括输出电压设置、电感选择、输出电容选择、软启动电容选择等
• ‌布局指南‌：提供PCB布局建议，确保最佳性能和可靠性

5. 电气特性

• ‌高效率‌：在宽输入电压和负载范围内保持高效率
• ‌低静态电流‌：有助于降低待机功耗
• ‌快速瞬态响应‌：通过内部补偿实现快速、稳定的输出电压调节