Texas Instruments TPS7H500xEVM评估模块演示TPS7H500x-SEP控制器如何以开环方式运行，并提供了运行此产品的测试平台。该评估模块具有可调死区时间和可配置占空比限值的同步整流输出。TPS7H500xEVM评估模块非常适合用于空间卫星隔离电源。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS7H500xEVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 同步整流输出，死区时间可调
• 可调斜率补偿和软启动
• 可配置的占空比限值
• 0.613V ±1%电压基准过热、辐射以及线路和负载

叠加

原理图

TPS7H500xEVM评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TPS7H500xEVM是德州仪器(TI)推出的辐射硬化PWM控制器评估模块系列，包含TPS7H5005/6/7/8四种型号，专为空间卫星等严苛环境设计。该系列具有以下突出特点：

‌关键参数‌：

• 输入电压范围：4V至14V
• 开关频率：500kHz（默认配置）
• 工作温度：-40°C至+125°C（工业级）
• 同步整流输出，支持可调死区时间
• 0.613V ±1%精密电压基准

‌辐射耐受能力‌：

• 采用Space Enhanced Plastic封装
• 通过总电离剂量(TID)辐射测试
• 适用于卫星电源系统等空间应用

二、硬件架构解析

1. 电源管理系统

评估模块采用三级架构设计：

1. ‌主电源输入‌：通过J11端子接入(4-14V)
2. ‌VLDO电源‌：内部逻辑供电(通过TP14测试点监测)
3. ‌参考电路‌：0.613V基准电压(REFCAP引脚)

2. 关键电路设计

• ‌输入保护‌：集成反向电流保护功能
• ‌栅极驱动‌：OUTA/OUTB驱动主开关管，SRA/SRB驱动同步整流管
• ‌斜率补偿‌：通过RSC引脚可调(典型值49.9kΩ)
• ‌故障保护‌：集成过流、过热保护功能(FAULT引脚指示)

三、测试配置方法

1. 快速启动配置

1. 通过J11接入4-14V电源
2. TP9(COMP)施加1V控制信号
3. 默认输出波形可通过J1-J4测量

‌关键测试点‌：

• TP7：输入电压监测
• TP9：误差放大器输出
• TP11：软启动状态
• TP20：斜率补偿信号

2. 工作模式配置

通过J6跳线选择占空比限制模式：

跳线设置	占空比限制	连接方式
1-2短接	100%	DCL接VLDO
2-3短接	50%	DCL接GND
悬空	75%	DCL悬空

四、PCB设计要点

1. 布局策略

• ‌功率路径‌：采用短而宽的铜箔走线（最小50mil）
• ‌信号隔离‌：模拟与数字地平面分开布局
• ‌测试点布置‌：关键信号均设有对称测试点

2. 层叠结构

• 4层PCB设计（Top/Bottom层+内电层）
• 内层为完整地平面和电源平面
• 关键特性：
  • 顶层走线宽度：≥20mil
  • 过孔尺寸：15mil/25mil（钻孔/焊盘）

五、典型应用场景

1. ‌卫星电源系统‌：
   • 有效载荷电源管理
   • 星上设备配电单元
   • 抗辐射电源转换设计
2. ‌工业高可靠性应用‌：
   • 核电控制系统
   • 医疗成像设备
   • 深井钻探设备电源
3. ‌测试验证平台‌：
   • 功率器件动态特性分析
   • 电磁兼容性(EMC)测试
   • 热性能评估

六、设计注意事项

1. 热管理建议

• 连续工作电流下建议：
  • 环境温度≤85°C
  • 增加散热铜箔面积
  • 监测芯片结温(θJA=31.4°C/W)

2. 元件选型指南

• ‌输入电容‌：建议150μF钽聚合物电容(T521D157M020ATE050)
• ‌栅极驱动电阻‌：1MΩ(测试用，实际应用需优化)
• ‌同步整流管‌：建议选用辐射硬化MOSFET

该评估模块完整呈现了TPS7H500x系列的所有关键特性，工程师可通过其快速验证：

• 辐射环境下的电源转换性能
• 动态响应特性
• 故障保护机制可靠性